CN207276324U - 利用活性污泥进行吸附的废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用活性污泥进行吸附的废水处理系统，包括：沿着废水的流动方向依次连接的厌氧生化系统、污泥吸附反应器、好氧生化系统和二沉池，其中，二沉池的剩余污泥出口与污泥吸附反应器的污泥入口连通。本实用新型的目的在于提供一种能够简化活性污泥需经过灭活、活化等工艺制造吸附剂的过程的废水处理系统。

Description

利用活性污泥进行吸附的废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，具体地，涉及一种利用活性污泥进行吸附的废水处理系统。

背景技术

聚甲醛作为与金属最相似的一种工程塑料，由于具有优良的力学特性，正在替代一些传统上被金属所占据的市场，目前作为轴承、齿轮、汽车仪表板、叶轮等零件的有色金属和合金的优良替代物，已成功用于电子电气、机械、汽车、建材、农业等行业。因此，近些年国内陆续建设投产了许多聚甲醛企业，但其排放的废水不能满足日益严格的排放标准要求，不仅对生态环境造成严重的危害，而且浪费了大量水资源，聚甲醛废水已成为制约聚甲醛行业发展的瓶颈之一。

聚甲醛在生产过程中产生的废水，具有甲醛类污染物含量高、水质波动明显、水量大幅度变化、含有难降解的污染物质等特征，属于难处理的工业废水。仅靠简单的好氧生化处理很难降解完全，因此需要利用水解酸化或高级氧化等工艺对其进行预处理，然后再利用好氧生化对其进行降解。由于高级氧化工艺流程复杂、处理成本高，现有的聚甲醛生产废水处理系统仍大多采用多级生化处理工艺，首先利用UASB、IC等厌氧反应器将复杂有机物进行分解、开环断链，降低其中有毒物质含量，然后利用接触氧化等好氧生化工艺对可生化有机物进行降解，达到去除COD目的。然而，在实际生产中，由于水中有毒物质的存在，在末段好氧生化段，处理效果仍不理想，使得最终出水不能达标。

聚甲醛生产废水目前一般采用多级生化工艺，经过厌氧-缺氧-好氧系统进行处理，但在多级生化末段，对COD去除效果不理想，影响达标排放。因此，如何降低进入生化段(特别是氧化段)废水中有机物浓度及毒性，成为保证聚甲醛生产废水达标排放的关键。

活性污泥是一种有孔结构和胞外聚合物的絮体，有较大的比表面积，大量的微生物、有机物使其含有大量的官能团，这使得活性污泥对水中的污染物具有良好的吸附能力，因此利用活性污泥作生物吸附剂从水溶液中吸附、分离有机物、重金属离子等水污染物，达到去除水中污染物的目的。较其他物理、化学等预处理方法具有操作简单、能耗少、处理成本低等优点。

目前利用活性污泥作为吸附剂，直接以活性污泥作为吸附剂的较少，常需要对活性污泥经过一系列灭活、活化、加工等处理，制备成具有一定吸附能力的吸附剂后，对废水进行吸附处理，在应用中存在吸附剂制造复杂、需要活化、吸附量低、吸附剂再生困难等问题，因此实际中，应用活性污泥进行吸附工艺较少，如何提高吸附的吸附量，开发一套既方便又便宜的污泥吸附剂使用方法，成为活性污泥吸附应用的关键。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能够简化活性污泥需经过灭活、活化等工艺制造吸附剂的过程的废水处理工艺。

本实用新型提供一种利用活性污泥进行吸附的废水处理系统，包括：沿着废水的流动方向依次连接的厌氧生化系统、污泥吸附反应器、好氧生化系统和二沉池，其中，二沉池的剩余污泥出口与污泥吸附反应器的污泥入口连通。

优选地，污泥入口位于污泥吸附反应器的中部，污泥吸附反应器还包括位于下部的混合吸附区以及位于上部的分离区，污泥吸附反应器的废水入口和排泥口位于混合吸附区，污泥吸附反应器的废水溢流口位于分离区。

优选地，混合吸附区构造为锥形漏斗状，排泥口相对于废水入口更靠近污泥吸附反应器的底部。

优选地，二沉池的回流污泥出口与好氧生化系统的污泥入口连通。

优选地，还包括污泥脱水系统，污泥脱水系统的污泥入口与污泥吸附反应器的排泥口连接，污泥脱水系统的滤液出口与好氧生化系统废水入口连接。

优选地，污泥吸附反应器中加入壳聚糖和/或活性焦。

优选地，经过二沉池中的一部分污泥经剩余污泥出口进入污泥吸附反应器中对废水进行吸附处理；污泥吸附反应器中污泥的质量浓度为 8000～20000mg/L，吸附处理的时间为1～3h，废水的流速为0.5～2m/h；废水中有机污染物去除率为30％，废水处理系统的最终出水的COD为100mg/L。

优选地，壳聚糖的质量浓度为5～50mg/L，活性焦的质量浓度为 200～800mg/L。

优选地，在经过污泥吸附反应器中的污泥以及壳聚糖和/或活性焦吸附处理后的废水中有机污染物去除率为37％，废水处理系统的最终出水的 COD<60mg/L。

优选地，废水包括聚甲醛生产废水。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型针对聚甲醛生产废水在处理末段达标排放的需求，利用二沉池排出的活性污泥对进入好氧生化系统前的废水进行吸附处理，克服吸附剂制造复杂、需要活化、吸附量低、吸附剂再生困难等问题，降低好氧生化段中有机物浓度及毒性，提高好氧生化段的处理效果，为其达标排放提供保障，同时达到以废制废的效果。

附图说明

图1是本实用新型的废水处理工艺的示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提供一种利用活性污泥进行吸附的废水处理系统，包括：沿着废水的流动方向依次连接的厌氧生化系统10、污泥吸附反应器20、好氧生化系统30和二沉池40，其中，二沉池40的剩余污泥出口41与污泥吸附反应器20的污泥入口21连通。本实用新型针对聚甲醛生产废水在处理末段达标排放的需求，利用二沉池40排出的活性污泥对进入好氧生化系统30前的废水进行吸附处理，克服吸附剂制造复杂、需要活化、吸附量低、吸附剂再生困难等问题，降低好氧生化段中有机物浓度及毒性，提高好氧生化段的处理效果，为其达标排放提供保障，同时达到以废制废的效果。换言之，本实用新型基于对聚甲醛生产废水处理技术的需求，基于污泥自身吸附性能和生物絮凝剂的特点，解决目前现场实际中存在的关键问题，形成一种有效的聚甲醛生产废水处理方法。本实用新型主要利用污泥的吸附性能，并通过添加相应的活性焦或壳聚糖等生物絮凝剂，对污泥吸附作用进行强化，利用生化系统的外排剩余污泥对好氧生化进水进行处理，最终实现产水达标排放。

继续参照图1，污泥入口21位于污泥吸附反应器20的中部，污泥吸附反应器20还包括位于下部的混合吸附区22以及位于上部的分离区23，污泥吸附反应器20的废水入口24和排泥口25位于混合吸附区22，污泥吸附反应器20的废水溢流口26位于分离区23。污泥吸附反应器20的上部、中部和下部是按照重力的方向来定义的相对位置。混合吸附区22构造为锥形漏斗状，排泥口25相对于废水入口24更靠近污泥吸附反应器20的底部。通过这样的结构配置，废水更容易在混合吸附区进行充分的混合吸附，吸附饱和的污泥与废水在分离区充分分离，最后污泥在排泥口沉淀排出。

继续参照图1，二沉池40的回流污泥出口42与好氧生化系统30的污泥入口31连通。通过回流污泥出口42需要回流一部分污泥到好氧生化系统30中。

继续参照图1，废水处理系统还包括污泥脱水系统50，污泥脱水系统的污泥入口51与污泥吸附反应器的排泥口25连接，污泥脱水系统的滤液出口52与好氧生化系统废水入口32连接。

进一步，污泥吸附反应器20中可加入壳聚糖和/或活性焦。

优选地，经过二沉池40中的一部分污泥经剩余污泥出口41进入污泥吸附反应器20中对废水进行吸附处理；污泥吸附反应器20中污泥的质量浓度为8000～20000mg/L，吸附处理的时间为1～3h，废水的流速为0.5～2m/h；废水中有机污染物去除率为30％，废水处理系统的最终出水的COD为 100mg/L。

优选地，壳聚糖的质量浓度为5～50mg/L，活性焦的质量浓度为 200～800mg/L。在经过污泥吸附反应器中的污泥以及壳聚糖和/或活性焦吸附处理后的废水中有机污染物去除率为37％，废水处理系统的最终出水的 COD<60mg/L。

本实用新型的工艺流程可示例性地为这样：聚甲醛生产废水，首先经过厌氧生化系统10处理，将其中难降解的有机污染物通过水解、酸化等反应，将长链、毒性大的有机物，分解为短链、生化性好的有机物，但其中仍含有大量有机污染物，且具有一定生物毒；将厌氧出水从污泥吸附反应器20底部的废水入口24引入到反应器中，与从污泥吸附反应器20中部污泥入口21引入的由二沉池40排出的剩余污泥在反应器底部的混合吸附区22中进行充分混合，利用污泥中所含大量的微生物、有机物使其含有大量的官能团，对水中的有机污染物，特别是没有被厌氧反应分解的长链、毒性大的有机物进行吸附，减少水中有毒有机物含量，废水经过与污泥充分吸附处理后，经反应器上部的分离区23，实现泥水分离，废水最终经反应器上部的溢流口26排出，控制污泥吸附反应器20中污泥浓度为 8000～20000mg/L，优选为12000～16000mg/L，吸附停留时间为1～3h，优选为1.5～2.5h，为达到污泥与废水充分混合效果，反应器内废水上升流速控制为0.5～2m/h，优选为0.8～1.5m/h。

污泥吸附反应器20出水进入到后续好氧生化系统30，经好氧生化反应后，进入二沉池40中，上清液最终达标排放，二沉池40排出剩余污泥返回污泥吸附反应器20利用。

污泥吸附反应器20中达到吸附饱和污泥经位于反应器底部的排泥口 25排出系统，排出饱和污泥经污泥脱水系统50处理，滤液进入好氧生化系统30处理，泥饼外运处理。

该过程中，为提高剩余污泥的沉降及吸附性能，添加适当浓度的活性焦或壳聚糖。壳聚糖浓度为5～50mg/L，优选为10～25mg/L，活性焦添加浓度为200～800mg/L，优选为300～600mg/L。

主要实施例：

聚甲醛系统产生废水COD为7000～9000mg/L，首先经过厌氧反应处理后，进入污泥吸附器中，废水在污泥吸附器中停留时间为1.5～2h，污泥吸附器内污泥浓度通过二沉池排放剩余污泥及污泥吸附器排泥进行控制，污泥浓度为15000mg/L左右，废水经污泥吸附处理后，进入后续好氧生化系统处理后，最终废水经二沉池后排放。同时为提高污泥吸附器内污泥吸附及沉淀效果，在污泥吸附器中添加不同浓度壳聚糖及活性焦进行对比，最终处理效果见下表。

可见，本实用新型提供的工艺及装置，可利用聚甲醛现有好氧工艺排出的剩余污泥对废水进行预处理，达到降低后续生化进水的目的。聚甲醛厌氧系统排出废水经污泥吸附反应器处理后，对有机污染物去除率可达到 30％左右，最终出水可达100mg/L左右。通过添加壳聚糖和活性焦等强化措施，可使污泥吸附效果增强，对有机污染物去除率可提高到37％以上，系统最终出水COD<60mg/L，实现达标排放。

总之，本实用新型的废水处理系统具备如下优势：

(1)直接利用系统排出的剩余污泥作为吸附剂，不需对其进行其他灭活、干燥、活化等其他工艺进行处理。

(2)污泥吸附反应器由下到上分为混合吸附区、分离区，废水由底部废水入口进入，与中部的污泥入口进入的污泥在混合吸附区充分混合，达到吸附效果，并在上部分离区，实现泥水分离，废水经上部的溢流口排出。

(3)添加活性焦或壳聚糖，增强单独由污泥自身产生的吸附性能，通过添加微生物载体的方式，增加微生物吸附性能。

(4)充分利用在二沉池低浓度水中达到吸附饱和的污泥，回流到污泥吸附反应器，可对含高浓度有机污染物来水进行吸附，充分发挥污泥自身的吸附性能，且提高其吸附量。

(5)由于采用生化系统正常排放剩余污泥，实现以废制废的目的，系统不会产生多余废物。

针对聚甲醛生产废水达标排放的需求，本实用新型提出利用现有生化工艺段排出剩余的活性污泥，直接对经厌氧处理后的聚甲醛废水进行吸附处理，简化了活性污泥需经过灭活、活化等工艺制造吸附剂的过程，同时通过添加壳聚糖或活性焦等方式，增强了污泥对有机物吸附去除效果，能够降低废水中COD及有毒物质含量，提高进入到后续好氧生化段废水可生化性，实现达标排放的目的，并利用废弃污泥对废水进行“以废制废”，实现剩余污泥的合理化再利用。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用活性污泥进行吸附的废水处理系统，其特征在于，包括：

沿着废水的流动方向依次连接的厌氧生化系统、污泥吸附反应器、好氧生化系统和二沉池，其中，所述二沉池的剩余污泥出口与所述污泥吸附反应器的污泥入口连通。

2.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述污泥入口位于所述污泥吸附反应器的中部，所述污泥吸附反应器还包括位于下部的混合吸附区以及位于上部的分离区，所述污泥吸附反应器的废水入口和排泥口位于所述混合吸附区，所述污泥吸附反应器的废水溢流口位于所述分离区。

3.根据权利要求2所述的废水处理系统，其特征在于，所述混合吸附区构造为锥形漏斗状，所述排泥口相对于所述废水入口更靠近所述污泥吸附反应器的底部。

4.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，还包括污泥脱水系统，所述与所述污泥吸附反应器的排泥进入污泥脱水系统，污泥脱水系统的滤液进入好氧生化系统进行处理。

5.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述污泥吸附反应器中加入壳聚糖和/或活性焦。

6.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，经过所述二沉池中的一部分污泥经所述剩余污泥出口进入所述污泥吸附反应器中对所述废水进行吸附处理；所述污泥吸附反应器中污泥的质量浓度为8000～20000mg/L，所述吸附处理的时间为1～3h，所述废水的流速为0.5～2m/h；所述废水中有机污染物去除率为30％，所述废水处理系统的最终出水的COD为100mg/L。

7.根据权利要求5所述的废水处理系统，其特征在于，所述壳聚糖的质量浓度为5～50mg/L，所述活性焦的质量浓度为200～800mg/L。

8.根据权利要求7所述的废水处理系统，其特征在于，在经过所述污泥吸附反应器中的污泥以及所述壳聚糖和/或所述活性焦吸附处理后的废水中有机污染物去除率为37％，所述废水处理系统的最终出水的COD<60mg/L。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水包括聚甲醛生产废水。