CN216687835U - 一种精细化工生产工艺废水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种精细化工生产工艺废水处理系统，包括依次连通的预处理系统、生化处理系统和深度处理系统，其中预处理系统包括相连通的芬顿反应系统和电催化氧化系统，生化处理系统包括相连通的水解酸化系统和A/O脱氮系统，深度处理系统包括相连通的芬顿混凝沉淀系统和末端氧化系统，且末端氧化系统为采用次氯酸钠氧化工艺的系统。本实用新型通过预处理系统、生化处理系统和深度处理系统的三级结构对工艺废水进行深度彻底处理，稳定去除高浓度废水中的污染物质，使出水满足排放水质要求。

Description

一种精细化工生产工艺废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理系统，具体涉及一种精细化工生产工艺废水处理系统，属于废水处理技术领域。

背景技术

精细化工生产工艺由于合成工艺路线长、反应步骤过多，最终产品只占原料总量的5%～15%，辅助性原料等却占原料消耗的绝大部分，这些原料最终以废气、废液、废渣的三废形式存在。废水往往具有水质复杂、污染物含量高、生物难降解物及有毒有害物多、盐分高、色度高、可生化性差等特点，是化工废水处理的难题和重点。

精细化工类化工废水的产生点源主要包括：

1、工业废水，如各种结晶母液，转相母液、吸附残液等；

2、冲洗废水，包括反应器、过滤机、催化剂载体等设备和材料的洗涤水，以及地面、用具等地刷废水等；

3、回收残夜，包括溶剂回收残液、副产品回收残液等；

4、辅助过程废水，如密封水、溢出水、循环水排污水等；

5、厂区生活废水。

精细化工废水主要来自反应器的清洗水、清洗水中包括未反应的原料、溶剂，以及伴随不同化学反应生成的化合物。废水中主要的污染物质为有机物，比如苯类有机物、卤代烃、酯、石油类、氯仿等难降解特征污染物。其中废水中的难降解及对微生物有毒的物质去除是整个废水处理环节中的重要部分，尤其是预处理环节的去除。仅靠单一的处理方法或传统的组合工艺是无法满足达标排放要求，必须多种工艺针对性的组合集成进行完整的衔接联合处理，同时要在关键处理环节中的引入新工艺、新技术，以更好地提高制药废水处理效果和稳定性，从而有效的解决精细化工废水的稳定达标排放问题。

如申请号CN201710335949.0，名称为“一种高浓度化工废水资源化集成处理技术”的发明专利申请公开了一种高浓度化工废水资源化集成处理技术，将高浓度化工废水进行膜过滤处理，经超滤膜过滤后的废水进入电催化氧化系统，电催化氧化后的废水进入蒸发系统，蒸发出水进入回用系统，蒸发母液进入分质结晶系统，对废水中的无机盐通过分质结晶技术进行回收利用。此方案采用超滤膜过滤、电催化、蒸发、分质结晶组合处理工艺，对污染物含量高、高色度高、可生化性差废水的处理效果有限。

又如申请号CN201610485489.5，名称为“一种新型化工废水处理工艺”的发明专利申请公开了一种一种新型化工废水处理工艺，该工艺包括调节池、改进型芬顿流化床、脱气中和池、混凝沉淀池、上流式厌氧污泥床和CASS反应器；各单元经水管依次连接，对化工废水进行处理。然而，此方案对污染物含量高、高色度高、可生化性差废水的处理效果有限。

实用新型内容

本实用新型针对当前污染物含量高、高色度高、可生化性差废水的处理效果有限的问题，提出了一种精细化工生产工艺废水处理系统，采用“预处理+生化处理+深度处理”的集成组合工艺，通过深度把关处理去除水中的难降解或不可生化降解污染物，使处理后的出水水质达到化工产业园污水处理厂进水标准。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术手段为：一种精细化工生产工艺废水处理系统，包括依次连通的预处理系统、生化处理系统和深度处理系统，其中预处理系统包括相连通的芬顿反应系统和电催化氧化系统，生化处理系统包括相连通的水解酸化系统和A/O脱氮系统，深度处理系统包括相连通的芬顿混凝沉淀系统和末端氧化系统，且末端氧化系统为采用次氯酸钠氧化工艺的系统。

进一步地，预处理系统还包括压滤系统，芬顿反应系统连通至压滤系统，压滤系统出水连通至电催化氧化系统。

进一步地，预处理系统还包括原水池，原水池的进水口为工艺废水入口，出水口连通至芬顿反应系统。

进一步地，原水池内设有曝气装置。

进一步地，压滤系统的出水口还设有管道连通至原水池。

进一步地，芬顿反应系统包括依次连通的pH调节池一、芬顿氧化池一和混凝反应池一，且pH调节池一、芬顿氧化池一和混凝反应池一均设有药剂投放装置。

进一步地，pH调节池一、芬顿氧化池一和混凝反应池一内均设有曝气装置。

进一步地，芬顿反应系统还包括与混凝反应池一的出水口连通的压滤暂存池，且在压滤暂存池内设有曝气装置。

进一步地，电催化氧化系统包括相连通的电催化氧化池和沉淀池一，电催化氧化池与压滤系统连通，沉淀池一与生化处理系统连通，且沉淀池一设有药剂投放装置。

进一步地，电催化氧化系统还包括压滤液暂存池，在压滤液暂存池内设有曝气装置，压滤液暂存池的入水口连通至压滤系统，出水口与电催化氧化池连通。

进一步地，水解酸化系统包括相连通的生化调节池和水解酸化池，生化调节池设有药剂投放装置，水解酸化池设有蒸汽入口，生化调节池与预处理系统连通，水解酸化池与A/O脱氮系统连通。

进一步地，水解酸化池的出水口和入水口之间设有回流管道。

进一步地，A/O脱氮系统包括相连通的一级A/O系统和二级A/O系统，一级A/O系统包括依次连通的缺氧池一、好氧池一和中沉池，二级A/O系统包括依次连通的缺氧池二、好氧池二和二沉池，其中缺氧池一与水解酸化池连通，中沉池与缺氧池二连通，二沉池与深度处理系统连通。

进一步地，好氧池一出水口还设有管道连通至缺氧池一，中沉池的污泥出口处还设有管道分别连通至水解酸化池、缺氧池一、好氧池一；好氧池二出水口还设有管道连通至缺氧池二，二沉池的污泥出口处还设有管道分别连通至缺氧池二和好氧池二。

进一步地，好氧池一和好氧池二内均设有曝气装置。

进一步地，芬顿混凝沉淀系统包括依次连通的pH调节池二、芬顿氧化池二、混凝反应池二和沉淀池二，pH调节池二与A/O脱氮系统连通，沉淀池二与末端氧化系统连通，且pH调节池二、芬顿氧化池二和混凝反应池二均设有药剂投放装置。

进一步地，pH调节池二和芬顿氧化池二内均设有曝气装置。

进一步地，末端氧化池内设有曝气装置。

本实用新型的有益效果是：

1. 本实用新型通过预处理系统、生化处理系统和深度处理系统的三级结构对工艺废水进行深度彻底处理，稳定去除高浓度废水中的污染物质，使出水满足排放水质要求。

2. 本实用新型在预处理系统中将废水中的生物毒性得到消减，使废水的可生化性得到提高；在生化处理系统中将废水中的有机物、总氮、氨氮等浓度大幅降低；最后在深度处理系统中将废水中剩余氨氮去除，是出水达标排放。

附图说明

图1为本实用新型工艺废水处理流程图，其中实线箭头为废水走向，虚线箭头为污泥走向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，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。

一种精细化工生产工艺废水处理系统，包括预处理系统、生化处理系统和深度处理系统三大部分，工艺废水依次经过预处理、生化处理和深度处理后达标排放。

预处理系统包括原水池、芬顿反应系统、压滤系统和电催化氧化系统，工艺废水经原水池进入芬顿反应系统，芬顿试剂在酸性条件下，H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下对废水中的有机物进行氧化和混凝，二价铁（Fe²⁺）与双氧水（H₂O₂）经过一系列的复杂反应，生成具有极强氧化能力的羟基自由基（·OH）对废水中有机物进行自由基强氧化破坏，废水中的大分子有机物本破坏开环断链成小分子有机物或直接矿化成CO₂和H₂O等无机物。此外，反应中生成的Fe(OH)₃胶体具有絮凝、吸附功能，能够去除部分有机物，从而能进一步提高达降解废水中COD的能力。高浓度、高色度、难降解化工废水采用Fenton氧化法处理可使水中环状高分子有机物分解，改善废水的浑浊度，破坏有机氮。

对于污染物浓度高的工艺废水来说，芬顿处理后的废水为浓度极高的泥浆状，无法自动有效地进行固液分离，因此全部采用压滤方式，保证混凝沉淀后产生的大量悬浮物得到有效去除。当废水污染物浓度过高时，压滤后的压滤液可以部分回流到原水池，以稀释芬顿处理中的废水浓度。压滤后被脱水的污泥最终运出以委外处理，压滤液经电催化氧化系统进一步氧化后沉淀，上清液进入生化处理系统。

生化处理系统包括水解酸化系统和两级A/O脱氮系统，预处理后的废水在无机分子缺氧条件下，通过兼性菌、水解和酸化菌的代谢作用降解废水中的有机污染物，分解大分子有机物转化为小分子有机酸类，进行水解酸化。出水进入两级A/O脱氮系统，在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH₃、NH₄ ⁺），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH₃-N（NH₄ ⁺）氧化为NO₃ ^-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO₃ ^-还原为分子态氮（N₂）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

深度处理系统包括芬顿混凝沉淀系统和末端氧化系统，由于工艺废水本身污染物含量很高很复杂，经生化处理之后，废水中的各项污染物指标均得到有效降低，但仍不能或难以稳定达到排放标准，需做进一步深度把关处理。此时废水中的易生物降解物质已被基本降解完毕，剩余各项有机污染物指标均由较难生化降解物质组成，因此，再次进行芬顿氧化处理，最后再经过次氯酸钠氧化处理，有效消除剩余氨氮，使得出水氨氮稳定达标。

实施例一

本实施例为一种精细化工生产工艺废水处理系统的具体实现方式，如图1所示，预处理系统包括依次连通的原水池、pH调节池一、芬顿氧化池一、混凝反应池一、压滤暂存池、厢式压滤机、压滤液暂存池、电催化氧化池、缓冲池和沉淀池，废水在上述池子中依次往下一步流动，其中pH调节池一、芬顿氧化池一和、混凝反应池一、压滤暂存池和压滤液暂存池都设有曝气装置，保证池内水、气的混合，促进难降解物的预氧化，pH调节池一、芬顿氧化池一、混凝反应池一和沉淀池一均设有药剂投放装置，以添加反应所需的药剂，同时，在压滤液暂存池也设有备用的药剂投放装置。厢式压滤机与原水池之间设有回流管道，当工艺废水过于粘稠时使用，且厢式压滤机产生的污泥直接运出委外处理。沉淀池一与压滤暂存池之间也可以设置管道连通，在沉淀池一内产生的沉淀物也经厢式压滤机压滤后将污泥委外处理，而沉淀池一的上清液进入生化处理系统。为了保证废水能够彻底有效处理，在原水池、芬顿反应系统、压滤液暂存池和缓冲池都设有液位计，在芬顿反应系统、压滤液暂存池和沉淀池一均设有在线pH计。

生化处理系统包括依次连通的生化调节池、水解酸化池、缺氧池一、好氧池一、中沉池、缺氧池二、好氧池二和二沉池，预处理后的污水在上述池中依次向下一步流动，其中水解酸化池的出水口和入水口之间设有回流管道，使水解酸化后的部分废水回流，在水质水量波动大的情况下，能有效消减进水波动的影响和有效控制污水与颗粒污泥的充分混合，取得良好的处理效果。好氧池一的出水口与缺氧池一的入水口之间也设有回流管道，以及好氧池二的出水口与缺氧池二的入水口之间也设有回流管道，在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH₃、NH₄ ⁺），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH₃-N（NH₄ ⁺）氧化为NO₃ ^-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO₃ ^-还原为分子态氮（N₂）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。其中缺氧池一中DO不大于0.2mg/L，好氧池一种DO为3-5mg/L，缺氧池二中DO不大于0.2mg/L，好氧池二中DO为2-4mg/L，在好氧池一和好氧池二都设有曝气装置，以保证池中的溶解氧含量。在好氧池一后设置中沉池，将一级厌氧-好氧工艺处理后的污水进行沉淀，上清液进入缺氧池二进行二级厌氧-好氧工艺处理，部分污泥分别回流至水解酸化池、缺氧池一和好氧池一；在好氧池二后设置二沉池，上清液进入后续工艺处理，部分污泥分别回流至缺氧池二和好氧池二。

生化处理系统内还可以设置一个污泥浓缩池，将中沉池和二沉池的污泥进一步浓缩，上清液可返回至调节池进行A/O工艺处理，污泥输送至压滤暂存池进行压滤。

深度处理系统包括依次连通的pH调节池二、芬顿氧化池二、混凝反应池二、沉淀池二和末端氧化池，生化处理后的废水在上述池中依次向下一步流动，其中pH调节池二、芬顿氧化池二、混凝反应池二和末端氧化池均设有药剂投加装置，且pH调节池二、芬顿氧化池二和末端氧化池均设有曝气装置，pH调节池二和芬顿氧化池二内均设有在线pH计和液位计，以对池内水体进行检测，进而控制药剂的投加量，达到最好的处理效果。同时混凝反应池二和沉淀池二可以合并为一个池，进行混凝反应后直接沉淀。从末端氧化池经次氯酸钠氧化处理、有效消除剩余氨氮后的出水可以进入排放水池达标排放。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：包括依次连通的预处理系统、生化处理系统和深度处理系统，其中预处理系统包括相连通的芬顿反应系统和电催化氧化系统，生化处理系统包括相连通的水解酸化系统和A/O脱氮系统，深度处理系统包括相连通的芬顿混凝沉淀系统和末端氧化系统，且末端氧化系统为采用次氯酸钠氧化工艺的系统。

2.如权利要求1所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：预处理系统还包括压滤系统，芬顿反应系统连通至压滤系统，压滤系统出水连通至电催化氧化系统；

预处理系统还包括原水池，原水池的进水口为工艺废水入口，出水口连通至芬顿反应系统；

原水池内设有曝气装置；

压滤系统的出水口还设有管道连通至原水池。

3.如权利要求2所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：芬顿反应系统包括依次连通的pH调节池一、芬顿氧化池一和混凝反应池一，且pH调节池一、芬顿氧化池一和混凝反应池一均设有药剂投放装置；

pH调节池一、芬顿氧化池一和混凝反应池一内均设有曝气装置。

4.如权利要求3所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：芬顿反应系统还包括与混凝反应池一的出水口连通的压滤暂存池，且在压滤暂存池内设有曝气装置。

5.如权利要求2所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：电催化氧化系统包括相连通的电催化氧化池和沉淀池一，电催化氧化池与压滤系统连通，沉淀池一与生化处理系统连通，且沉淀池一设有药剂投放装置。

6.如权利要求2所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：电催化氧化系统还包括压滤液暂存池，在压滤液暂存池内设有曝气装置，压滤液暂存池的入水口连通至压滤系统，出水口与电催化氧化池连通。

7.如权利要求2所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：水解酸化系统包括相连通的生化调节池和水解酸化池，生化调节池设有药剂投放装置，水解酸化池设有蒸汽入口，生化调节池与预处理系统连通，水解酸化池与A/O脱氮系统连通；

水解酸化池的出水口和入水口之间设有回流管道。

8.如权利要求7所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：A/O脱氮系统包括相连通的一级A/O系统和二级A/O系统，一级A/O系统包括依次连通的缺氧池一、好氧池一和中沉池，二级A/O系统包括依次连通的缺氧池二、好氧池二和二沉池，其中缺氧池一与水解酸化池连通，中沉池与缺氧池二连通，二沉池与深度处理系统连通；

好氧池一和好氧池二内均设有曝气装置。

9.如权利要求8所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：好氧池一出水口还设有管道连通至缺氧池一，中沉池的污泥出口处还设有管道分别连通至水解酸化池、缺氧池一、好氧池一；好氧池二出水口还设有管道连通至缺氧池二，二沉池的污泥出口处还设有管道分别连通至缺氧池二和好氧池二。

10.如权利要求1所述的精细化工生产工艺废水处理系统，其特征在于：芬顿混凝沉淀系统包括依次连通的pH调节池二、芬顿氧化池二、混凝反应池二和沉淀池二，pH调节池二与A/O脱氮系统连通，沉淀池二与末端氧化系统连通，且pH调节池二、芬顿氧化池二和混凝反应池二均设有药剂投放装置；

pH调节池二和芬顿氧化池二内均设有曝气装置；

末端氧化池内设有曝气装置。

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