CN208500683U - 一种高有机物高盐废水的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高有机物高盐废水的处理系统，包括依次连接的汽提系统、蒸发系统、综合调节池、芬顿氧化处理系统、第一物化沉淀系统、第一中间槽、铁碳微电解系统、第二中间槽、第二物化沉淀系统、第三中间槽、UASB厌氧处理系统、接触氧化池和生物沉淀池，所述芬顿氧化处理系统包括与所述综合调节池依次串接的第一pH调节槽、第一反应槽、吹脱槽和pH回调槽，本实用新型的处理系统结构简单，处理方便，处理效果好，设备运行费用低。

Description

一种高有机物高盐废水的处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高有机物高盐废水的处理系统。

背景技术

高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水.其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等.这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。采用生物法进行处理，高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，采用物化法处理，投资大，运行费用高，且难以达到预期的净化效果。采用生物法对此类废水进行处理，仍是目前国内外研究的重点。

高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为Cl^-、SO4^2-、Na⁺、Ca²⁺等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素，在微生物的生长过程中起着促进酶反应，维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但是若这些离子浓度过高，会对微生物产生抑制和毒害作用，主要表现：盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离；盐析作用使脱氢酶活性降低；氯离子高对细菌有毒害作用；盐浓度高，废水的密度增加，活性污泥易上浮流失，从而严重影响生物处理系统的净化效果。

发明内容

本实用新型提供一种高有机物高盐废水的处理系统，其结构简单，处理方便，处理效果好，设备运行费用低。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高有机物高盐废水的处理系统，包括依次连接的汽提系统、蒸发系统、综合调节池、芬顿氧化处理系统、第一物化沉淀系统、第一中间槽、铁碳微电解系统、第二中间槽、第二物化沉淀系统、第三中间槽、UASB厌氧处理系统、接触氧化池和生物沉淀池，所述芬顿氧化处理系统包括与所述综合调节池依次串接的第一pH调节槽、第一反应槽、吹脱槽和pH回调槽。

进一步的，所述生物沉淀池的上部设有液体排放口，所述处理系统还包括串接于所述生物沉淀池之后的污泥池，所述第一物化沉淀系统至少包括第一沉淀槽，所述第二物化沉淀系统至少包括第二沉淀槽，所述第一沉淀槽和所述第二沉淀槽底部的污泥排出口均与所述污泥池相连。

进一步的，所述污泥池通过污泥泵与压滤机相连，所述压滤机的输出口设有输送带。

进一步的，所述第一物化沉淀系统包括与所述pH回调槽依次相连的第一混凝槽、第一絮凝槽和所述第一沉淀槽。

进一步的，所述铁碳微电解系统包括与所述第一中间槽依次串联的铁碳微电解槽和第二反应槽。

进一步的，所述第二物化沉淀系统包括与所述第二中间槽依次相连的第二pH调节槽、第三pH调节槽、第二混凝槽、第二絮凝槽和所述第二沉淀槽。

进一步的，所述第一pH调节槽、所述pH回调槽、所述铁碳微电解槽、所述第二pH调节槽和所述第三pH调节槽中均设有用以测定液体pH值的pH计。

进一步的，所述第一pH调节槽、所述第一反应槽、所述pH回调槽、所述第一混凝槽、所述第一絮凝槽、所述第二反应槽、所述第二pH调节槽、所述第三pH调节槽、所述第二混凝槽和所述第二絮凝槽中均设有搅拌装置。

进一步的，所述综合调节池、所述第一中间槽、所述第二中间槽和所述第三中间槽中均设有液位计。

进一步的，所述综合调节池和所述芬顿氧化处理系统之间、所述第一中间槽和所述铁碳微电解系统之间、所述第二中间槽和所述第二物化沉淀系统之间、所述第三中间槽和所述UASB厌氧处理系统之间均设有提升泵组件。

采用以上技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：本实用新型的处理系统，其结构简单，处理方便，处理效果好，设备运行费用低。

附图说明

附图1为本实用新型的处理系统的结构示意图。

其中，1、汽提系统；2、蒸发系统；3、综合调节池；4、第一pH调节槽；5、第一反应槽；6、吹脱槽；7、pH回调槽；8、第一混凝槽；9、第一絮凝槽；10、第一沉淀槽；11、第一中间槽；12、铁碳微电解槽；13、第二反应槽；14、第二中间槽；15、第二pH调节槽；16、第三pH调节槽；17、第二混凝槽；18、第二絮凝槽；19、第二沉淀槽；20、第三中间槽；21、UASB厌氧处理系统；2101、三相分离器；2102、溢流堰；22、接触氧化池；2201、填料；2202、布气装置；23、生物沉淀池；24、污泥池；25、压滤机；26、输送带；27、提升泵组件；28、搅拌装置；29、pH计；30、液位计。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种高有机物高盐废水的处理系统，主要用以处理包含甲苯、甲醇和石油醚的废水，该处理系统包括依次连接的汽提系统1、蒸发系统2、综合调节池3、芬顿氧化处理系统、第一物化沉淀系统、第一中间槽11、铁碳微电解系统、第二中间槽14、第二物化沉淀系统、第三中间槽20、UASB厌氧处理系统21、接触氧化池22和生物沉淀池23，芬顿氧化处理系统包括与综合调节池3依次串接的第一pH调节槽4、第一反应槽5、吹脱槽6和pH回调槽7。

生物沉淀池23之后还串接有污泥池24，第一沉淀槽10和第二沉淀槽19底部的污泥排出口均与污泥池24相连。污泥池24通过污泥泵与压滤机25相连，压滤机25的输出口设有输送带26，通过输送带26的污泥再包装外运。

生物沉淀池23的上部设有液体排放口，当经过生物沉淀池23处理后水质合格时通过该液体排放口达标排放。生物沉淀池23的下部设有与接触氧化池22相连的连接管，当经过生物沉淀池23处理后水质不合格时重新进入接触氧化池22或UASB厌氧处理系统21进行处理，直至水质合格可达标排放。

本实施例中，第一物化沉淀系统包括与pH回调槽7依次相连的第一混凝槽8、第一絮凝槽9和第一沉淀槽10。

铁碳微电解系统包括与第一中间槽11依次串联的铁碳微电解槽12和第二反应槽13。

第二物化沉淀系统包括与第二中间槽14依次相连的第二pH调节槽15、第三pH调节槽16、第二混凝槽17、第二絮凝槽18和第二沉淀槽19。

为便于调整，第一pH调节槽4、pH回调槽7、铁碳微电解槽12、第二pH调节槽15和第三pH调节槽16中均设有用以测定液体pH值的pH计29。综合调节池3、第一中间槽11、第二中间槽14和第三中间槽20中均设有液位计30。

第一pH调节槽4、第一反应槽5、pH回调槽7、第一混凝槽8、第一絮凝槽9、第二反应槽13、第二pH调节槽15、第三pH调节槽16、第二混凝槽17和第二絮凝槽18中均设有搅拌装置28。搅拌装置28包括搅拌杆、设于搅拌杆上的搅拌叶以及用以驱使搅拌杆转动的驱动电机。

本实施例中，综合调节池3和芬顿氧化处理系统之间、第一中间槽11和铁碳微电解系统之间、第二中间槽14和第二物化沉淀系统之间、第三中间槽20和UASB厌氧处理系统21之间均设有提升泵组件27。

采用本实用新型的处理系统进行污水处理的方法如下：

步骤1：

将高有机物高盐废水通入汽提系统1，并进行汽提处理，除去废水中的轻组分，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲醇等。

汽提处理时首先通过再沸器将高有机物高盐废水中需分离的液相加热到其气化温度后进入气提塔，同时在液相中加入蒸汽(惰性气体)，利用加入气体的分压破坏液相各组分分压的平衡，从而使高有机物高盐废水中的挥发性需分离的物质扩散到气相中去，达到分离污染物的目的。

步骤2：

将汽提后剩余的废水通入蒸发系统2并进行蒸发处理，收集蒸发产生的冷凝水。蒸发过程中随着浓缩的进行，COD等成分的富集会影响处置系统的运行，需要定期外排处理。采取喷雾干燥的方式对蒸发产生的高浓度母液进行处理，喷雾干燥系统的使用目的是为了外排母液的减量化，在满足蒸发结晶系统稳定运行的前提下避免委外固废处置量的增加而造成运行费用的增加。

步骤3：

将收集得到的冷凝水通入综合调节池3，调整水量后进行芬顿氧化处理，芬顿氧化处理依次包括如下步骤：将综合调节池3中的废水通入第一pH调节槽4，调节pH值使其呈酸性；再通入第一反应槽5，加入H₂O₂使其与废水中的Fe²⁺发生氧化反应；再通入吹脱槽6，通过吹脱法去除溶解气体和易挥发物质；再通入pH回调槽7，加入适量NaOH调整剩余废水的pH值至7-9。

然后进行第一次物化沉淀处理，第一次物化沉淀处理依次包括如下步骤：将pH回调槽7中的废水通入第一混凝槽8进行第一次混凝处理，加入混凝剂形成细小颗粒；第一混凝槽8中的废水自流进入第一絮凝槽9，进行第一次絮凝处理，加入絮凝剂使胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集，形成大颗粒的矾花；再通入第一沉淀槽10，静置分层后得到第一清液和第一污泥。

芬顿氧化处理中，H₂O₂在Fe²⁺存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH)，并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解，其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO₂和H₂O等无机物。

芬顿氧化处理中发生的化学反应如下：

Fe²⁺+ H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+ OH•

1mol的H₂O₂与1mol的Fe²⁺反应后生成1mol的Fe³⁺，同时伴随生成1mol的OH-外加1mol的羟基自由基。正是羟基自由基的存在，使得芬顿试剂具有强的氧化能力。在pH = 4的溶液中，•OH自由基的氧化电势高达2.73 V。在自然界中，氧化能力在溶液中仅次于氟气。因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿氧化处理时被氧化降解掉。

步骤4：

将得到的第一清液通入第一中间槽11，然后进行铁碳微电解处理，铁碳微电解处理依次包括如下步骤：将第一中间槽11中的废水通过提升泵组件27经过铁碳微电解槽12进行微电解处理；再通入第二反应槽13，加入H₂O₂发生氧化反应；然后通入第二中间槽14；再依次通过第二pH调节槽15和第三pH调节槽16，使得由第三pH中出来的废水其pH值为7-8。

然后进行第二次物化沉淀处理，第二次物化沉淀处理包括如下步骤：将第三pH调节槽16中的废水通入第二混凝槽17，加入混凝剂进行第二次混凝处理；再将第二混凝槽17中的废水通入第二絮凝槽18，加入絮凝剂进行第二次混凝处理；然后通入第二沉淀槽19，静置分层得到第二清液和第二污泥。

铁碳微电解处理利用多金属协同催化还原作用降低有机污染物的氧化还原电位，并对稳定、难降解的有机物进行分子改性、断链及开环，然后再应用多金属协同催化对有机物进行氧化并矿化去除。反应池体系还原与氧化共存，还原后再氧化可显著加大废水处理前后COD降解动力—氧化还原电位差。

铁碳微电解处理时，污水通过含铁和碳的填充料，铁为阳极，碳为阴极，并有微电流流动，形成了千千万万个微小电池，产生“内电解”，发生腐蚀，也就是氧化还原反应：

阳极反应：Fe-2e→Fe²⁺ E₀(Fe²⁺/Fe)=-0.44V

阴极反应：2H⁺+2e→H₂↑ E₀(H⁺/H₂)=0.00V

当有氧气时：O₂+4H⁺+4e→2H₂O E₀(O₂)=1.23V

O₂+2H₂O+4e→40H^- E₀(O₂/OH^-)=0.40V

上述反应在酸性和充氧的情况下腐蚀最甚，并具有如下功能：由于有机物参与阴极的还原反应，使官能团发生了变化改变了原有机物性质，降低了色度，改善了B/C值；一些无机物也参预反应生成沉淀得以去除，如：Fe²⁺+S^2-→FeS↓;废水的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用，产生电泳现象，向相反电荷的电极移动，并聚集在电极上使水澄清；阳极生成的新生态Fe²⁺经石灰中和生成的Fe(OH)₃，有极强的吸附能力，使水得以澄清；阴极生成的氢气，具有气浮效应。

步骤5：

将第二清液通入第三中间槽20，然后通入UASB厌氧处理系统21进行厌氧处理，再通入接触氧化池22进行好氧处理，再通入生物沉淀池23进行生物沉淀，得到第三清液和第三污泥，第三清液若达标则对外排放，若不达标，通过泵浦部分回流至UASB厌氧处理系统21和接触氧化池22。

本实施例选用UASB厌氧处理系统21，并在UASB厌氧处理系统21中增设脉冲布水系统。UASB厌氧处理系统21由污泥反应区、气液固三相分离器2101（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部污泥反应区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。废水从厌氧污泥床底部流入，并与污泥层中的污泥进行混合接触，污泥层中的微生物分解水中的有机物，将其转化为沼气。沼气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，在污泥床上部由于沼气的搅动形成浓度较稀薄的污泥，其和水一起上升进入三相分离器2101，沼气碰到三相分离器2101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，集中在气室的沼气，用导管导出，固液混合物经过反射进入三相分离器2101的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理水从沉淀区溢流堰2102上部溢出，然后排出污泥床。

本实施例中，接触氧化池22内设有填料2201和布气装置2202，池外设有曝气系统。已经充氧的废水浸没全部填料2201，并以一定的速度流经填料2201。填料2201上长满生物膜，废水与生物膜接触，在生物膜的作用下将废水中的碳水化合物吸附，然后氧化分解成二氧化碳和水，使废水中的有机污染物得到有效的降解和去除，从而使废水得到净化。这种方式的主要优点有：不产生膨胀污泥，产生的污泥量相对较少，对冲击负荷有很强的承受力，占地相对较小，管理操作简单。

步骤6：

将得到的第一污泥、第二污泥和第三污泥排入污泥池24，污泥池24中的污泥经压滤机25压滤后通过输送带26向外传输，并包装外运。

本实用新型的处理系统，其结构简单，处理方便，处理效果好，设备运行费用低。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：包括依次连接的汽提系统、蒸发系统、综合调节池、芬顿氧化处理系统、第一物化沉淀系统、第一中间槽、铁碳微电解系统、第二中间槽、第二物化沉淀系统、第三中间槽、UASB厌氧处理系统、接触氧化池和生物沉淀池，所述芬顿氧化处理系统包括与所述综合调节池依次串接的第一pH调节槽、第一反应槽、吹脱槽和pH回调槽。

2.根据权利要求1所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述生物沉淀池的上部设有液体排放口，所述处理系统还包括串接于所述生物沉淀池之后的污泥池，所述第一物化沉淀系统至少包括第一沉淀槽，所述第二物化沉淀系统至少包括第二沉淀槽，所述第一沉淀槽和所述第二沉淀槽底部的污泥排出口均与所述污泥池相连。

3.根据权利要求2所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述污泥池通过污泥泵与压滤机相连，所述压滤机的输出口设有输送带。

4.根据权利要求2所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述第一物化沉淀系统包括与所述pH回调槽依次相连的第一混凝槽、第一絮凝槽和所述第一沉淀槽。

5.根据权利要求4所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述铁碳微电解系统包括与所述第一中间槽依次串联的铁碳微电解槽和第二反应槽。

6.根据权利要求5所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述第二物化沉淀系统包括与所述第二中间槽依次相连的第二pH调节槽、第三pH调节槽、第二混凝槽、第二絮凝槽和所述第二沉淀槽。

7.根据权利要求6所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述第一pH调节槽、所述pH回调槽、所述铁碳微电解槽、所述第二pH调节槽和所述第三pH调节槽中均设有用以测定液体pH值的pH计。

8.根据权利要求6所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述第一pH调节槽、所述第一反应槽、所述pH回调槽、所述第一混凝槽、所述第一絮凝槽、所述第二反应槽、所述第二pH调节槽、所述第三pH调节槽、所述第二混凝槽和所述第二絮凝槽中均设有搅拌装置。

9.根据权利要求1所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述综合调节池、所述第一中间槽、所述第二中间槽和所述第三中间槽中均设有液位计。

10.根据权利要求1所述的一种高有机物高盐废水的处理系统，其特征在于：所述综合调节池和所述芬顿氧化处理系统之间、所述第一中间槽和所述铁碳微电解系统之间、所述第二中间槽和所述第二物化沉淀系统之间、所述第三中间槽和所述UASB厌氧处理系统之间均设有提升泵组件。