CN206188586U - 一种电石乙炔化工污水深度处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电石乙炔化工污水深度处理系统，包括依次连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、曝气生物滤池、提升泵、气浮沉淀一体设备，多介质过滤器设有炼化厂二级排放出水入口，气浮沉淀一体设备设有排放或回用水出口。多介质过滤器中设有滤料，臭氧催化氧化塔中设有催化剂，曝气生物滤池中设有生物滤料。气浮沉淀一体设备设有无机絮凝剂聚合氯化铝添加装置和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺添加装置。系统臭氧利用率高，抗冲击能力强，运行处理成本相对低廉，是电石乙炔化工污水深度处理的较佳处理方法。

Description

一种电石乙炔化工污水深度处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种化工污水处理技术，尤其涉及一种电石乙炔化工污水深度处理系统。

背景技术

随着城市缺水状况越来越严重，工业生产的排放污水回用成为可靠的第二水源。工业污水深度处理及回用不仅缓解了供水不足，水污染改善生态环境，而且提高了回用水的水质及其经济附加值。电石法生产乙炔的煤化工新工艺，颠覆了煤化工上游的煤气化工艺，具有广阔的应用前景，但其产生的新型污水的深度处理及回用也是污水处理领域的新课题。

电石乙炔煤化工的整个生产工艺中产生各类不同性质的废水，总体来讲具有以下特点：废水中主要污染物包括悬浮物、挥发酚、氰化物、油、硫化物、氨氮等，其中COD和氨氮为其主要特征污染物，是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的化工废水。该类污水经过一级预处理和二级生化处理后，其COD和氨氮被大部分去除，但出水中仍含有部分难生化降解的有机物，氨氮等指标也需要进一步处理才能达到深度处理的要求。

工业污水的深度处理是针对一级预处理和二级生化处理后的出水，对污水中残留的有机物、营养盐、悬浮物及相关特征污染物进一步深度处理去除的过程。经过预处理和二级生化处理的污水，大部分较易去除和降解的污染物已经被去除，深度处理要进一步去除的污染物相对难度更大，需要的过程更复杂，尤其是类似电石乙炔化工污水这类难降解污水，需要选择技术设备成熟、操作简便、经济有效的方式。

现有技术中，研究和应用较多的污水深度处理方法分为物理化学法和生物处理方法。物理化学法有膜分离法、吸附法、高级氧化法等工艺，高级氧化法又细分为臭氧氧化、臭氧催化氧化、湿式氧化、Fenton氧化等；生物处理方法常用的有膜生物反应器(MBR)、曝气生物滤池(BAF)等。根据污水回用要求和水质特点，常常选择以上一种或几种技术联合使用。

现有技术的缺点：

膜分离法对膜的质量要求很高，处理成本较高；活性炭吸附法的活性炭再生是该法应用的限制因素；并且膜分离法和吸附法虽然可以去除一部分大分子有机物，但该方法大部分是通过物理法去除有机物，并未对有机物的结构产生变化，有机物的可生化性提高有限，不利于后端深度生物处理。湿式氧化需要在高温高压下操作，成本较高；Fenton氧化对pH条件要求较高，频繁调节pH增加成本。膜生物反应器对膜的管理较复杂，运行控制难度较大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、出水效果良好、运行成本低廉的电石乙炔化工污水深度处理系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的电石乙炔化工污水深度处理系统，包括依次连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、曝气生物滤池、提升泵、气浮沉淀一体设备，所述多介质过滤器设有炼化厂二级排放出水入口，所述气浮沉淀一体设备设有排放或回用水出口。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的电石乙炔化工污水深度处理系统，工艺流程简单，前端多介质过滤器作为预处理可以去除悬浮状态的有机物，降低臭氧氧化和生物滤池的负荷；臭氧催化氧化提高臭氧利用率，曝气生物滤池集碳氧化、脱氮、过滤于一身，气浮沉淀工艺通过混凝进一步去除污水中呈胶体的污染物，去除悬浮物质出水效果良好，运行成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电石乙炔化工污水深度处理系统的结构示意图。

图中：

1-多介质过滤器，2-滤料，3-臭氧催化氧化塔，4-催化剂，5-BAF(曝气生物滤池)，6-生物滤料，7-提升泵，8-气浮沉淀一体设备。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的电石乙炔化工污水深度处理系统，其较佳的具体实施方式是：

包括依次连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、曝气生物滤池、提升泵、气浮沉淀一体设备，所述多介质过滤器设有炼化厂二级排放出水入口，所述气浮沉淀一体设备设有排放或回用水出口。

所述多介质过滤器中设有滤料，所述臭氧催化氧化塔中设有催化剂，所述曝气生物滤池中设有生物滤料。

所述气浮沉淀一体设备设有无机絮凝剂聚合氯化铝添加装置和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺添加装置。

本发明的电石乙炔化工污水深度处理系统，多相臭氧催化氧化能在短时间内将电石乙炔化工污水二级生物处理出水中难降解有机组分进行化学改性，部分降解或转化为简单小分子，提高污水可生化性，然后采用BAF对水中残余有机物进行生物降解，同时进一步脱除氨氮，气浮沉淀工艺去除水中的悬浮物和胶体物质，实现水质净化。该污水深度处理系统臭氧利用率高，抗冲击能力强，运行处理成本相对低廉，是电石乙炔化工污水深度处理的较佳处理方法。

本实用新型对电石乙炔化工污水深度处理的原理是：

电石乙炔化工污水经过二级生化处理的出水进入多介质过滤器，水中悬浮物质被过滤器滤料截留后，出水进入臭氧催化氧化塔。氧化塔采用上部进水下部出水的方式；在塔内装有固体催化剂填料；填料承托层下装有臭氧扩散装置；臭氧自来臭氧发生器，通过计量后在臭氧扩散装置与污水接触；催化剂一方面吸附有机物，另一方面可催化臭氧分子释放强氧化性的自由基，这样有机污染物的吸附和氧化协同作用，可以获得更好的臭氧催化氧化作用。采用活性炭或三氧化二铝为载体负载过度金属的催化剂；在臭氧氧化塔内，臭氧投加量控制在10-40mg/l，污水在臭氧氧化塔停留时间为30～60min。

臭氧催化氧化后的污水，难降解有机物得到改性，可生化性提高，进入BAF。BAF的特点是既可以实现有机物的生物氧化，还可以截留悬浮固体，同时具有生物脱氮的作用。在滤池中装有一定量的滤料，滤料表面生长有高活性的生物膜，滤池底部装有曝气系统。污水流经滤池时，利用高比表面积滤料附着的生物膜氧化降解有机物，进行硝化反硝化脱氮；同时，污水流经滤料层时，截留污水中的悬浮物，确保脱落的生物膜不随水流出；运行一段时间后，当水头损失增大到一定值，进行气水联合反冲洗。滤池设置承托层，采用级配鹅卵石做承托材料，滤池滤料采用单一均质的球形轻质陶粒。正常运行时，要控制滤池内的工艺条件，DO：2-6mg/l、pH：7-8.5、温度：15-35℃。滤池设计参数为，滤池表面水力负荷(滤速)为2～6m3/m2·h(m/h)、空床停留时间为60～120min。

BAF的出水进入气浮沉淀工艺。该工艺采用一体化设备，污水在一体化设备中完成加药混凝和泥水分离。采用无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配合使用，将前端工艺出水中呈胶体状态的有机物絮凝成大颗粒矾花，再通过气浮和沉淀过程去除。PAC的加药量为0.1‰～0.5‰，浓度为1‰的PAM投加量为0.1～0.3L/吨污水。

具体实施例：

以下将结合附图，对本实用新型较佳实施例进行较为详细的说明。

实施例处理污水为电石乙炔化工厂内二级生物处理出水，工艺流程参照图1，该方法包括多介质过滤器1、臭氧催化氧化塔3、BAF池5和气浮沉淀装置8；在多介质过滤器中投加滤料2、臭氧催化氧化塔内投加催化剂4、在BAF池内投加生物滤料6.

以多介质过滤-臭氧催化氧化-BAF为主体的污水深度处理系统用于电石乙炔化工污水的深度处理。污水进入多介质过滤器进水口，经过多介质滤料过滤；过滤后的出水管与臭氧催化氧化塔进水口相连，臭氧催化氧化塔内投加固体催化剂填料，在臭氧氧化塔底部有臭氧扩散装置，投加一定量的臭氧；臭氧氧化塔出水管与BAF进水管相连，BAF内投加生物滤料；经BAF生化处理的出水由泵提升至气浮沉淀一体化装置内，经过混凝沉淀气浮工艺，出水回用排放。

二级生化处理出水进入多介质过滤器，将水中悬浮物质过滤后，污水进入臭氧催化氧化塔，由臭氧发生器产生的臭氧在臭氧氧化塔底部的气扩散装置内与进水混合，在塔体内与催化剂接触，三相反应，有机物在臭氧及催化反应获得的强氧化性基团的作用下被化学氧化。控制臭氧投加量为10～40mg/L。

臭氧催化氧化塔出水进入曝气生物滤池。经臭氧氧化的有机物可生化性提高，在滤料上的生物膜的作用下进一步被降解，生物膜内层的缺氧区还可以发生反硝化脱氮的作用。曝气生物滤池内，温度15～35℃、pH为7～8、溶解氧为2.5～5mg/L。

BAF的出水进入气浮沉淀池，在此投加絮凝剂，分别是PAC和配置成质量浓度为1‰的聚丙烯酰胺溶液。PAC投加量为0.1‰～0.3‰、PAM溶液的投加量为0.1L/吨水，在控制PAC投加时除保证混凝效果外，还要注意控制混凝出水pH在6～9范围内。经过絮凝搅拌后混合液在气浮沉淀区进行泥水分离，通过气浮和沉淀处理，保证出水澄清。

经过本实用新型所提供的技术方案处理该实例中的污水，出水COD≤40mg/L、氨氮≤5mg/L，悬浮物≤30mg/l。COD和氨氮的去除率分别达到80％以上和60％以上。

本实用新型的特点及优点是：

相对于其他技术，本实用新型工艺流程简单，前端多介质过滤器作为预处理可以去除悬浮状态的有机物，降低臭氧氧化和生物滤池的负荷；臭氧催化氧化提高臭氧利用率，曝气生物滤池集碳氧化、脱氮、过滤于一身，气浮沉淀工艺通过混凝进一步去除污水中呈胶体的污染物，去除悬浮物质出水效果良好，运行成本低廉。

经试验证明，该工艺方案用于电石乙炔化工污水的深度处理，可以将出水COD降低至40mg/l以下、氨氮降低至5mg/l以下，悬浮物小于30mg/l，基本可以达到循环水补充水的回用水指标。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种电石乙炔化工污水深度处理系统，其特征在于，包括依次连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、曝气生物滤池、提升泵、气浮沉淀一体设备，所述多介质过滤器设有炼化厂二级排放出水入口，所述气浮沉淀一体设备设有排放或回用水出口。

2.根据权利要求1所述的电石乙炔化工污水深度处理系统，其特征在于，所述多介质过滤器中设有滤料，所述臭氧催化氧化塔中设有催化剂，所述曝气生物滤池中设有生物滤料。

3.根据权利要求1或2所述的电石乙炔化工污水深度处理系统，其特征在于，所述气浮沉淀一体设备设有无机絮凝剂聚合氯化铝添加装置和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺添加装置。