CN203269722U - 一种pta污水处理系统 - Google Patents

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刘献玲
张建成
曹玉红
何庆生
王贵宾
田小峰
范景福
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Abstract

本实用新型公开了一种PTA污水处理系统,以克服现有技术处理时间长、占地面积大和运行费用高等缺点。其包括酸化沉淀池、内循环厌氧反应器、第一沉降罐、生物流化床好氧反应器、第二沉降罐和气浮滤池,其中酸化沉淀池的上部与内循环厌氧反应器下部相连接,内循环厌氧反应器的中上部通过第一沉降罐与生物流化床好氧反应器中下部相连接,生物流化床好氧反应器的上部与第二沉降罐上部相连接,第二沉降罐下部与生物流化床好氧反应器的中下部相连接,第二沉降罐的上部与气浮滤池相连接。使用本实用新型可缩短PTA污水的处理时间,减少占地面积,并且可降低能耗、减少运行费用、提高PTA污水处理效率和减少产泥。

Description

—种PTA污水处理系统
技术领域
[0001] 本实用新型属二污水处理领域,特别涉及一种PTA污水处理系统。
背景技术
[0002] 对苯二甲酸(PTA)是产量居全球前五十位的重要石油化工产品,是生产聚酯(PET)的主要原料,被广泛应用于纤维涤纶、聚酯薄膜、包装瓶、PBT工程塑料、塑料增塑剂、农药和染料等生产领域。
[0003] 在生产和应用PTA的同时,会产生大量高浓度的PTA污水,而PTA污水中的污染物多为芳香族化合物,而且浓度较高,COD—般为6000-10000mg/L,可溶性芳香酸含量为
0.01〜1.0%污水的生化性能(即B0D/C0D)仅为0.1-0.2 ( 一般> 0.3才有好的生化性),属于难生物降解的污水,处理难度较大。
[0004] 目前,PTA生产污水处理采用的技术有物化处理和生化处理技术。其中物化处理技术是高浓度污水预处理过程中的首选方法。物理法通过对污水的温度、PH等物理参数的调节,在特定的沉降处理设施中按照固液分离的动力学要求,控制污水的流速(停留时间)等流体力学参数,使TA污染物以固体形态从水相中高浓度地分离,具有极高的COD去除率,良好的操作稳定性和可重现性。物化法和生物法处理技术相比,特别是对于高浓度的PTA污水,物化法可以回收大量的有机物,减少后续单元的操作负荷。即提高了污水的处理效率,又带来了经济效益。生化处理技术包括生物好氧处理和生物厌氧处理及两种组合工艺。好氧处理的优点是能耗低,剩余污泥量少,占地面积小,对营养要求较低等烛净化效率高,技术成熟,管理方便,操作简单,抗冲击能力强;不足之处是有能耗高,剩余污泥产量多,增加了污泥处理设备投资及运行费用,另外对某些工业污水营养要求较高。厌氧处理工艺优劣是能耗低,剩余污泥量少,占地面积小,对营养要求较低等,劣势是净化效率低,管理操作要求严格,抗冲击能力差,菌驯化适应时间要求较长。
[0005] 厌氧/好氧(A/0)生物处理工艺是目前应用范围最广的一种生物处理方法,由于它包括厌氧及好氧两级处理因此它身兼两者之长,净化效率高且稳定,几乎不产生污泥,抗冲击能力较强,但其基建及投资费用较多,且占地面积较大,但新型的高效反应器节省了大量占地面积,如厌氧技术里的内循环厌氧反应器和好氧技术里的生物流化床反应器。
[0006] 中国专利申请CN1039784公开了一种精对苯二甲酸生产废水处理技术,它由预处理、厌氧生物处理、好氧生物处理组成。在预处理中,根据原废水的PH值高低,投加或不投加酸,经过反应沉淀,可去除90%以上的对苯二甲酸,废水再经厌氧微生物的充分降解,去除其中的C0D。再根据厌氧出水浓度的高低,采用一级曝气和二级曝气组成的串联处理系统,进一步去除废水中的C0D。另一种处理精对苯二甲酸生产废水的流程,取消酸化沉淀池,使总的水力停留时间小于45小时。该方法优点是投资小,易于操作和管理。但占地面积大,工艺流程长,负荷低,抗冲击能力弱。PTA污水处理系统与该专利相比,前者具有易于管理维护,占地面积约为后者处理装置的1/2 ;前者的平均容积负荷比后者高出30% ;前者的停留时间比后者减少30%。[0007] 中国专利申请CN1702046公开了一种利用特效菌株处理PTA石化废水的工艺方法。其包括以下步骤:制备特效菌株NJU-Fhhhl菌剂;采用特效菌株NJU-Fhhh,处理对苯二甲酸石油化工废水;在CASP曝气池中增设载体,每片载体半经3〜5cm,间距3〜15cm。载体可以采用化纤载体或塑料载体。优化方案中还设有以下步骤:在处理PTA废水CASP现场工程工艺中,通过调控COD:TN:TP比值和Cu、Mn、Se、Zn金属浓度,建立原创特效菌株NJU-Fhhhl的mnp基因高效表达MnP酶的工艺系统条件,提高污泥负荷率。该技术的优点是效率高,COD去除率高运行成本高。但大规模工业化难实现,难以推广应用。
[0008] 中国专利申请CNlO 1544429公开了一种萃取-超滤-反渗透组合处理PTA精制废水的方法,先采用对二甲苯萃取精对苯二甲酸精制废水,萃取相返回到精对苯二甲酸的制备工序中,萃余相经过超滤及反渗透处理后,透过水达到回用标准,浓缩水返回到对二甲苯的萃取步骤中或者返回到精对苯二甲酸的制备工序中。该技术克服了原来PTA精制废水排放浪费的缺点,回收了废水中的大部分PT酸和PTA,去除了大部分金属离子和有机杂质。优点为过程简单,处理效果好,运行稳定,处理后的水可以作为工艺水直接回用;但缺点为投资高,运行维护费用高。
实用新型内容
[0009] 本实用新型的目的是提供一种PTA污水处理系统,以克服现有技术处理时间长、占地面积大和运行费用高等缺点。使用本实用新型可缩短PTA污水的处理时间,减少占地面积,并且可降低能耗、减少运行费用、提高PTA污水处理效率和减少产泥。
[0010] 本实用新型提供一种PTA污水处理系统,其特征在于:该PTA污水处理系统包括酸化沉淀池、内循环厌氧反应器、第一沉降罐、生物流化床好氧反应器、第二沉降罐和气浮滤池,其中酸化沉淀池的上部与内循环厌氧反应器下部相连接,内循环厌氧反应器的中上部通过第一沉降罐与生物流化床好氧反应器中下部相连接,生物流化床好氧反应器的上部与第二沉降罐上部相连接,第二沉降罐下部与生物流化床好氧反应器的中下部相连接,第二沉降罐的上部与气浮滤池相连接,气浮滤池上部设置有排污口,下部设置有清水收集管。
[0011] 本实用新型进一步技术特征在于:所述酸化沉淀池的进口处设置有穿孔挡板,底部为沉降区,酸化沉淀池的上部设置有第一出水口,酸化沉淀池的上部通过第一出水口与内循环厌氧反应器下部相连接。
[0012] 本实用新型进一步技术特征在于:所述内循环厌氧反应器包括两个厌氧反应室,呈上、下分布,内循环厌氧反应器上部设置有气液分离器,中部设置有沼气提升管、回流管和集气管,顶部设置有排气口。
[0013] 本实用新型进一步技术特征在于:所述生物流化床好氧反应器内设置有内循环管,中部设置有折流帽罩,上部设有第二出水口,生物流化床好氧反应器的上部通过第二出水口与第二沉降罐上部相连接。
[0014] 本实用新型进一步技术特征在于:所述生物流化床好氧反应器底部连接有空气压缩机。
[0015] 本实用新型进一步技术特征在于:所述第二沉降罐下部通过污泥循环泵与生物流化床好氧反应器的中下部相连接。
[0016] 本实用新型进一步技术特征在于:所述气浮滤池内设置有进水区和气浮区,上部设置有刮渣机,下部设置有过滤层。
[0017] 本实用新型可用于PTA污水的处理,其与现有技术相比具有的优点是:
[0018] (I)本实用新型的酸化沉降停留时间缩短,TA的去除率也得到提高,从而减轻了后续生化处理的负担;
[0019] (2)本实用新型采用内循环厌氧反应器与高效生物流化床串联工艺,可以大大提高该工艺的COD去除容积负荷,内循环厌氧反应器能回收利用产生的能量,并经厌氧处理后的PTA污水可生物降解性得到明显提高,比原水直接好氧处理容易,保障了生物流化床的进水稳定性,从而保障了整个工艺的处理效果。
[0020] (3)本实用新型的生物流化床好氧反应器具有抗冲击能力,处理效果更稳定,剩余污泥量也大大减少。再加上高效反应器与优势菌群结合,利用特种载体附着大量生物膜,使反应器效率高,抗冲击性强,可替代传统的好氧生化处理装置等。
[0021] (4)本实用新型的气浮滤池对生物流化床好氧反应器出水中悬浮物有很好的过滤作用,另外对难降解的有机物有一定的吸附作用,可以很好改善出水水质。
[0022] (5)本实用新型可实现污水处理的装置化、集成化,占地面积减少50%,停留时间减少 30-50%。
[0023] (6)本实用新型的污水处理装置化后,实现封闭式操作,容易进行恶臭气体的处理。
[0024] (7)本实用新型的代谢产物少,产泥率低,从而可减少固体废弃物的处理费用。
[0025] 下面用附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明,但并不限制本实用新型的内容。
附图说明
[0026] 图1是本实用新型一种PTA污水处理系统简单示意图。
[0027] 图中所示附图标记为:
[0028] 1-酸化沉淀池,2-内循环厌氧反应器,3-第一沉降罐,4-生物流化床好氧反应器,5-第二沉降罐,6-气浮滤池,7-沉降区,8-穿孔挡板,9-第一出水口,10-回流管,11-第一厌氧反应室,12-第二厌氧反应室,13-沼气提升管,14-集气管,15-气液分离器,16-排气口,17-内循环管,18-折流帽罩,19-空气压缩机,20-第二出水口,21-污泥循环泵,22-进水区,23-气浮区,25-泵,26-刮渣机,27-清水收集管,28-过滤层,29-排污口。
具体实施方式
[0029] 如图1所示,该PTA污水处理系统包括酸化沉淀池1、内循环厌氧反应器2、第一沉降罐3、生物流化床好氧反应器4、第二沉降罐5和气浮滤池6,其中酸化沉淀池I的上部与内循环厌氧反应器2下部相连接,内循环厌氧反应器2的中上部通过第一沉降罐3与生物流化床好氧反应器4中下部相连接,生物流化床好氧反应器4的上部与第二沉降罐5上部相连接,第二沉降罐5下部与生物流化床好氧反应器4的中下部相连接,第二沉降罐5的上部与气浮滤池6相连接,气浮滤池6上部设置有排污口 29,下部设置有清水收集管27。
[0030] 所述酸化沉淀池I的进口处设置有穿孔挡板8,底部为沉降区7,酸化沉淀池的上部设置有第一出水口 9,该第一出水口 9与内循环厌氧反应器2下部相连接。[0031] 所述内循环厌氧反应器2包括两个厌氧反应室,即第一厌氧反应室11和第二厌氧反应室12,呈上、下分布,上部设置有气液分离器15,中部设置有沼气提升管13、回流管10和集气管14,顶部设置有排气口 16。
[0032] 所述生物流化床好氧反应器4内设置有内循环管17,中部设置有折流帽罩18,上部设有第二出水口 20,其与第二沉降罐5上部相连接。
[0033] 所述生物流化床好氧反应器4底部连接有空气压缩机19。
[0034] 所述第二沉降罐5下部通过污泥循环泵21与生物流化床好氧反应器4的中下部相连接。
[0035] 所述气浮滤池6内设置有进水区22和气浮区23,上部设置有刮渣机26,下部为过滤层28。
[0036] 本实用新型图1所示PTA污水处理系统的工作流程是:PTA污水由送入酸化沉淀池1,从穿孔挡板8进入酸化沉淀池I中,经过沉淀,出水从第一出水口 9排出,沉淀物在沉降区7聚沉。同时根据原污水的pH值高低,投加酸。调节酸化沉淀池I的PH为3〜5,pH大于5投加酸,当经过4-6小时的反应沉淀,将90%以上的对苯二甲酸(简称TA去除。酸化沉淀池I出水经管道调节营养物与温度用泵25送入内循环厌氧反应器2的下部。污水在内循环厌氧反应器2中停留时间在10-14小时,经厌氧微生物的充分降解,污水中的COD去除率为75%以上,经厌氧处理后的污水,通过第一沉降罐3用送入生物流化床好氧反应器4的中下部进行处理。
[0037] 内循环厌氧反应器2内含厌氧颗粒污泥,并实现了泥水混合液在反应器内部的循环。内部颗粒污泥处于膨胀流化状态,强化了传质效果,达到了泥水充分接触的目的,污泥生化能力增强。同时,由于内循环的存在,避免了污泥被过多挟带出反应器,从而大大提高了反应器的处理容量。
[0038] 生物流化床好氧反应器4是一种气、液、固并存的三相生物流化床,床内设有内循环管17,中部有折流帽罩18,特有的结构使床内处于高速湍流流化状态,不仅使反应器内传热、传质、动量传递效率提高,而且使生物膜表面不断更新,保持与溶解氧及处理介质的充分接触,使微生物活性及代谢功能大大增强。该反应器内装有固体载体,载体上附着生物膜,又有活性污泥菌胶团的共存,是一种活性污泥法与生物膜法相结合的新型反应器。该反应器占地面积小、容积负荷大,抗冲击能力强。
[0039] 在好氧处理单元中,第一沉降罐3出水进入生物流化床好氧反应器4,由生物流化床好氧反应器4的第二出水口 20直接进入第二沉降罐5,第二沉降罐5底部污泥经污泥循环泵21回流至生物流化床好氧反应器4,第二沉降罐5上部出水流入气浮滤池6,经过气浮滤池6进水区22流入气浮区23,经过沉降,上部悬浮物由刮渣机26送至排污口 29外排,下部清水经无烟煤、陶粒、活性炭过滤层28过滤,由清水收集管27处直接排放。
[0040] 在生物流化床好氧反应器内的废水停留时间为10-15小时;当进水以COD为2000mg/L 左右时,出水 COD 为 200_300mg/L,COD 去除率 85-90%。
[0041] 气浮滤池6的处理停留时间为2-4小时,当进水COD为200_300mg/L时,出水COD为 60-100mg/L,COD 去除率 70-80%。
[0042] PTA生产废水在附图所示处理流程中,总的停留时间小于30个小时,而传统的厌氧-好氧处理工艺停留时间在40-60个小时。

Claims (7)

1.一种PTA污水处理系统,其特征在于:该PTA污水处理系统包括酸化沉淀池、内循环厌氧反应器、第一沉降罐、生物流化床好氧反应器、第二沉降罐和气浮滤池,其中酸化沉淀池的上部与内循环厌氧反应器下部相连接,内循环厌氧反应器的中上部通过第一沉降罐与生物流化床好氧反应器中下部相连接,生物流化床好氧反应器的上部与第二沉降罐上部相连接,第二沉降罐下部与生物流化床好氧反应器的中下部相连接,第二沉降罐的上部与气浮滤池相连接,气浮滤池上部设置有排污口,下部设置有清水收集管。
2.根据权利要求1所述的PTA污水处理系统,其特征在于:所述酸化沉淀池的进口处设置有穿孔挡板,底部为沉降区,酸化沉淀池的上部设置有第一出水口,酸化沉淀池的上部通过第一出水口与内循环厌氧反应器下部相连接。
3.根据权利要求1所述的PTA污水处理系统,其特征在于:所述内循环厌氧反应器包括两个厌氧反应室,呈上、下分布,内循环厌氧反应器上部设置有气液分离器,中部设置有沼气提升管、回流管和集气管,顶部设置有排气口。
4.根据权利要求1所述的PTA污水处理系统,其特征在于:所述生物流化床好氧反应器内设置有内循环管,中部设置有折流帽罩,上部设有第二出水口,生物流化床好氧反应器的上部通过第二出水口与第二沉降罐上部相连接。
5.根据权利要求1所述的PTA污水处理系统,其特征在于:所述生物流化床好氧反应器底部连接有空气压缩机。
6.根据权利要求1所述的PTA污水处理系统,其特征在于:所述第二沉降罐下部通过污泥循环泵与生物流化床好氧反应器的中下部相连接。
7.根据权利要求1所述的PTA污水处理系统,其特征在于:所述气浮滤池内设置有进水区和气浮区,上部设置有刮渣机,下部设置有过滤层。
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CN105084681A (zh) * 2015-09-30 2015-11-25 四川理工学院 一种牲畜类屠宰废水的处理工艺
CN105800865A (zh) * 2015-01-15 2016-07-27 黎明兴技术顾问股份有限公司 废水处理系统

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