CN207512032U - 用于高cod高氨氮含油废水的处理装置 - Google Patents

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赵生利
肖虹霞
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本实用新型公开了一种用于高COD高氨氮含油废水的处理装置,其包括有依序连通的格栅调节池、隔油沉淀池、气浮池、上流式厌氧污泥床和硝化装置。本实用新型通过格栅调节池、隔油沉淀池、气浮池、中间池、上流式厌氧污泥床、中沉池及硝化装置的组合使用,再在硝化装置末端耦合MBR单元,利用MBR单元中水力停留时间(HRT)与污泥停留时间完全分离,通过微滤膜过滤几乎全部截留驯化成熟的微生物,从而提高生化系统内硝化与反硝化菌数量,降低出水水质指标、提高COD与NH4 +‑N去除率,省去二沉池。MBR出水水质优良,运行简便,膜使用寿命长,出水SS极低。

Description

用于高COD高氨氮含油废水的处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种含油废水的处理装置,具体地说,涉及一种用于高COD高氨氮含油废水的处理装置。
背景技术
各种废水混和后,具有COD浓度高,氨氮浓度高,属于高COD高氨氮的含油废水,这种高COD高氨氮的含油废水还含有很多稠环芳烃和杂环化合物(如吲哚、萘、喹啉、吡啶)等大量难降解有机物,并具有以下特征:
1)废水中所含易生物降解有机物主要有挥发酚及衍生物类,可生化有机物为苯类及衍生物,难好氧生物降解的有机物主要有吡啶、嘧啶、喹啉、吡咯、萘、联苯、三苯等。
2)难降解有机物大部分在单一基质条件下不能作为唯一碳源,有的甚至对微生物有严重抑制作用,但与苯酚共基质后其好氧降解性能均有改善,共代谢作用在它们的降解过程中起着重要的作用。
3)具有“超π电子结构”的单环芳环化合物具有较好的好氧降解性能,具有“缺电子结构”的单环杂环化合物则难以降解。
4)多环芳烃较易实行厌氧酸化反应,单环杂环化合物则表现出抗厌氧转化的倾向,与苯环稠合的双环或三环杂环化合物较单环杂环化合物厌氧降解性能有所改善;而单环芳烃和杂环化合物却可在缺氧反硝化过程被降解。
目前对于这种高COD高氨氮的含油废水的处理装置与方法是在二沉池中靠重力作用完成,即采用厌氧生化单元对COD、有机氮进行降解与转化,大幅降低COD后再采用“缺氧/好氧/缺氧”的生化法处理。这种方法的分离效率依赖于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况,改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件,这限制了该方法的适用范围。且传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象,出水中含有悬浮固体,出水水质恶化。
实用新型内容
本实用新型中的目的在于提供一种结构更加简化,成本低廉的处理装置。
本实用新型中用于高COD高氨氮含油废水的处理装置包括有格栅调节池、隔油沉淀池、气浮池、上流式厌氧污泥床和硝化装置,其中,
所述格栅调节池用于收集各种废水,包括有一池体,在所述池体内部的中间部位固定设置有用于去除大悬浮物的栅格,所述格栅调节池经由提升泵、管道连通所述隔油沉淀池;
所述隔油沉淀池为一平面呈矩形的池体,在所述池体的顶部设置有一水平刮油刮渣机,在所述池体靠近所述格栅调节池的一侧设置有用于收集水平刮油刮渣机刮除的油渣的出油槽,所述格栅调节池的底部设置有与污泥排出管连通的污泥斗;
所述隔油沉淀池的出水以溢流的方式进入到所述气浮池内;
所述气浮池包括有一密闭式池体,所述池体的内底部为含油废水储水池,在所述含油废水储水池的顶部固定设置有溶气气浮设备,所述含油废水储水池中的含油废水经由提升泵输入至所述溶气气浮设备中;
所述气浮池中溶气气浮设备的出水通过管道直接进入所述上流式厌氧污泥床的内底部,所述上流式厌氧污泥床包括有一封闭的容器,在该容器内部从下往上依次设置污泥反应区、气液固三相分离器和气室;进入所述上流式厌氧污泥床内底部污泥反应区的含油污水经所述气液固三相分离器后进入到所述硝化装置内;
所述硝化装置包括有依次紧邻设置有前置反硝化池、亚硝化池、后置反硝化池及膜生物反应池,所述膜生物反应池底部的污泥排出管连接外界污泥处理装置的同时连通所述前置反硝化池的底部;所述亚硝化池底部经管道连通所述前置反硝化池的顶部,所述亚硝化池、后置反硝化池的顶部均连接加药装置。
所述上流式厌氧污泥床出水以溢流的方式进入到中沉池内,所述中沉池中设有对含油废水作进一步沉淀处理的斜管填料,所述中沉池的出水经管道连通所硝化装置的前置反硝化池。
所述气浮池与所述上流式厌氧污泥床之间设置有用于调节水量的中间池。
所述格栅栅条间的间隙为16~25mm。
所述出油槽的一侧边设置有供油进入斜坡。
所述污泥反应区设置有用于均匀导入含油废水的布水器。
本实用新型中用于高COD高氨氮含油废水的处理装置根据废水水质特点,将含油废水首先经格栅调节池内的格栅处理,并作均衡水量水质调节;再经隔油沉淀和气浮预处理后,利用上流式厌氧污泥床的厌氧处理来大幅降低COD,同时将有机氮厌氧氨化为氨氮,提高了可生化性;最后将厌氧处理后的出水经由硝化装置(前置短程反硝化/亚硝化/后置短程反硝化-膜生物反应器(SD/N/SD-MBR))除碳脱氮生化处理。形成特殊的UASB+SD/N/SD-MBR工艺设备,可确保处理后的废水氨氮和总氮达到设计水质。
附图说明
图1是本实用新型中废水处理装置的流程示意图。
图2是本实用新型中废水处理装置的结构示意图。
图3是本实用新型中上流式厌氧污泥床的结构示意图。
图4是本实用新型中膜生物反应池的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作详细说明。
如图1和图2所示,本实用新型中用于高COD高氨氮含油废水的处理装置包括有通过管道依序连通的格栅调节池1、隔油沉淀池2、气浮池3、中间池4、上流式厌氧污泥床(UASB,Up-flow anaerobic sludge bed)5、中沉池6及硝化装置7(前置短程反硝化/亚硝化/后置短程反硝化-膜生物反应器(SD/N/SD-MBR)),其中:
格栅调节池1包括有一池体10,用于收集各种含油废水,在池体10内部的中间位置设置有格栅11,该格栅10又称钢格栅,由扁钢和扭钢焊接而成。格栅11栅条间的间隙一般为16~25mm。利用格栅11可以去除含油废水中较大的悬浮或漂浮物,以减轻后续水处理设备的处理负荷,并起到保护水泵、管道、仪表等作用。
格栅调节池1利用格栅11去除较大悬浮或漂浮物的同时还可以调节进、出水流量,对水量和水质进行调节,以及对废水的pH值、水温,预曝气进行调节,还可用作事故排水。
隔油沉淀池2包括有一平面呈矩形的池体21,在池体21的前端底部连接含油废水的进入管20,进入管20与格栅调节池1内的提升泵连接,隔油沉淀池2池体21内靠近进入管20的上半部设置有出油槽23,出油槽23的一侧边设置有供油进入斜坡,在出油槽23相对一侧的池体21底部开设有污泥斗25。含油废水通过进水管20进入隔油沉淀池2池体21内后沿水平方向缓慢流动,在流动过程中油品上浮水面,由集油管或设置在池体21顶部的水平刮油刮渣机22将浮在水面的油推送到出油槽23内,再经排泥管26排出。在隔油沉淀池2内流动过程中沉淀下来的重油及其他杂质,积聚到池体21底部的污泥斗25中,通过排泥管26排出至污泥处理系统。经过隔油沉淀池2处理后含油废水经溢流口24进入气浮池3。本实用新型中的隔油沉淀池2利用废水中悬浮物和水的比重不同将而悬浮物与水进行分离。
气浮池3包括有一密闭式池体,在池体内设置有溶气气浮设备30,溶气气浮设备30的底部为含油废水储水池31,隔油沉淀池2出来的含油废水直接进入到含油废水储水池31内,经由提升泵32将含油废水输入至溶气气浮设备30内,利用溶气气浮设备30产生的大量微细气泡,使空气以高度分散的微小气泡形式附着在油颗粒上,造成密度小于水的状态,利用浮力原理使其浮在水面,从而实现固-液分离,由于溶气气浮设备30采用市售成成熟产品,不再详细说明。
溶气气浮设备30处理后的含油废水进入到中间池4内,利用中间池4对溶气气浮设备30处理后的含油废水进行缓冲。
中间池4内的含油废水经提升泵进入上流式厌氧污泥床(UASB,Up-flowanaerobic sludge bed)5,上流式厌氧污泥床5包括有一封闭的容器,如图3所示,在该容器内部从下往上依次设置污泥反应区50(也称厌氧污泥床)、气液固三相分离器51和气室52。与中间池4连通的管道56从容器的中间部位直接进入到容器底部,与均匀分布在容器底部的布水器53连通;气液固三相分离器51固定安装在管道56的上方。在底部污泥反应区50内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。从中间池4出来的含油废水通过布水器53直接进入污泥反应区50,由于布水器53均匀地分布在容器的内底部,从而使要处理的含油废水从污泥反应区50底部流入与污泥层中的污泥进行混合接触,利用污泥中的微生物分解含油废水中的有机物,最终转化为沼气。沼气则以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥反应区50上部由于沼气的搅动形成一个浓度较稀薄的污泥,和从污泥层中释出的水一起上升进入三相分离器51,其中沼气碰到三相分离器51下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室52,集中在气室52内,由导管54导出。混合液经过反射后进入三相分离器51的沉淀区,使废水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至三相分离器51斜壁上的污泥沿着斜壁滑落回厌氧反应区(污泥反应区)内,使污泥反应区50内积累大量的污泥,三相分离器51处与污泥分离后的水从沉淀区溢流堰上部溢出,进入中沉池6。
在上流式厌氧污泥床5的顶部安装有用于收集气室52内部导出的沼气的水封罐55,对于水封罐55的结构及工作原理为现有技术,不再另行详细说明。
由于本实用新型中的上流式厌氧污泥床5具有厌氧过滤及厌氧活性污泥双重特点,能够将废水中的污染物转化成再生清洁能源-沼气。对于不同含油废水的适应性强,具有结构、运行操作维护管理相对简单,造价也相对较低,适用于处理可生化性良好,COD浓度高的含油废水。
进入中沉池6的含油废水由斜管填料60作进一步的沉淀处理。
中沉池6沉淀处理后的含油废水直接进入硝化装置7。硝化装置7(前置短程反硝化/亚硝化/后置短程反硝化-膜生物反应器(SD/N/SD-MBR,Short Denitrification/Nitritation/Short Denitrification-Membrane Bio-Reactor)),包括有依次紧邻设置的前置反硝化池70、亚硝化池71、后置反硝化池72及膜生物反应器73,在前置反硝化池70、亚硝化池71、后置反硝化池72及膜生物反应器73间处理后的水以溢流的方式依序传输。
中沉池6的出水通过管道从前置反硝化池70的顶部进入到前置反硝化池70内,同时前置反硝化池70通过管道连接亚硝化池71的底部,可以接收亚硝化池71的部分来水,前置反硝化池70内作短程反硝化后的污水以溢流方式进入亚硝化池71,亚硝化池71的底部设置曝气装置74,顶部设置加药装置75。
后置反硝化装置72的顶部也设有加药装置76,根据不同需求可以加入不同的药物,确保反硝化反应的进行。
膜生物反应器73底部的污泥排出管77连接污泥处理系统的同时连通前置反硝化池70的底部,将膜生物反应器73排出的污泥部分返回至前置反硝化池70内,使前置反硝化池70内的硝化反应以短程反硝化反应为主,其反应公式如下:
NO2 -+0.67CH3OH+0.53H2CO3 -→0.48N2+0.04C3H7O2N+1.23H2O+HCO3 -
前置反硝化池70内作短程反硝化后的污水以溢流方式进入亚硝化池71,在亚硝化池71中通过加药装置75加入硝化氨氧化菌(AOB),同时从底部曝气装置74曝入压缩空气,亚硝化池71内首先将NH4 +-N氧化为亚硝态氮(NO2 --N),再由亚硝酸盐氧化菌(NOB)将亚硝态氮(NO2 --N)进一步氧化为硝态氮(NO3 --N),第一个过程称为亚硝化反应,第二个过程称为硝化反应。在亚硝化池71内,通过控制好溶解氧(DO)、pH值与碱度、温度,污泥龄(SRT)及游离氨浓度(NH3),可使硝化反应停留在亚硝化阶段,即以亚硝化反应为主。亚硝化反应的公式如下:
NH4 ++2HCO3 -+1.5O2 -→NO2 -+2CO2+3H2O
后置反硝化池72设置在亚硝化池71的后端,补充甲醇作为碳源(补充甲醇量按C/N=2~3),进一步去除亚硝氮,进一步降低总氮。
膜生物反应器73(MBR,Membrane Bio-Reactor,)是在反应器内置入由中空纤维膜组成的膜组件78,如图4所示,反应器底部设置有与外界曝气机79连通的曝气管,使膜组件78完全浸放于好氧曝气区中,膜组件78采用0.1微米孔径的PVDF(Polyvinylidenefluoride)中空纤维膜,可完全阻止细菌通过,所以在膜生物反应器73内将菌胶团和游离细菌全部保留在曝气池中,只将过滤过的水汇入集水管80中由自吸泵排出,通入下一步的尾水处理系统。
综上所述,本实用新型中用于高COD高氨氮含油废水的处理装置通过格栅调节池1、隔油沉淀池2、气浮池3、中间池4、上流式厌氧污泥床5、中沉池6及硝化装置7的组合使用,再在硝化装置7末端耦合膜生物反应器73,利用膜生物反应器73中水力停留时间(HRT)与污泥停留时间完全分离,通过微滤膜过滤几乎全部截留驯化成熟的微生物,从而提高生化系统内硝化与反硝化菌数量,降低出水水质指标、提高COD与NH4+-N去除率,省去二沉池。具有出水水质优良,运行简便,膜使用寿命长,出水SS极低。

Claims (6)

1.一种用于高COD高氨氮含油废水的处理装置,包括有格栅调节池、隔油沉淀池、气浮池、上流式厌氧污泥床和硝化装置,其特征在于,
格栅调节池用于收集各种废水,包括有一池体,在所述池体内部的中间部位固定设置有用于去除大悬浮物的栅格,所述格栅调节池经由提升泵、管道连通所述隔油沉淀池;
所述隔油沉淀池为一平面呈矩形的池体,在所述池体的顶部设置有一水平刮油刮渣机,在所述池体靠近所述格栅调节池的一侧设置有用于收集水平刮油刮渣机刮除的油渣的出油槽,所述格栅调节池的底部设置有与污泥排出管连通的污泥斗;
所述隔油沉淀池的出水以溢流的方式进入所述气浮池内,
所述气浮池包括有一密闭式池体,所述池体的内底部为含油废水储水池,在所述含油废水储水池的顶部固定设置有溶气气浮设备,所述含油废水储水池中的含油废水经由提升泵输入至所述溶气气浮设备中;
所述气浮池中溶气气浮设备的出水通过管道直接进入所述上流式厌氧污泥床的内底部,所述上流式厌氧污泥床包括有一封闭的容器,在该容器内部从下往上依次设置污泥反应区、气液固三相分离器和气室;进入所述上流式厌氧污泥床内底部污泥反应区的含油污水经所述气液固三相分离器后进入到所述硝化装置内;
所述硝化装置包括有依次紧邻设置有前置反硝化池、亚硝化池、后置反硝化池及膜生物反应池,所述膜生物反应池底部的污泥排出管连接外界污泥处理装置的同时连通所述前置反硝化池的底部;所述亚硝化池底部经管道连通所述前置反硝化池的顶部,所述亚硝化池、后置反硝化池的顶部均连接加药装置。
2.根据权利要求1所述的用于高COD高氨氮含油废水的处理装置,其特征在于,所述上流式厌氧污泥床出水以溢流的方式进入到中沉池内,所述中沉池中设有对含油废水作进一步沉淀处理的斜管填料,所述中沉池的出水经管道连通所硝化装置的前置反硝化池。
3.根据权利要求1所述的用于高COD高氨氮含油废水的处理装置,其特征在于,所述气浮池与所述上流式厌氧污泥床之间设置有用于调节水量的中间池。
4.根据权利要求1所述的用于高COD高氨氮含油废水的处理装置,其特征在于,所述格栅栅条间的间隙为16~25mm。
5.根据权利要求1所述的用于高COD高氨氮含油废水的处理装置,其特征在于,所述出油槽的一侧边设置有供油进入斜坡。
6.根据权利要求1所述的用于高COD高氨氮含油废水的处理装置,其特征在于,所述污泥反应区设置有用于均匀导入含油废水的布水器。
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