CN204803179U - 甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置 - Google Patents

Abstract

甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，贮存调节槽、厌氧调配槽、厌氧反应器、好氧生化槽、异相催化反应器、中和脱气槽、高效絮凝沉淀槽、Bionest装置、过滤器首尾经管道互相连接，七个加药装置分别设置在相应的设备上，厌氧反应器上的沼气出气口经管道与沼气利用单元连接，好氧生化槽、中和脱气槽的进气口与鼓风机的出风口连接。本实用新型的优点是采用生化法处理为主，处理费用低，安全可靠。尤其厌氧反应器产生的沼气可作为燃料气供应，进一步降低高浓度废水的处理成本。

Description

甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理设备，特别是一种甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置。

背景技术

化工企业在生产甲基丙烯酸及酯的过程中，会产生加大量的高浓度有机废水，该有机废水含有乙酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯醛、丙烯醛、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲醚、糠醛，以及其它聚合物。其COD(化学需氧量)浓度高达100g/L。

生产高浓度甲基丙烯酸及酯设备产生的废水以往通常采用焚烧炉处理及湿式氧化反应装置处理。

焚烧炉处理：

生产甲基丙烯酸及酯产生的高浓度废水经雾化后在焚烧炉900～950℃的高温下焚烧，使废水中的COD、氨氮等污染物氧化为CO₂、N₂和水等。由于甲基丙烯酸酯废水中的有机酸钠盐被氧化生成碳酸钠(熔融碳酸形成烟尘)，所以其高温烟气需经洗涤冷却进一步去除去烟气中夹带的碳酸钠烟尘污染物，最终净化后的烟气与废气焚烧炉烟气一起由高烟囱排放。烟气洗涤系统用的洗涤水循环使用，多余的水溢流排放至雨水污水管网。而焚烧过程必须补充燃料，为保证燃烧稳定性和焚烧效果一般需采用普通燃料或者废燃料油等劣质油燃料。

焚烧炉在使用过程中存在以下缺陷：

1、自控要求高，易出故障。

2、排水不能稳定达标。炉膛温度控制不稳定或进水水质波动时，废水中有机物分解不完全即会造成系统排水和烟气污染物超标。

3、运行费用高。焚烧过程需补充大量燃料。

4、设备维护费用高。废水中含有盐分，燃烧时腐蚀耐火材料是个技术难题，影响安全。1.5～2年需更换一次。更换的耐火材料需按危废处理，处置费用高。

湿式催化氧化装置：

湿式催化氧化装置是在一定温度(170～300℃)和压力(1.0～10MPa)下，在填充有专用固定催化剂的反应容器中，利用氧气(空气)将各种废水中的有机物、氨氮化合物一起处理，即将高浓度有机废水中COD、氨氮等污染物催化氧化为CO₂、N₂和水等，并同时脱色、除臭及杀菌消毒，从而达到净化处理废水的目的。

由于催化剂具有选择性，及污染物、有机化合物的种类和结构不同，所以选择的催化剂也不同。目前采用的催化剂主要包括过渡金属及其氧化物、复合氧化物和盐类，催化剂费用较高。

湿式催化氧化装置的缺陷：

1、催化剂需定期更换，更换费用非常昂贵。

2、管道易堵塞，管理复杂。

3、目前设备主要以进口设备为主，维护备品备件昂贵，供应周期较长。

4、废弃的催化剂为危险废物，处置费用高。

5、浓度太高时需要稀释才能进行处理。

国外湿式氧化装置已应用于高浓度有机废水处理，但由于技术门槛高，该装置在国内还没有大工业装置的应用。其中催化剂依赖进口造成投资费用大，而且高温高压反应对设备要求高，因此目前该装置的运行费用很高。

发明内容

本实用新型的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置。本实用新型采用以生化处理装置为主的废水处理系统。废水生化法是利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体或小颗粒状态的有机污染物最终转化为CO₂、N₂和水等无害物质，以实现净化的方法。可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。

本实用新型针对本高浓度化工废水，选厌氧生物处理法，利用厌氧微生物以降解废水中的有机污染物，使废水净化。其机理是在厌氧细菌的作用下将废水中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体。厌氧处理后的已经降低了浓度的废水再用好氧生物处理法，利用需氧微生物(主要是需氧细菌)分解废水中的有机污染物，使废水无害化，最终产物是二氧化碳、水、氮、硫酸盐和磷酸盐等稳定的无机物。

本实用新型包括：贮存调节槽、厌氧调配槽、厌氧反应器、好氧生化槽(含沉淀槽)、异相催化反应器、中和脱气槽、高效絮凝沉淀槽、生物巢反应器(简称Bionest装置)、过滤器、污泥处理装置、碱液投加装置、加药装置，提升泵、循环泵、鼓风机、沼气利用单元，其特征在于贮存调节槽出水口通过管道及提升泵与厌氧调配槽进口连接，贮存调节槽分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯和碱性清洗废液。厌氧调配槽出口通过管道与厌氧反应器进水口连接，在厌氧调配槽中，设有加热盘管，用于废水加热，并设有温度仪控制温度和碱液投加装置，并设有pH仪，以控制碱液的投加量，并设有COD在线测定仪，控制该槽COD调配情况。为控制厌氧反应过程，厌氧反应器设有pH仪、ORP仪、温度仪，在取样口检测厌氧反应过程的pH、ORP、温度数据，定期检测厌氧污泥的生长情况。反应器内设三相分离器、布水器常规装置。厌氧反应器出水口与好氧生化槽进水口经管道连接，厌氧反应器设有沼气出气口，经管道与沼气利用单元连接。好氧生化槽出水口与沉淀槽进水口连接。沉淀槽上设有加药装置，加药装置为营养盐(氮磷微量元素)投加装置。沉淀槽内的集水槽出口经提升泵与异相催化反应器进水口连接。异相催化反应器出水口与中和脱气槽进水口经管道连接，异相催化反应器内部装有填料，可附着生长异相结晶体，有利于催化氧化。并设有两个回流口，每个回流口装有循环泵及加药装置，通过循环泵分别回流并经加药装置投加硫酸亚铁及双氧水。中和脱气槽的出水口与高效絮凝沉淀槽的进水口连接，中和脱气槽上设有加药装置。高效絮凝沉淀槽的进水端设有加药装置，加药装置为PAM(聚丙烯酰胺)投加装置。高效絮凝沉淀槽出水管上设有支管，连接到厌氧调配槽，高效絮凝沉淀槽出口与Bionest装置进水口相连，高效絮凝沉淀槽的出渣口与污泥处理装置连接。Bionest装置内设有海绵状结构多空生物填料，Bionest装置出水口与过滤器进水口连接，过滤器上设有加药装置，加药装置为PAC(聚合氯化铝)投加装置。过滤器出水口连接排放口。好氧生化槽的进气口及中和脱气槽的进气口经管道与鼓风机的出风口连接。

所述厌氧调配槽内设有加热盘管，碱液投加装置，pH仪、温度计，以及COD在线检测仪。

所述贮存调节槽分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯生产装置日常生产排放的高浓度废水，以及分质收集的碱性清洗废液，所收集的碱性清洗废液的一格设有循环泵，用于将该液少量定量添加到日常生产废水中。

所述厌氧反应器为低负荷反应器，反应器内设有三相分离器、布水器常规装置，并设有配套的pH仪、温度仪、ORP仪。

所述好氧生化槽为低负荷反应器，为降低污泥产量。

所述高效絮凝沉淀槽内设有微涡流反应器及斜管。

所述Bionest装置内设有海绵状结构多空生物填料，多空生物填料由格网支撑。

所述过滤器为砂滤或纤维过滤设备。

所述厌氧反应器为UASB(上流式厌氧污泥床)或IC(高效内循环)、EGSB(膨胀颗粒污泥床)厌氧反应器。

所述好氧生化槽为传统的活性污泥法生化槽或为接触氧化法生化槽或为MBR(膜生物反应器)、MBBR(移动床生物膜反应器)、SBR(序批式活性污泥法)生化槽。

所述沼气利用单元设有净化、增压装置。

本实用新型的优点是通过厌氧反应器，提高高浓度有机废水处理的稳定性和效率，可以减少处理成本、维护管理更方便，比传统的焚烧炉等设备处理效率高，成本低的新型无害化处理成套装置不仅能提高污染物去除的稳定性和效率，大大减少处理成本，维护管理方便，而且还可以回收沼气等资源，具有降低污染，节省能耗，回收资源的功能。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

图中：1贮存调节槽、2厌氧调配槽、3厌氧反应器、4好氧生化槽、5沉淀槽、6异相催化反应器、7中和脱气槽、8高效絮凝沉淀槽、9Bionest装置、10过滤器、11污泥处理装置、12循环泵、13沼气利用单元、14鼓风机、15提升泵、16碱液投加装置、17营养液投加装置、18硫酸亚铁投加装置、19PAM投加装置、20PAC投加装置、21双氧水投加装置、22酸(硫酸或盐酸)加药装置。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

实施例一：

参见图1，本实施例由贮存调节槽1、厌氧调配槽2、厌氧反应器3、好氧生化槽4，内设有沉淀槽、异相催化反应器6、中和脱气槽7、高效絮凝沉淀槽8、生物巢反应器(简称Bionest装置)9、过滤器10、污泥处理装置11、循环泵12、沼气利用单元13、鼓风机14、提升泵15、碱液投加装置16、营养盐投加装置17、硫酸亚铁投加装置18、PAM投加装置19、PAC投加装置20、双氧水投加装置21、酸投加装置22组成。

贮存调节槽1的容积需满足一周以上的废水的贮存，贮存调节槽1的出水口通过管道及提升泵15与厌氧调配槽2的进口连接，贮存调节槽1分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯和碱性清洗废液。甲基丙烯酸及酯生产过程中产生的高浓度废水进入贮存调节槽1中的一格贮存调节，检修碱性清洗废液则进入贮存调节槽1的另外一格贮存。所收集的碱性清洗废液的一格设有循环泵12，用于将该液少量定量添加到日常生产废水中。检修碱性清洗废液由循环泵12定期少量均匀地添加到高浓度废水贮存的那一格，与高浓度废水均匀混合。厌氧调配槽2的出口通过管道与厌氧反应器3的进水口连接，厌氧调配槽2中的废水与高效絮凝沉淀槽8反回的一部分废水一起混合，将废水稀释到COD6000mg/L以下。调配稀释后的废水输送给厌氧反应槽3进行厌氧生化反应。在厌氧调配槽2中，设有加热盘管，用于废水加热，并设有温度仪控制温度和加药装置16、加药装置17，并设有pH仪，以控制碱液的投加量，并设有COD在线测定仪，控制该槽COD调配情况。加药装置16为碱液投加装置，加药装置17为营养盐投加装置。为控制厌氧反应过程，厌氧反应器3设有pH仪、ORP仪、温度仪，在取样口检测厌氧反应过程的pH、ORP、温度数据，定期检测厌氧污泥的生长情况。厌氧反应器3为UASB(上流式厌氧污泥床)低负荷反应器。厌氧反应器3内设三相分离器、布水器常规装置。厌氧反应器3的出水口与好氧生化槽4的进水口经管道连接。厌氧反应器3设有沼气出气口，经管道与沼气利用单元13连接。好氧生化槽4为低负荷活性污泥法生化槽，其目的为在降解有机物的同时降低污泥产量。在好氧生化槽4中进行好氧生化反应，使废水中的有机物尽可能地降解。好氧生化槽4的出水口与沉淀槽5的进水口连接。沉淀槽5上设有加药装置22，加药装置22为酸投加装置。沉淀槽5内的集水槽出口经提升泵15与异相催化反应器6的进水口连接。经过好氧生化处理后的废水经过沉淀槽5沉淀后，由提升泵15输送到异相催化反应器6进行强氧化处理，使废水中残留的有机物进一步降解，并使废水的B/C(BOD/COD，即生化需氧量/化学需氧量)得到提高。异相催化反应器6的出水口与中和脱气槽7的进水口经管道连接，异相催化反应器6内部装有填料，可附着生长异相结晶体，有利于催化氧化。并设有两个回流口，每个回流口设有循环泵12及加药装置18、加药装置21，通过循环泵12分别回流并通过加药装置18投加硫酸亚铁，通过加药装置21投加双氧水。反应后的废水在中和脱气槽7中进行中和沉淀，使废水中的铁生产氢氧化铁，并将多余的双氧水分解，中和脱气槽7设有空气管，用于脱气及反应搅拌，中和脱气槽7上设有加药装置16，加药装置16为碱投加装置。高效絮凝沉淀槽8内设有微涡流反应器及斜管，以提高沉淀效率。中和脱气槽7的出水口与高效絮凝沉淀槽8的进水口连接，高效絮凝沉淀槽8的进水端设有加药装置19，加药装置19为PAM(聚丙烯酰胺)投加装置。高效絮凝沉淀槽8的出水管上设有支管，连接到厌氧调配槽2，用于稀释调配厌氧进水水质。高效絮凝沉淀槽8的出口与Bionest装置9的进水口相连，高效絮凝沉淀槽8的出渣口与污泥处理装置11连接。沉淀槽5和高效絮凝沉淀槽8均设有污泥泵，通过污泥泵将沉淀槽5和高效絮凝沉淀槽8的污泥抽出来，输送到污泥处理装置11，污泥处理装置11包含污泥浓缩槽及污泥脱水机。Bionest装置9内设有海绵状结构多空生物填料，用作微生物生长附着的载体，多空生物填料由格网支撑。填料下方设有曝气装置，可通入空气为微生物生长提供氧气。Bionest装置9的出水口与过滤器10的进水口连接，过滤器10上设有加药装置20。加药装置20为PAC(聚合氯化铝)投加装置。高级氧化后的废水依次经过中和脱气槽7、高效絮凝沉淀槽8中和、脱气、沉淀后，自流进入Bionest装置9，进行好氧生化处理，使废水中残留的有机污染物得到彻底降解。最后，废水进入到过滤器10，将废水中所含的悬浮物滤过去除，最终使出水达标排放。过滤器10为砂滤设备，使出水的水质更加优质化。过滤器10的出水口连接排放口。好氧生化槽4的进气口及中和脱气槽7的进气口经管道与鼓风机14的出风口连接。

在上述操作过程中，需注意控制以下参数：贮存调节槽1的停留时间，厌氧反应槽2的温度、pH、COD负荷、污泥浓度及出水的有机挥发酸，好氧生化槽4的溶解氧、pH、温度、污泥浓度、生物相、污泥负荷，异相催化反应器6的药剂投加量、反应的pH、反应时间，Bionest装置9的负荷、溶解氧、温度，过滤器10的过滤速度。

沉淀槽5、高效絮凝沉淀槽8产生的污泥，经污泥泵输送至污泥脱水装置11进行脱水，将污泥含水率降至65-70％以下后，送专业公司进行无害化处理(填埋或焚烧)。

厌氧反应槽3产生的沼气，由沼气综合利用单元13进行收集、净化，并由沼气综合利用单元13中的增压装置进行增压，输送至沼气利用点。好氧生化槽及中和脱气槽所需要的空气由鼓风机14提供。

实施例二：

本实施例与实施例一相同，所不同的是厌氧反应器3为IC(或EGSB厌氧反应器。所不同的是好氧生化槽4为接触氧化法生化槽或为MBR、MBBR、SBR生化槽。过滤器10为纤维过滤设备或纤维转盘过滤设备。

Claims (10)

1.一种甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，包括：贮存调节槽、厌氧调配槽、厌氧反应器、好氧生化槽含沉淀槽、异相催化反应器、中和脱气槽、高效絮凝沉淀槽、生物巢反应器、过滤器、污泥处理装置、碱液投加装置、加药装置、提升泵、循环泵、鼓风机、沼气利用单元，其特征在于：贮存调节槽出水口通过管道及提升泵与厌氧调配槽进口连接，贮存调节槽分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯和碱性清洗废液；厌氧调配槽出口通过管道与厌氧反应器进水口连接，厌氧调配槽上设有碱液投加装置；厌氧反应器出水口与好氧生化槽进水口经管道连接，厌氧反应器设有沼气出气口，经管道与沼气利用单元连接；好氧生化槽出水口与沉淀槽进水口连接；沉淀槽上设有加药装置，沉淀槽内的集水槽出口经提升泵与异相催化反应器进水口连接；异相催化反应器的出水口与中和脱气槽进水口经管道连接，异相催化反应器内部装有填料，并设有两个回流口，每个回流口装有循环泵及加药装置；中和脱气槽的出水口与高效絮凝沉淀槽的进水口连接，中和脱气槽上设有加药装置，高效絮凝沉淀槽的进水端设有加药装置，高效絮凝沉淀槽出水管上设有支管，连接到厌氧调配槽，高效絮凝沉淀槽出口与生物巢反应器进水口相连，高效絮凝沉淀槽的出渣口与污泥处理装置连接；生物巢反应器出水口与过滤器进水口连接，过滤器上加药装置；过滤器出水口连接排放口，好氧生化槽的进气口及中和脱气槽的进气口经管道与鼓风机的出风口连接。

2.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述厌氧调配槽内设有加热盘管，碱液投加装置，pH仪、温度计，以及COD在线检测仪。

3.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述贮存调节槽分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯生产装置日常生产排放的高浓度废水，以及分质收集的碱性清洗废液，所收集的碱性清洗废液的一格设有循环泵。

4.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述厌氧反应器为低负荷反应器，反应器内设有三相分离器、布水器常规装置，并设有配套的pH仪、温度仪、ORP仪。

5.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述好氧生化槽为低负荷反应器。

6.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述高效絮凝沉淀槽内设有微涡流反应器及斜管。

7.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述生物巢反应器内设有海绵状结构多空生物填料，多空生物填料由格网支撑，所述沼气利用单元设有净化、增压装置。

8.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述过滤器为砂滤或纤维过滤设备。

9.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述厌氧反应器为UASB或IC、EGSB厌氧反应器。

10.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述好氧生化槽为传统的活性污泥法生化槽或为接触氧化法生化槽或为MBR、MBBR、SBR生化槽。