CN219637066U - 一种烯烃制备废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种烯烃制备废水处理系统，包括通过管道依次连接的除硬单元、生化反应单元、过滤单元；所述除硬单元包括除硬区与沉淀区；所述生化反应单元中设有生物炭层与曝气装置；所述过滤单元适于对烯烃制备废水进行过滤。本实用新型所述的烯烃制备废水处理系统，可适用的烯烃制备废水的范围广，对水质要求低，且处理效果好、运行成本低、药剂的使用量少、安全性更高。

Description

一种烯烃制备废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，特别是指一种烯烃制备废水处理系统。

背景技术

烯烃制备废水主要来源于煤气化处理、甲醇制烯烃(MTO)、净化低温甲醇、甲醇合成、硫磺回收等处理系统及其配套系统的产生的废水。烯烃制备废水具有浓度高、成分复杂、难生物降解的特点。针对烯烃制备废水进行处理，使其达到可回用标准，常见的处理方法有以下几种：

(1)采用臭氧催化氧化工艺与曝气生物滤池工艺(BAF工艺)相结合的方式。此方法是先通过臭氧催化氧化工艺，提升废水的可生化性，废水再进入BAF工艺单元进行二次生化处理，最后通过过滤等物理方式对废水进行处理，使废水达到可回用标准。上述方法的出水稳定，但是，臭氧运行需大量监测仪表以保证工艺的稳定运行，设备成本高。

(2)采用湿式催化氧化工艺与臭氧催化氧化工艺相结合的方式。此方法是在催化剂作用下，使废水中的有机物与双氧水发生放热反应，反应后的热废水进入高效臭氧反应器与臭氧进行反应，在活性炭与催化剂的作用下，使废水中的有机物与臭氧进行氧化反应，最后通过过滤等物理方式对废水进行处理，使废水达到可回用标准。上述方法的出水效果好，但是，臭氧运行需大量监测仪表以保证工艺的稳定运行，运行成本高，且需要加入大量的药剂，造成水中含盐量大量增加；尤其是，其使用的药剂，例如Fe系催化剂，具有强氧化性和腐蚀性，操作存在安全隐患。

(3)采用树脂吸附的方式。此方法是利用树脂吸附的核心原理，将水中污染物转移到树脂中。树脂产生的表面吸引力由带静电荷的磷烷键或其它芳香族和烷烃型立体结构形成，在静电荷及分子间的氢键等的协同作用下，实现对废水中的污染物的吸附。上述方法的出水效果好，但是对废水的水质要求较高，且运行成本高，需定期更换树脂，人员操作较为繁琐。

鉴于此，目前亟待提出一种烯烃制备废水处理系统，降低运行成本、避免加入大量的药剂、对烯烃制备废水的水质要求低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烯烃制备废水处理系统，以解决现有的烯烃制备废水处理系统的运行成本高、需要加入大量药剂、对烯烃制备废水的水质要求高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种烯烃制备废水处理系统，包括通过管道依次连接的除硬单元、生化反应单元、过滤单元；

所述除硬单元包括除硬区与沉淀区；所述除硬区上设有第一闪混器，适于通过所述第一闪混器向烯烃制备废水中投加药剂，并搅拌；所述沉淀区上设有第二闪混器，并与所述除硬区相连，适于通过所述第二闪混器向接收的所述除硬区处理后的烯烃制备废水中投加药剂，并分离烯烃制备废水中的沉淀物；所述生化反应单元中设有生物炭层与曝气装置；所述生物炭层中分布有降解菌，且设于所述曝气装置的上方，适于使烯烃制备废水中的污染物被氧化分解；

所述过滤单元适于对烯烃制备废水进行过滤。

优选地，所述除硬区具有容纳烯烃制备废水的第一空腔，所述第一空腔的底部设有搅拌装置；

所述第一闪混器设于所述第一空腔的上方。

优选地，所述沉淀区具有容纳烯烃制备废水的第二空腔，所述第二空腔的中部设有进水口，顶端为出水口，上部设有斜板模块，下部设有刮泥机；所述第二空腔的底端设有排泥装置；

所述第二闪混器设于所述第二空腔的上方。

优选地，所述沉淀区还设有回流装置，所述回流装置的管路上设有第三闪混器。

优选地，所述第一闪混器和/或所述第二闪混器和/或所述第三闪混器包括：

壳体，所述壳体的两端设有法兰连接口，适于与输送烯烃制备废水的管道连接；

药剂投加喷头，所述药剂投加喷头设于所述壳体的壳壁上，具有投药端与喷药端；所述投药端位于所述壳体的腔体外，适于向其中投加药剂；所述喷药端位于所述投药端的下方，且在所述壳体的腔体内，适于将所述投药端落下的药剂分散于所述壳体内；

搅拌机，所述搅拌机设于所述壳体的壳壁上，搅拌桨位于所述壳体的腔体内；在输送烯烃制备废水的管道的水流方向上，所述搅拌机位于所述药剂投加喷头的下游。

优选地，所述第一闪混器为两个；两个所述第一闪混器串联，分别用于投加氢氧化钠与碳酸钠；

所述第二闪混器为两个，两个所述第二闪混器串联，分别用于投加聚合氯化铝与聚丙烯酰胺；

所述第三闪混器为一个，用于投加聚丙烯酰胺。

优选地，所述生化反应单元还包括承托层，所述承托层具有空隙结构，且位于所述生物炭层与所述曝气装置之间；和/或，

所述生化反应单元还包括拦网，所述拦网设于所述生物炭层的上方，适于防止所述生物炭层中的生物炭流失。

优选地，所述生物炭层中设有反洗气管。

优选地，所述过滤单元包括依次串联的精密过滤器、超滤膜组件、反渗透膜组件。

优选地，所述的烯烃制备废水处理系统，还包括调节池和/或清水池；

所述调节池通过管道与所述除硬单元相连，适于将接收的烯烃制备废水向所述除硬单元输送；

所述清水池通过管道与所述过滤单元相连，适于接收所述过滤单元处理后的烯烃制备废水。

本实用新型的上述方案至少包括以下有益效果：

本实用新型所述的烯烃制备废水处理系统，包括通过管道依次连接的除硬单元、生化反应单元、过滤单元；所述除硬单元包括除硬区与沉淀区；所述除硬区上设有第一闪混器，适于通过所述第一闪混器向烯烃制备废水中投加药剂，并搅拌；所述沉淀区上设有第二闪混器，并与所述除硬区相连，适于通过所述第二闪混器向接收的所述除硬区处理后的烯烃制备废水中投加药剂，并分离烯烃制备废水中的沉淀物；所述生化反应单元中设有生物炭层与曝气装置；所述生物炭层中分布有降解菌，且设于所述曝气装置的上方，适于使烯烃制备废水中的污染物被氧化分解；所述过滤单元适于对烯烃制备废水进行过滤。本实用新型所述的烯烃制备废水处理系统，有效地实现了废水的深度处理，首先，通过所述除硬单元的除硬区降低废水的碱度、硬度，通过沉淀区去除大部分悬浮物及非溶解性有机物，也降低因悬浮物过多造成后续的所述生化反应单元污堵的可能。然后，通过在所述生化反应单元中设置生物炭层，以生物炭为载体，在载体上分布降解菌，对烯烃制备废水中的有机物进行降解，满足后续的所述过滤单元的进水要求；所述曝气装置的设置可在好氧条件下，实现需氧微生物的降解菌高效降解有机物。最后，通过所述过滤单元对烯烃制备废水进行过滤，保证废水达到可回用水质，实现废水的循环利用。

本实用新型所述的烯烃制备废水处理系统，设计合理、处理后的水质好，能够有效减少烯烃制备废水对环境的污染。与现有技术中的臭氧催化氧化的设备相比，本实用新型的烯烃制备废水处理系统，无需臭氧催化氧化，也避免了臭氧运行所需大量监测仪表，设备成本低。与现有技术中的湿式催化氧化的设备相比，本实用新型的烯烃制备废水处理系统，药剂的使用量少、安全性更高。所述烯烃制备废水处理系统加入的药剂仅为物理沉降的少量药剂，废水中的有机物则主要是通过所述生化反应单元进行氧化分解，而现有技术的湿式催化氧化的设备，需要使废水中的有机物与双氧水等物质反应，因此，药剂的使用量大，且需要使用具有强氧化性和腐蚀性的Fe系催化剂，安全风险较大。与现有技术的树脂吸附相比，本实用新型的烯烃制备废水处理系统，可适用的烯烃制备废水的范围广，对水质要求低，且无需经常更换吸附材料，运行成本低。

附图说明

图1是本实用新型的烯烃制备废水处理系统的连接关系示意图；

图2是本实用新型的烯烃制备废水处理系统的结构示意图；

图3是本实用新型的烯烃制备废水处理系统的闪混器的结构示意图；

图4是图3中A部分的结构示意图。

其中，1、除硬单元；11、除硬区；111、第一闪混器；112、搅拌装置；113、除硬提升泵；12、沉淀区；121、第二闪混器；122、斜板模块；123、刮泥机；124、排泥装置；125、回流装置；126、第三闪混器；101、壳体；102、药剂投加喷头；103、搅拌机；104、法兰连接口；2、生化反应单元；21、生物炭层；22、曝气装置；23、承托层；24、拦网；25、反洗气管；26、反冲控制阀；3、过滤单元；31、精密过滤器；32、超滤膜组件；33、反渗透膜组件；4、调节池；41、调节提升泵；5、清水池。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型的实施例提出一种烯烃制备废水处理系统，如图1-4所示，包括通过管道依次连接的除硬单元1、生化反应单元2、过滤单元3；

所述除硬单元1包括除硬区11与沉淀区12；所述除硬区11上设有第一闪混器111，适于通过所述第一闪混器111向烯烃制备废水中投加药剂，并搅拌；所述沉淀区12上设有第二闪混器121，并与所述除硬区11相连，适于通过所述第二闪混器121向接收的所述除硬区11处理后的烯烃制备废水中投加药剂，并分离烯烃制备废水中的沉淀物；

所述生化反应单元2中设有生物炭层21与曝气装置22；所述生物炭层21中分布有降解菌，且设于所述曝气装置22的上方，适于使烯烃制备废水中的污染物被氧化分解；

所述过滤单元3适于对烯烃制备废水进行过滤。

对于实现本实用新型的目的而言，所述除硬区11的设计方式并不唯一，本实施例中，所述除硬区11具有容纳烯烃制备废水的第一空腔，所述第一空腔的底部设有搅拌装置112；所述第一闪混器111设于所述第一空腔的上方。烯烃制备废水在进入所述除硬区11时，通过所述第一闪混器111投入药剂，并经过所述搅拌装置112充分混合，以降低废水的硬度。其中，所述搅拌装置112可以为气动搅拌器。

所述除硬区11可以通过设置除硬提升泵113将处理后的烯烃制备废水向所述沉淀区12输送。

本领域技术人员可根据实际情况选择适宜的药剂，本实施例中，所述第一闪混器111为两个；两个所述第一闪混器111串联，分别用于投加氢氧化钠与碳酸钠。

对于实现本实用新型的目的而言，所述沉淀区12的设计方式也不唯一，本实施例中，所述沉淀区12具有容纳烯烃制备废水的第二空腔，所述第二空腔的中部设有进水口，顶端为出水口，上部设有斜板模块122，下部设有刮泥机123；所述第二空腔的底端设有排泥装置124；所述第二闪混器121设于所述第二空腔的上方。通过在所述沉淀区12设置所述斜板模块122，利用浅层沉淀理论，可提高沉淀效率、缩短沉淀时间、减小沉淀区的占地面积。通过所述刮泥机123，可刮除沉积在所述沉淀区12的底部、且未流入所述排泥装置124的排泥口的沉淀物。

其中，所述斜板模块122可以为斜板填料；所述排泥装置124可以包括排泥口、排泥管道、固体泵等结构，只要能够实现将沉淀在所述沉淀区12底部的沉淀物排出即可。所述刮泥机123可以包括转轴、以及固定在所述转轴上的刮泥叶片。

为进一步提高沉淀效率，所述沉淀区12还设有回流装置125，所述回流装置125的管路上设有第三闪混器126。所述回流装置125可以包括回流管道、回流泵等结构，只要能够实现将所述第二空腔的底部的部分固液混合物回流至所述第二空腔的中部即可。通过在所述回流装置125的管路上设置所述第三闪混器126，可确保药剂的投加量，达到更好的反应效果。

本领域技术人员可根据实际情况选择适宜的药剂，本实施例中，所述第二闪混器121为两个，两个所述第二闪混器121串联，分别用于投加聚合氯化铝(PAC)与聚丙烯酰胺(PAM)；所述第三闪混器126为一个，用于投加聚丙烯酰胺。

作为本实施例的优选实现方式，如图3-4所示，所述第一闪混器111和/或所述第二闪混器121和/或所述第三闪混器126包括：壳体101、药剂投加喷头102、搅拌机103；

所述壳体101的两端设有法兰连接口104，适于与输送烯烃制备废水的管道连接；

所述药剂投加喷头102设于所述壳体101的壳壁上，具有投药端与喷药端；所述投药端位于所述壳体101的腔体外，适于向其中投加药剂；所述喷药端位于所述投药端的下方，且在所述壳体101的腔体内，适于将所述投药端落下的药剂分散于所述壳体101内；

所述搅拌机103设于所述壳体的壳壁上，搅拌桨位于所述壳体的腔体内；在输送烯烃制备废水的管道的水流方向上，所述搅拌机103位于所述药剂投加喷头102的下游。

如图3所示，箭头B所示为输送烯烃制备废水的管道的水流方向，箭头C所示为药剂的投入方向；如图4所示，为图3所示的A部分的结构示意图，即药剂投加喷头102的结构示意图。

通过上述结构的闪混器的设置，可减小所述烯烃制备废水处理系统的预处理单元的占地面积。上述闪混器的结构简单，安装在相应管道上即可，无需额外占据地面空间。上述闪混器可通过法兰与管道连接，便于安装及检修。

作为本实施例的具体实现方式，所述生化反应单元2的底端设有进水口，顶端为出水口。烯烃制备废水由所述生化反应单元2的进水口流入，由所述曝气装置22进行曝气，然后向上方的所述生物炭层21流动，最后由所述生化反应单元2的出水口流出。其中，所述曝气装置22只要能够实现曝气功能即可，可以包括曝气管等结构。

为保障更好的降解效果，所述生化反应单元2可以设置多组。本实施例中，所述生化反应单元2为两组，两组所述生化反应单元2串联连接。

作为本实施例的优选实现方式，所述生化反应单元2还包括承托层23，所述承托层23具有空隙结构，且位于所述生物炭层21与所述曝气装置22之间。所述承托层23可以采用鹅卵石等填料，形成空隙结构。尤其是使所述承托层23的填料颗粒粒径大于所述生物炭层21的生物炭，可达到更好效果。

所述生化反应单元2还包括拦网24，所述拦网24设于所述生物炭层21的上方，适于防止所述生物炭层21中的生物炭流失。

为保障所述生化反应单元2在重复使用时，维持良好的处理效果，所述生物炭层21中设有反洗气管25。通过所述反洗气管25的设置，可以进行气反洗，使污染物随进水排走。

为保障更好的反洗效果，所述反洗气管25为上、下两层，分别位于所述生物炭层21的中部、所述生物炭层21与所述承托层23之间。

为控制所述反洗气管25的开启与关闭，所述生化反应单元2还设有反冲控制阀26。当所述生化反应单元2运行一段时间后，可通过打开所述反冲控制阀26，开启所述反洗气路25进行气反洗。反洗结束后，关闭反洗气路25，关闭所述反冲控制阀26。

本实施例中，所述生化反应单元2可以采用IBDR(Immobilized BiologicalDecontamination Reactor，固定化生物反应器)工艺，所述生物炭层21可选择附性能优良、具有大量功能基团、中孔丰富的生物炭，利用其特殊的孔径结构，使得微生物更好的附着于生物炭表面，优化生化放入挂膜效果。

所述生化反应单元2中的所述生物炭层21中分布有降解菌，所述降解菌可以采用现有技术中常用的降解有机物的降解菌，也可以构建以特效菌属为主体的微生物群落。通过特效微生物菌属的优异降解性能，微生物群落内的协同、共代谢性能，完成烯烃制备废水的强化处理。

对于实现本实用新型的目的而言，所述过滤单元的设计方式不唯一，所述过滤单元3包括依次串联的精密过滤器31、超滤膜组件32、反渗透膜组件33。通过超滤及反渗透对所述生化反应单元2处理后的废水进行处理，可达到烯烃制备废水回用要求。在所述超滤膜组件32、反渗透膜组件33的上游设置所述精密过滤器31可减少水中悬浮物对超滤膜的磨损，延长所述过滤单元3的使用寿命。

需要说明的是，所述精密过滤器31也称作保安过滤器，为现有技术中的过滤器，筒体外壳一般采用不锈钢材质制造，内部采用线烧、折叠、钛滤芯、活性炭滤芯等管状滤芯作为过滤元件。

本实施例中，所述的烯烃制备废水处理系统，还包括调节池4和/或清水池5；

所述调节池4通过管道与所述除硬单元1相连，适于将接收的烯烃制备废水向所述除硬单元1输送。通过所述调节池4的设置，保证了进水的水质、水量的相对稳定。

所述调节池4可以通过设置调节提升泵41将烯烃制备废水向所述除硬单元1输送。

所述清水池5通过管道与所述过滤单元3相连，适于接收所述过滤单元3处理后的烯烃制备废水。

本实施例所述的烯烃制备废水处理系统的使用方法，具体如下：烯烃制备废水由所述调节池4，通过所述调节提升泵41向所述除硬单元1输送；烯烃制备废水流向所述除硬区11，并经过所述第一闪混器111时，依次投加氢氧化钠、碳酸钠，进入所述除硬区11后，经所述搅拌装置112搅拌均匀，通过所述除硬提升泵113向所述沉淀区12输送；烯烃制备废水流向所述沉淀区12，并经过所述第二闪混器121时，依次投加聚合氯化铝、聚丙烯酰胺，进入所述沉淀区区12后，自所述第二空腔的中部向上流入所述生化反应单元2，废水中的沉淀物则沉降至所述第二空腔的底部，由所述排泥装置124排出；烯烃制备废水自所述生化反应单元2的底端的进水口进入所述生化反应单元2，由所述曝气装置22进行曝气，然后向上方的所述生物炭层21流动，再由所述生化反应单元2的出水口流出，并进入所述过滤单元3。进入所述过滤单元3的烯烃制备废水，依次经过精密过滤器31、超滤膜组件32、反渗透膜组件33，最后流入所述清水池5。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种烯烃制备废水处理系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的除硬单元(1)、生化反应单元(2)、过滤单元(3)；

所述除硬单元(1)包括除硬区(11)与沉淀区(12)；所述除硬区(11)上设有第一闪混器(111)，适于通过所述第一闪混器(111)向烯烃制备废水中投加药剂，并搅拌；所述沉淀区(12)上设有第二闪混器(121)，并与所述除硬区(11)相连，适于通过所述第二闪混器(121)向接收的所述除硬区(11)处理后的烯烃制备废水中投加药剂，并分离烯烃制备废水中的沉淀物；

所述生化反应单元(2)中设有生物炭层(21)与曝气装置(22)；所述生物炭层(21)中分布有降解菌，且设于所述曝气装置(22)的上方，适于使烯烃制备废水中的污染物被氧化分解；

所述过滤单元(3)适于对烯烃制备废水进行过滤。

2.根据权利要求1所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述除硬区(11)具有容纳烯烃制备废水的第一空腔，所述第一空腔的底部设有搅拌装置(112)；

所述第一闪混器(111)设于所述第一空腔的上方。

3.根据权利要求2所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述沉淀区(12)具有容纳烯烃制备废水的第二空腔，所述第二空腔的中部设有进水口，顶端为出水口，上部设有斜板模块(122)，下部设有刮泥机(123)；所述第二空腔的底端设有排泥装置(124)；

所述第二闪混器(121)设于所述第二空腔的上方。

4.根据权利要求3所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述沉淀区(12)还设有回流装置(125)，所述回流装置(125)的管路上设有第三闪混器(126)。

5.根据权利要求4所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述第一闪混器(111)和/或所述第二闪混器(121)和/或所述第三闪混器(126)包括：

壳体(101)，所述壳体(101)的两端设有法兰连接口(104)，适于与输送烯烃制备废水的管道连接；

药剂投加喷头(102)，所述药剂投加喷头(102)设于所述壳体(101)的壳壁上，具有投药端与喷药端；所述投药端位于所述壳体(101)的腔体外，适于向其中投加药剂；所述喷药端位于所述投药端的下方，且在所述壳体(101)的腔体内，适于将所述投药端落下的药剂分散于所述壳体(101)内；

搅拌机(103)，所述搅拌机(103)设于所述壳体的壳壁上，搅拌桨位于所述壳体的腔体内；在输送烯烃制备废水的管道的水流方向上，所述搅拌机(103)位于所述药剂投加喷头(102)的下游。

6.根据权利要求5所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述第一闪混器(111)为两个；两个所述第一闪混器(111)串联，分别用于投加氢氧化钠与碳酸钠；

所述第二闪混器(121)为两个，两个所述第二闪混器(121)串联，分别用于投加聚合氯化铝与聚丙烯酰胺；

所述第三闪混器(126)为一个，用于投加聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求1所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述生化反应单元(2)还包括承托层(23)，所述承托层(23)具有空隙结构，且位于所述生物炭层(21)与所述曝气装置(22)之间；和/或，

所述生化反应单元(2)还包括拦网(24)，所述拦网(24)设于所述生物炭层(21)的上方，适于防止所述生物炭层(21)中的生物炭流失。

8.根据权利要求7所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述生物炭层(21)中设有反洗气管(25)。

9.根据权利要求1所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，所述过滤单元(3)包括依次串联的精密过滤器(31)、超滤膜组件(32)、反渗透膜组件(33)。

10.根据权利要求1所述的烯烃制备废水处理系统，其特征在于，还包括调节池(4)和/或清水池(5)；

所述调节池(4)通过管道与所述除硬单元(1)相连，适于将接收的烯烃制备废水向所述除硬单元(1)输送；

所述清水池(5)通过管道与所述过滤单元(3)相连，适于接收所述过滤单元(3)处理后的烯烃制备废水。