CN211946682U - 喷涂废水零排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种喷涂废水零排放处理系统，包括调节池和和回用水池，调节池的出水口连接气浮设备的进水口，气浮设备的出料口连接FCM三维电极催化氧化反应器的进水口，FCM三维电极催化氧化反应器的出水口连接曝气池的进水口，曝气池的出水口连接第一沉淀池，第一沉淀池的出水口连接一级SAO3催化氧化耦合系统进水口，一级SAO3催化氧化耦合系统的出水口连接三级A/O生化处理系统的进水口，三级A/O生化处理系统的出水口连接第二沉淀池的进水口，第二沉淀池的出水口连接回用水池的进水口，本实用新型的喷涂废水零排放处理系统可以实现零排放，即喷涂废水的100％回用，达到充分降解废水中的有机物、提高喷涂废水的可生化性、确保污水处理效果的稳定性。

Description

喷涂废水零排放处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种喷涂废水零排放处理系统。

背景技术

喷涂通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂以及上述基本喷涂形式的各种派生的方式，目前，喷涂行业应用越来越广泛，在喷涂过程中喷涂装置内会产生许多油漆杂质，清理时通常采用水冲洗的方式进行清理，但是这种方式会生成大量的喷涂原料废水，该废水中含有多种醇类，如正丁醇、异丁醇、仲丁醇等，原水COD_cr浓度高(浓度可以高达8000mg/L以上)，其可生化性差，对微生物有抑制作用，属于高浓度、难处理废水。而现有废水处理系统多采用“Fenton+气浮+二段A/O生化”的处理工艺，操作安全行不足的同时，生物菌种亦因原水的可生化性差而活性低，随着时间的推移处理水中的盐度逐步上升，且出水COD_cr浓度长期超标、色度高、无法满足回用的要求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种喷涂废水零排放处理系统，主要解决背景技术中的问题。

本实用新型提出一种喷涂废水零排放处理系统，包括调节池和回用水池，其特征在于，所述调节池的出水口连接气浮设备的进水口，所述气浮设备的出料口连接FCM三维电极催化氧化反应器的进水口，所述FCM三维电极催化氧化反应器的出水口连接曝气池的进水口，所述曝气池的出水口连接第一沉淀池，所述第一沉淀池的出水口连接一级SAO3催化氧化耦合系统进水口，所述一级SAO3催化氧化耦合系统的出水口连接三级A/O生化处理系统的进水口，所述三级A/O生化处理系统的出水口连接第二沉淀池的进水口，所述第二沉淀池的出水口连接所述回用水池的进水口。

进一步改进在于，所述回用水池的出水口连接UF+RO系统的进水口，所述UF+RO系统的出水口回接所述回用水池的进水口，所述UF+RO 系统的出料口连接MVR蒸发器的进料口，所述MVR蒸发器的出水口连接所述调节池的进水口。

进一步改进在于，所述回用水池的出水口与所述UF+RO系统的进水口连接的管道上还安装多介质过滤器。

进一步改进在于，所述MVR蒸发器的出料口还连接结晶盐收集器的进料口，用于回收废水中蒸发留下的结晶盐。

进一步改进在于，还包括污泥池，所述气浮设备的出料口、所述第一沉淀池、第二沉淀池的出料口分别和所述污泥池的进料口连接，且所述污泥池的上滑液喷涂废水回流至所述调节池。

进一步改进在于，还包括鼓风机，所述鼓风机分别设置在所述调节池、FCM三维电极催化氧化反应器、曝气池和三级A/O生化处理系统，用于提供氧气。

进一步改进在于，还包括臭氧发生器，用于为所述一级SAO3催化氧化耦合系统提供臭氧。

进一步改进在于，所述FCM三维电极催化氧化反应器的进水口处、所述一级SAO3催化氧化耦合系统的进水口处、二级SAO3催化氧化耦合系统的进水口处分别设置有加压泵。

进一步改进在于，所述三级A/O生化处理系统包括三个厌氧池和三个好氧池，且所述三个厌氧池和所述三个好氧池交替连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的喷涂废水零排放处理系统可以实现零排放，即喷涂废水的100％回用，达到充分降解废水中的有机物、提高喷涂废水的可生化性、确保污水处理效果的稳定性；

2、相较于传统废水处理工艺，本实用新型的喷涂废水零排放处理系统在电解反应下废水pH值由5-6上升至6-8，故无需额外投加酸碱调节pH，降低材料成本；且在相同COD去除率的条件下本处理系统产生的污泥量约为传统工艺的五分之一，FCM-Ⅳ三维电极和SAO3的臭氧催化氧化材料耗损量小于5％，大大降低污泥产生量的同时也节省材料成本的投入；

3、本实用新型的喷涂废水零排放处理系统会在废水的循环使用中引入盐分，随着使用过程中水分的蒸发散失，每天补水(约30m3/d) 也使废水盐分累积，水中溶解性总固体也会逐渐上升，采用部分废水浓缩-结晶，将每天引入的盐分及时移出，保持水体中溶解性总固体处于平衡状态，可以确保系统长期稳定运行。

附图说明

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

图1为本实用新型一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

参照图1，一种喷涂废水零排放处理系统，包括调节池和回用水池，其特征在于，所述调节池的出水口连接气浮设备的进水口，所述气浮设备的出料口连接FCM三维电极催化氧化反应器的进水口，所述 FCM三维电极催化氧化反应器的出水口连接曝气池的进水口，所述曝气池的出水口连接第一沉淀池，所述第一沉淀池的出水口连接一级SAO3催化氧化耦合系统进水口，所述一级SAO3催化氧化耦合系统的出水口连接三级A/O生化处理系统的进水口，所述三级A/O生化处理系统的出水口连接第二沉淀池的进水口，所述第二沉淀池的出水口连接所述回用水池的进水口。

更具体地说，在本实施例中，所述收集池负责收集厂区的工业喷涂废水，并在所述气浮设备中处理后泵送至所述FCM三维电极催化氧化反应器，发生电催化氧化-还原反应，更具体地说，其采用的电解法处理工业废水的原理为：在阳极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。在这个过程中，可同步降解工业废水COD(化学需氧量)，污染物直接与阳极进行电催化反应，在阳极表面上氧化降解有机物，具体降解的过程和效率与阳极的材料有关，而阳极材料的选择直接影响着有机物降解效率的高低。

可以理解，在本实施例中采用的三维电极催化氧化技术采用 FCM-IV粒子电极，通过三维电极和电芬顿方法的复合组成催化粒子氧化系统。通过在所述FCM三维电极催化氧化反应器中的电极上施加高频脉冲电压，实现三维电极、电催化氧化和微电解三种作用体系的联合。反应过程集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化及沉积等作用为一体。外加电场提供高频脉冲电压36V，电芬顿法电极产生OH·，利用其强氧化性氧化有机物及络合物，将有机物氧化，降解废水中的有机物。本三维电极催化氧化技术电极比表面积大、床层紧密、传质速率大、无需添加酸及支持电解质，从而避免了副反应和二次环境污染、降低处理成本。

可以理解，本实施例中采用的三维电极催化氧化技术是目前处理难降解、难生化有机废水的一种理想工艺，其工作原理基于电化学氧化—还原反应以及絮凝沉淀的共同作用，该法具有适用范围广、处理效果好、成本低、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高难度废水的处理，不仅能大幅度地降低COD，而且可大大提高废水的可生化性。

更具体地说，在本实施例中，经过FCM三维电极催化氧化反应器处理后的废水进入所述曝气池中，通过延时曝气法使得废水中的活性污泥进入微生物内源代谢阶段，并进入所述第一沉淀池进行中和反应发生一系列混凝吸附、絮凝和沉淀的过程，可以去除废水中部分醇、醚类以及有机酸等有机污染物。

更具体地说，在本实施例中，所述第一沉淀池中的废水泵至所述一级SAO3臭氧催化氧化耦合系统，将废水中的有机大分子开环、断链分解成易于生化的小分子有机物，提高废水的可生化性并减少生物毒害作用。

可以理解，在本实施例中所述的SAO3臭氧催化氧化耦合系统采用SAO3-II高效臭氧催化剂技术，通过富集--催化活化--氧化降解，可以大幅度提高废水中残余有机物降解反应速度和效率，将臭氧的强氧化性和催化剂的富集、催化活性特性结合起来，更有效地解决臭氧处理效率低、臭氧利用率低、运行费用高等一系列问题。

可以理解，在本实施例中采用的SAO3-II高效臭氧催化剂技术所涉及的技术原理为：

1、表面富集：SAO3-II催化剂比表面积大、富集能力强，当废水与催化剂接触时，水中残余有机物快速被富集在催化剂表面，与臭氧接触快速氧化，提高O3与有机物接触几率，使废水中有机杂质降解更快，去除率更高，臭氧利用率更高；

2、催化活性：催化剂表面密布高能态活性物质及活性点，大幅度降低有机物断链降解反应的活化能，在臭氧作用下快速降解，另一方面，臭氧分子和水在催化剂活性物质作用下易于产生羟基自由基等强氧化剂，从而提高氧化反应活性和O3利用率，提高COD去除率，降低系统运行成本；

3、表面富集和活化协同作用：催化剂既能高效吸附水中有机污染物，同时催化活化臭氧分子产生大量氧化活性自由基，同时大幅度降低有机物降解活化能，实现有机污染物的吸附和氧化剂的活化协同作用，取得更好的催化臭氧氧化效果；

SAO3系列多相催化剂利用多种高效稀土氧化物及稀土单质为活性催化材料，采用最新立体构架技术，在高温条件下烧结提高微孔数量和分布均匀度，获得更高的比表面积和更多的催化活性点，最大限度提高臭氧氧化效率。同样臭氧投加量条件下，臭氧催化氧化效率提高30％-80％，同样COD去除率情况下可节约大量臭氧投加量，降低运行成本。

更具体地说，在本实施例中，经过所述SAO3-II高效臭氧催化剂技术处理后的废水自流至所述三级A/O生化处理系统，并在所述三级 A/O生化处理系统中接种培养菌种，利用微生物新陈代谢作用去除大部分COD有机物，之后废水自流至所述第二沉淀池。

更具体地说，在本实施例中，所述第二沉淀池中的废水泵送至所述二级SAO3臭氧催化氧化耦合系统，利用臭氧的强氧化性和催化剂的高效催化活性，对废水中残留的难降解有机物进行进一步的氧化分解，再次将有机大分子开环、断链分解成易于生化的小分子有机物，同时去除部分CODcr，经二级SAO3臭氧催化氧化耦合系统处理后的喷涂废水已经可以满足回用，流入所述回用水池。

具体地，所述回用水池的出水口连接UF+RO系统的进水口，所述 UF+RO系统的出水口回接所述回用水池的进水口，所述UF+RO系统的出料口连接MVR蒸发器的进料口，所述MVR蒸发器的出水口连接所述调节池的进水口。

具体地，所述回用水池的出水口与所述UF+RO系统的进水口连接的管道上还安装多介质过滤器。

具体地，所述MVR蒸发器的出料口还连接结晶盐收集器的进料口，用于回收废水中蒸发留下的结晶盐。

更具体地说，在本实施例中，所述回用水池中70％的水已经可以达标回用，但仍有30％左右的喷涂废水需要经过所述多介质过滤器预处理后进入所述UF+RO系统进行废水中的盐分浓缩，浓缩后的净水继续回流至所述回用水池回用或者进入补水点，浓缩液继续进入所述MVR蒸发器继续蒸发浓缩，得到的蒸发水回流至所述调节池，蒸发浓缩得到的结晶盐进入所述结晶盐收集器集中处理。

可以理解，在本实施例中，喷涂废水零排放处理系统在废水的循环使用中引入盐分，随着使用过程中水分的蒸发散失，每天补水(约 30m³/d)也使废水盐分累积，水中溶解性总固体也会逐渐上升，采用部分废水浓缩-结晶，将每天引入的盐分及时移出，保持水体中溶解性总固体处于平衡状态，可以确保系统长期稳定运行。

具体地，还包括污泥池，所述气浮设备的出料口、所述第一沉淀池、第二沉淀池的出料口分别和所述污泥池的进料口连接，且所述污泥池的上滑液喷涂废水回流至所述调节池。

更具体地说，所述污泥池可以对每个步骤所沉淀出的污泥进行二次处理，保证喷涂废水的100％回收，实现零排放，达到充分降解废水中的有机物、提高喷涂废水的可生化性、确保污水处理效果的稳定性。

具体地，还包括鼓风机，所述鼓风机分别设置在所述调节池、FCM 三维电极催化氧化反应器、曝气池和三级A/O生化处理系统，用于提供氧气。

具体地，还包括臭氧发生器，用于为所述一级SAO3催化氧化耦合系统、所述二级SAO3催化氧化耦合系统提供臭氧。

具体地，所述FCM三维电极催化氧化反应器的进水口处、所述一级SAO3催化氧化耦合系统的进水口处、二级SAO3催化氧化耦合系统的进水口处分别设置有加压泵。

具体地，所述三级A/O生化处理系统包括三个厌氧池和三个好氧池，且所述三个厌氧池和所述三个好氧池交替连接。其连接方式可以为厌氧池→好氧池→厌氧池→好氧池→厌氧池→好氧池→第二沉淀池。

具体地，所述喷涂废水在所述FCM三维电极催化氧化反应器内处理时间不少于2小时。

更具体地说，在本实施例中，根据多次现场取样试验及分析结果，厂区工业废水气浮后出水采用FCM-IV催化自电解材料处理2小时以上的混凝沉淀后，COD去除率可达到20％以上。降解部分对微生物有毒性作用的有机物，同时提高可生化性，为后段生化系统的高效稳定运行提供进水条件。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种喷涂废水零排放处理系统，包括调节池和回用水池，其特征在于，所述调节池的出水口连接气浮设备的进水口，所述气浮设备的出料口连接FCM三维电极催化氧化反应器的进水口，所述FCM三维电极催化氧化反应器的出水口连接曝气池的进水口，所述曝气池的出水口连接第一沉淀池，所述第一沉淀池的出水口连接一级SAO3催化氧化耦合系统进水口，所述一级SAO3催化氧化耦合系统的出水口连接三级A/O生化处理系统的进水口，所述三级A/O生化处理系统的出水口连接第二沉淀池的进水口，所述第二沉淀池的出水口连接所述回用水池的进水口。

2.根据权利要求1所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，所述回用水池的出水口连接UF+RO系统的进水口，所述UF+RO系统的出水口回接所述回用水池的进水口，所述UF+RO系统的出料口连接MVR蒸发器的进料口，所述MVR蒸发器的出水口连接所述调节池的进水口。

3.根据权利要求2所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，所述回用水池的出水口与所述UF+RO系统的进水口连接的管道上还安装多介质过滤器。

4.根据权利要求3所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，所述MVR蒸发器的出料口还连接结晶盐收集器的进料口，用于回收废水中蒸发留下的结晶盐。

5.根据权利要求1所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，还包括污泥池，所述气浮设备的出料口、所述第一沉淀池、第二沉淀池的出料口分别和所述污泥池的进料口连接，且所述污泥池的上滑液喷涂废水回流至所述调节池。

6.根据权利要求1所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，还包括鼓风机，所述鼓风机分别设置在所述调节池、FCM三维电极催化氧化反应器、曝气池和三级A/O生化处理系统，用于提供氧气。

7.根据权利要求1所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，还包括臭氧发生器，用于为所述一级SAO3催化氧化耦合系统提供臭氧。

8.根据权利要求1所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，所述FCM三维电极催化氧化反应器的进水口处、所述一级SAO3催化氧化耦合系统的进水口处、二级SAO3催化氧化耦合系统的进水口处分别设置有加压泵。

9.根据权利要求1所述的喷涂废水零排放处理系统，其特征在于，所述三级A/O生化处理系统包括三个厌氧池和三个好氧池，且所述三个厌氧池和所述三个好氧池交替连接。

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