CN212293234U

CN212293234U - 一种易降解高浓度工业废水处理系统

Info

Publication number: CN212293234U
Application number: CN202021336599.3U
Authority: CN
Inventors: 李萌; 陈倩; 韩少科; 贠小淇
Original assignee: Beijing Xinlin Water Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Xinlin Water Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2030-07-09

Abstract

本实用新型涉及工业废水处理领域，具体涉及一种易降解高浓度工业废水处理系统。所述系统包括预处理段、高浓度废水生化处理装置、磁混凝沉淀池和消毒池，所述高浓度废水生化处理装置的生物接触氧化池内投加磁性铁粉、活性炭粉末并安装好氧型填料与曝气系统，池内控制溶解氧浓度为2‑4mg/L。磁性铁粉、活性炭粉末的作用贯穿生物、化学反应系统，不仅能够形成吸附微电解环境，还可以为微生物生长提供巨大的比表面积，提高絮状污泥的沉降速率，减少污泥流失及工艺占地面积，保障生化处理效果。

Description

一种易降解高浓度工业废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理领域，具体涉及一种易降解高浓度工业废水处理系统。

背景技术

工业废水通常按照其所含主要污染物的化学性质进行分类，基于不同类别的污染组分，选择针对性的处理技术。其中，有机污染浓度高且可生化性好的工业废水多采用厌氧生化技术进行处理，即利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并转化为甲烷、二氧化碳等无机产物。

目前使用的大多废水处理系统存在的问题在于：1)尽管废水可生化性良好，但仍然存在部分难生物降解有机物,需采用化学方法去除；2)单体处理单元往往需要外加投料辅助去除污染物，但内部产物或会造成二次污染，增加后续处理的难度和成本；3)常规生化系统多存在污泥膨胀、污泥流失、系统启动周期长等问题；4)处理系统对COD、氨氮、总氮、总磷的去除能力有限，不能达到出水标准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种易降解高浓度工业废水处理系统，以解决上述技术难题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

根据本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统，所述系统包括预处理段、高浓度废水生化处理装置、磁混凝沉淀池和消毒池，

所述高浓度废水生化处理装置的生物接触氧化池内投加磁性铁粉、活性炭粉末并安装好氧型填料与曝气系统，磁性铁粉的投加量为10～200g/L,活性炭粉末的投加量为10～200g/L,投加比例为1～10:1，池内溶解氧浓度为2-4mg/L。

根据本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统，其中，所述预处理段为格栅、初沉池，用以去除悬浮物质；

根据本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统，其中，所述高浓度废水生化处理装置，废水流入至流出依次经过调节水解接触池、多相厌氧折流接触反应池、生物接触氧化池、二沉池。

所述高浓度废水生化处理装置的调节水解接触池内，安装潜水搅拌器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、磁性铁粉、活性炭粉末的作用贯穿生物、化学反应系统，不仅能够形成吸附微电解环境，还可以为微生物生长提供巨大的比表面积，提高絮状污泥的沉降速率，减少污泥流失及工艺占地面积，保障生化处理效果。

3、该系统有效解决了现有高氨氮、高总磷废水处理难达标的问题。

4、该系统融入化工反应器流体动力学原理，优化水力流动状态，提高装置生化处理能力，产泥率低，出水水质稳定。

5、该系统广泛适用于养殖行业等废水治理项目。

附图说明

图1为本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统的结构示意图。

附图标记

1-预处理段、2-高浓度废水生化处理装置、3-磁混凝沉淀池、4-消毒池

具体实施方式

根据本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统，原水依次通过格栅、初沉调节池、分别将较大的悬浮物、细小固体去除；再在多相厌氧折流接触反应池中，借助厌氧微生物作用，将废水中的可生物降解有机物转化为小分子无机物；随后在生物接触氧化池中，借助磁性铁粉、活性炭粉末，好氧微生物等多重作用，实现对剩余有机物的降解；废水在二沉池中进行泥水分离；分离后的生化出水自流入磁混凝沉淀池，在活性炭、磁性铁粉、混凝剂以及絮凝剂的辅助作用下，形成较大的污泥絮体，该絮体沉入底部污泥槽，污泥槽通过管道与高剪机连接，高剪机通过管道与磁分离机连接，磁分离机分离出的磁性铁粉回流至生物接触氧化池循环利用，剩余污泥排放处理。混凝沉淀出水则进入后续消毒池消毒后排放。

以下结合附图详细描述本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统。

如图1所示，根据本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统，所述系统包括预处理段1、高浓度废水生化处理装置2、磁混凝沉淀池3和消毒池4，所述高浓度废水生化处理装置2的生物接触氧化池内投加磁性铁粉、活性炭粉末并安装好氧型填料与曝气系统，磁性铁粉的投加量为10～200g/L,活性炭粉末的投加量为10～200g/L,投加比例为1～10:1，池内溶解氧浓度为2-4mg/L。

当磁性铁粉、活性炭粉末的投加量分别小于10g/L，或磁性铁粉及活性炭粉末添加比例小于1:1时,废水中铁碳含量极低，无法形成原电池，发挥电解效果。而当磁性铁粉、活性炭粉末的投加量分别大于200g/L，或磁性铁粉及活性炭粉末添加比例大于10:1时，废水中铁碳含量过高，过剩的磁性铁粉会与水中的H⁺发生反应，与活性炭粉末形成竞争关系，抑制微电解反应，降低处理效率。

高浓度废水生化处理装置2的生物接触氧化池池内投加磁性铁粉、活性炭粉末并且安装好氧型填料与曝气系统。其中，投加的活性炭粉末以及磁性铁粉，形成原电池对废水进行电解处理，将含有的小部分难生物降解物质转化为易生物降解物质。同时，投加的活性炭粉末及磁性铁粉可作为微生物生长的载体，形成无机核生物絮体，该絮体以转化的易生物降解的有机物为营养物质生长。并且，形成的无机核生物絮体可提升污泥的沉降性能和泥水分离效果，减少污泥流失。此外，在充氧的条件下，溶解的Fe²⁺氧化为Fe³⁺并水解生成Fe(OH)₃胶体，有效吸附水中污染物质，增强其对废水的净化效果。池内好氧特种生物填料为悬挂式填料，填料比表面积250～260m³/㎡，填料填充率4～15％(按堆积体积计)，填料填充率40～80％(按填充体积计)，容积负荷0.4～2.0kgBOD/m³填料·d；0.5～1.0kgTKN/m³填料·d；曝气系统包含盘式曝气头，曝气支管，曝气干管与曝气风机；池内控制溶解氧在2-4mg/L。

所述预处理段1为格栅、初沉池，用以去除悬浮物质。

在所述高浓度废水生化处理装置内，废水流入至流出依次经过调节水解接触池、多相厌氧折流接触反应池、生物接触氧化池、二沉池。

所述高浓度废水生化处理装置的调节水解接触池内，安装潜水搅拌器，用以加速水解细菌、酸化菌将不溶性有机物水解为溶解性有机物的过程；该调节水解接触池池内停留时间为24h。

所述高浓度废水生化处理装置的多相厌氧折流接触反应池内垂直安装折流板，将池体分为多隔室结构，形成分阶段多相厌氧工艺；废水在池体内沿折流板上下折流前进，折流板将池体内部结构分为上向流室与下向流室，并且设计为上向流室加宽，下向流室变窄的结构形式；折流板下部设45°导流板；隔室内均选用厌氧特种生物填料，为厌氧微生物提供一个专有、稳定的生长环境，使微生物在填料中快速繁衍；该厌氧特种生物填料为悬挂式填料，填料比表面积380～800m³/㎡，填料填充率6～15％(按堆积体积计)，填料填充率60～80％(按填充体积计)，容积负荷0.8～3.0kgBOD/m³填料·d。多相厌氧折流接触反应池为4隔室，但不限于4隔室，应当根据进水COD指标具体情况具体设计。

所述高浓度废水生化处理装置的生物接触氧化池多为多级串联工作模式，可以通过控制曝气风机供氧量，实现在缺氧工作模式或好氧工作模式中任意切换。生化处理装置的生物接触氧化池运行模式为缺氧池时，池内安装缺氧型填料与曝气系统；该缺氧特种生物填料为悬挂式填料，填料比表面积300～500m³/㎡，填料填充率5～15％(按堆积体积计)，填料填充率50～80％(按填充体积计)，容积负荷0.5～2.5kgBOD/m³填料·d；曝气系统包含盘式曝气头，曝气支管，曝气干管与曝气风机；池内控制溶解氧在0.3-0.8mg/L。

所述高浓度废水生化处理装置的二沉池，用以进行泥水分离。沉淀区底部设有回流泵，将分离的无机核生物絮体回流至调节水解接触反应池，部分无机核污泥经高剪机和磁分离机分离磁性铁粉回流至生物接触氧化池。以活性炭粉末和磁性铁粉为核心的生物絮体，沉降速度为普通活性污泥的5～10倍，极大的减小了工艺占地面积。部分未被利用的活性炭粉末和磁粉随上清液进入下一处理阶段。

所述磁混凝沉淀池进水为二沉池出水，混合液中活性炭粉末和磁性铁粉持续吸附并通过微电解降解废水中残留的微量污染物。活性炭粉末和磁性铁粉作为晶核加强絮凝沉淀效果，减小絮凝沉淀池体积。沉积于絮凝沉淀池集泥槽的污泥经高剪机和磁分离机与磁性铁粉分离，分离出的磁性铁粉回流至生物接触氧化池循环使用。经污泥沉降后的清水排至后续消毒池消毒。

所述磁混凝沉淀池用以去除总磷等污染物。

实施例1

本实施例中，河北某养殖企业，排放养殖废水水量为100m³/d。该废水CODcr值高(COD≤3000mg/L)，氨氮含量高(NH4-N≤500mg/L)，总磷含量高(TP≤50mg/L)，悬浮物含量高(SS≤1000mg/L)。

出水标准：COD＜200mg/L，NH4-N＜80mg/L，TP＜8mg/L，SS＜100mg/L。

采用本实用新型的易降解高浓度工业废水处理系统对废水进行处理，所述废水处理系统依次包括格栅、初沉调节池、高浓度废水一体化生化处理装置、磁混凝沉淀池、消毒池，其中，磁性铁粉的投加量为100g/L,活性炭粉末的投加量为100g/L,投加比例为1:1。各工段进水水质和去除率如下表1所示。

表1

工艺最终出水COD：176mg/L，系统去除率为94.1％；NH4-N：73mg/L,系统去除率为85.4％；TP：7mg/L，系统去除率为86％；SS：50mg/L,系统去除率为95％。

实施例2

本实施例中，废水为实施例中1同一养殖废水，实验室小试中改变磁性铁粉、活性炭粉末投加量，所得实验数据见下表2。

表2

根据表2可知，随着磁性铁粉与活性炭粉末投加量的增加(即投加量为50～100g/L)，COD、NH₄-N、TP、SS的去除率逐渐升高，当磁性铁粉与活性炭粉末的投加量分别达到100g/L时，系统各项污染物去除率指标达到峰值。而当投加量大于100g/L时(即投加量为100～250g/L)，系统各项污染物去除率趋于平缓，指标不再升高。由此可知，磁性铁粉与活性炭粉末的最优投加量为100g/L。

实施例3

本实施例中，废水为实施例中1同一养殖废水，实验室小试中改变磁性铁粉及活性炭粉末投加比例，所得实验数据见下表3。

表3

根据表3可知，在磁性铁粉与活性炭粉末总投加量不变的条件下(即总投加量为200g/L)，改变两者物质的质量比，随着Fe/C质量比的提高，系统COD、NH₄-N、TP、SS的去除率也相应地升高；当Fe/C质量比等于1时，系统对各项污染物的去除率达到最优，大于该值时，系统处理效果再无明显提升。

实施例4

溶解氧(微生物分解作用)、溶解氧+磁性铁粉+活性炭粉末(微生物分解作用+氧化还原作用+电化学富集作用+物理吸附沉淀作用)处理效果对比见下表4。

表4

根据表4可知，同一原水(COD:1000mg/L,NH4-N:100mg/L,TP:50mg/L),测试其在溶解氧、溶解氧+磁性铁粉+活性炭粉末不同体系下对COD、NH₄-N、TP的去除效果。控制磁性铁粉投加量(100g/L)、活性炭粉末投加量(100g/L)、Fe/C质量比(Fe/C＝1)，溶解氧(DO＝2mg/L)相同；结果表明：溶解氧+磁性铁粉+活性炭粉末处理效果＞溶解氧。其中，COD去除率提高8％，NH4-N去除率提高7％，TP去除率提高7％。

实施例5

本实施例中，废水为实施例中4同一废水，实验室小试中改变溶解氧含量，所得实验数据见下表5。

表5

根据表5可知，控制磁性铁粉投加量(100g/L)、活性炭粉末投加量(100g/L)、Fe/C质量比(Fe/C＝1)，相同，改变系统内部溶解氧含量(1～5mg/L)；结果表明：随着溶解氧含量增加，系统对各污染物质去除效果增加，当溶解氧达到2mg/L时，系统各项污染物去除率趋于平缓，指标不再升高，此值为溶解氧最佳含量值。此时，COD去除率为88％，NH₄-N去除率为87％，TP去除率为87％。

Claims

1.一种易降解高浓度工业废水处理系统，其特征在于，所述系统包括预处理段、高浓度废水生化处理装置、磁混凝沉淀池和消毒池，

2.根据权利要求1所述的易降解高浓度工业废水处理系统，其特征在于，所述高浓度废水生化处理装置按照水流入至流出方向依次包括调节水解接触池、多相厌氧折流接触反应池、生物接触氧化池、二沉池。

3.根据权利要求1所述的易降解高浓度工业废水处理系统，其特征在于，所述高浓度废水生化处理装置的调节水解接触池内，安装潜水搅拌器。