CN219792734U - 一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，属于工业生产废水的处理设施技术领域，旨在解决现有的硝基苯及苯胺工业废水处理装置结构设计有待于改进，污水处理效果不稳定的问题。它采用的含冷却机构的沉淀器由输水管连接微电解反应器、催化处理系统，其输出水管连接芬顿反应器、芬顿中和反应沉淀池，上清液输出口管连接A/O生化处理系统和MBR生化膜池，再由输水管连接污水消毒器，催化处理系统中的催化沉淀池和芬顿中和反应沉淀池和MBR生化膜池底部的沉淀污泥水输出口管连接固液分离脱水机。其整体结构新型实用，污水处理去除污染物实际效果好，运行费用低，适用于对含硝基苯及苯胺工业废水的处理。
Description
技术领域
本实用新型属于工业生产废水处理设施技术领域中涉及一种含硝基苯及苯胺工业废水的处理装置。
背景技术
随着硝基苯、苯胺化工生产工业的不断发展和技术进步，对硝基苯、苯胺工业生产所产生废水处理工艺技术及其处理装置的技术要求也越来越高。由于硝基苯、苯胺工业废水成分复杂，生物降解难度大，本质污染程度高，主要污染因子包含有硝基苯、苯胺、苯、硫酸钠、醋酸钠、硝基酚、PH等，因为对含硝基苯、苯胺的污水处理直接关联到硝基苯、苯胺生产质量和生产环境。在公知技术中，现有的处理含硝基苯及苯胺工业废水的装置及工艺方法主要有蒸发-焚烧法、芬顿试剂催化氧化法、离子交换膜浓缩-蒸发法、生化法等，如中国专利公开号101279808A提供了一种处理硝基苯、苯胺工业废水的方法，它是采用的主要是通过固定化微生物-厌氧生物滤池I-AF和固定化微生物-曝气生物滤池I-BAF处理；废水于调节池均质均量后，进入混凝反应池；混凝反应池采用聚合铁或聚合铝反应絮凝，投加聚丙烯酰胺助凝剂絮凝后的废水进入沉淀池沉淀除去废水中的悬浮物SS，沉淀池的出水进入三级I-AF固定化微生物-厌氧生物滤池反应器主要去除硝基苯氧化性物质；I-AF反应器的出水进入四级I-BAF固定化微生物-曝气生物滤池反应器去除苯胺有机物后达标排放，该工艺方法对于处理含硝基苯、苯胺工业废水具有一定的处理效果，但受其工艺装置构造所限，运行费用高，存有污水处理去除污染物效果不稳定，实际使用受到限制的问题，其结构设计有待于改进，再有蒸发-焚烧法易造成二次环境污染，芬顿试剂法处理能力低，离子交换膜浓缩-蒸发法运行费用较高，且离子交换膜易发生结晶堵塞，操作复杂、给实际应用带来不便。
鉴于此，为适应硝基苯、苯胺化工工业的发展和进步，有必要进一步改进和研发一种新型的硝基苯及苯胺工业废水处理装置。
实用新型内容
为了克服现有技术之不足，解决现有的硝基苯及苯胺工业废水处理装置结构设计有待于改进，污水处理效果不稳定的问题。本实用新型之目的是提供一种整体结构新型实用，使其处理后的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A排放标准，污水处理去除污染物的实际效果好，运行费用低，使用方便的新式处理硝基苯、苯胺工业废水的装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，它包括：芬顿反应器、芬顿中和反应沉淀池、A/O生化处理系统、MBR生化膜池、含冷却机构的沉淀器、微电解反应器、催化处理系统、污水消毒器，所述催化处理系统是由装有催化剂填料层的催化反应器依次连接有催化中和絮凝池和催化中和沉淀池所组成，所述含冷却机构的沉淀器出水口由输水管连接内装有微电解催化剂层的微电解反应器，微电解反应器的出水口由输水管连接催化处理系统的催化反应器，催化中和沉淀池的输出水管连接芬顿反应器，芬顿反应器连接芬顿中和反应沉淀池，芬顿中和反应沉淀池上部装连的上清液输出口管由输液管连接A/O生化处理系统，A/O生化处理系统末端连接装设有MBR膜组件的MBR生化膜池，MBR生化膜池的出水接口由输水管连接污水消毒器；所述催化沉淀池和芬顿中和反应沉淀池和MBR生化膜池底部装连的沉淀污泥水输出口管分别由输送管连接固液分离脱水机。
上述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，所述芬顿反应器和后部连接的芬顿中和反应沉淀池之间还连接有芬顿中和絮凝器，并在芬顿中和絮凝器和催化中和絮凝池上分别装设有1-2套搅拌器；所述A/O生化处理系统包括缺氧生化池和好氧生化池，缺氧生化池前部通过装连的进液管连接芬顿中和反应沉淀池、好氧生化池后部连接池内装设有MBR膜组件的MBR生化膜池，并在好氧生化池内装设有爆气管。
上述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，所述含冷却机构的沉淀器的沉淀器器体是不锈钢质沉淀器体、耐高温玻璃钢沉淀器器体中的任一种沉淀器器体，冷却机构是不锈钢夹套式冷却器、浸入式不锈钢蛇管冷却器、耐高温玻璃钢夹套式冷却器、浸入式耐高温玻璃钢蛇管冷却器、盘管冷却器、列管冷却器和夹套与浸入式蛇管组合型冷却器中的任一种冷却器；以及其它型适用于工业废水处理的沉淀器和冷却器。
上述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，所述催化反应器填装的催化剂填料层是铁环、铁片、铁刨花、石墨、柱状活性炭、多孔球状、柱状塑料填料中的3-6种催化剂填料组合而成；以及其它适用型的多孔、防板结催化剂填料。
上述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，所述污水消毒器包括紫外线消毒器、臭氧消毒器、二氧化氯消毒器、次氯酸钠消毒器和活性氧消毒器中的任一种污水消毒器械设备。
上述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，所述催化沉淀池和芬顿中和反应沉淀池上装设有电控清泥车；所述微电解反应器和催化反应器和芬顿反应器的器体内底部分别装设有空气搅拌喷气管。
上述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，所述固液分离脱水机是叠螺固液脱水机、板框压滤固液脱水机、螺旋式固液脱水机、离心式固液脱水机中的任一种适用于污泥固液分离脱水机械。
上述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，所述催化处理系统的装有催化剂填料层的催化反应器和相连接的催化中和絮凝器、催化中和沉淀池是两套串联组成的两级催化处理系统；以相应地应用于COD含量达7000mg/L及以上、芬顿反应系统出水COD1000mg/L以上的工业废水处理。
本实用新型使用时，按照设计要求和实际需要，将本新型的多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置装设到设定位置，装置前部的进水管口接连工业废水排放输送管、后部处理后的处理水输出管接连工业废水回收利用装置，接通电源、气源和电气控制器等。
本装置运行作业时的主要操作步骤为：
①.降温沉淀：将输送来的含硝基苯及苯胺工业废水调节酸碱度达PH1-2，先进入含冷却机构的沉淀器中降温沉淀，析出硝基苯结晶并回收；
②.微电解处理：经降温沉淀后的处理水调节酸碱度达PH3-4，污水进入微电解系统，微电解系统中的微电解反应器器体内底部装设有空气搅拌喷气管，并在器体内装置有微电解催化剂层，催化剂层高度设为0.6-0.8m，该微电解系统中铁-碳颗粒因电位差，形成微型原电池而发生电化学反应；
③.催化反应：经上述微电解系统进行处理后苯胺工业废水和微电解后的硝基苯废水进入本催化反应系统，调节输入废水的酸碱度达PH3-4，本系统中的催化反应器器体内底部装设有空气搅拌喷气管，并在器体内装置有催化剂填料层，催化剂高度设定为0.6-0.8m，利用器体内底部空气搅拌，按照每立方废水添加27.5％H2O210-12L的配比，进而与电离的铁离子形成芬顿试剂，将污水中的有机物进行降解；
④.中和沉淀：将催化反应的输出水先用石灰水或石灰-液碱混合液调节酸碱度达PH7.5-8.5后，依次进入催化中和絮凝器和催化沉淀池进行絮凝沉淀；
⑤.芬顿反应：经上述催化反应、中和沉淀后的上清液进入芬顿反应系统的芬顿反应器，调节酸碱度达PH3-4，往芬顿反应器投加铁-H2O2芬顿试剂，将污水中的有机物经芬顿反应进一步降解；
⑥.絮凝沉淀：将上述芬顿反应器经芬顿反应的出水用石灰水或石灰-液碱混合液调节酸碱度达PH7.5-8.5，然后一次进入芬顿中和絮凝器和芬顿中和反应沉淀池进行絮凝沉淀；
⑦.生化处理：由上述芬顿中和絮凝沉淀后的上清液进入生化系统，先后经生化系统中的缺氧生化池、好氧生化池和装设有MBR膜组件的MBR生化膜池去除污水中的氨氮、总氮以及剩余的有机物，最后由生化系统末端膜池中的MBR膜组件进行泥水分离；
⑧.消毒处理：经上述生化系统MBR膜组件后的输出水经过污水消毒器进行消毒后输送到回收利用装置再次利用；
⑨.污泥脱水：催化反应中的催化沉淀池和反应中的芬顿中和反应沉淀池和生化处理中的MBR生化膜池底部输出的沉淀污泥水，经输送管道输送道固液分离脱水机进行污泥脱水处理。
本实用新型的技术控制方法及主要机理为：
⑴.利用硝基苯废水在强酸、低温状态时，就会出现大量结晶的特性，此结晶进入污水不仅增加处理难度，而且容易堵塞填料、降低处理效率，本新型中含冷却机构的沉淀器将硝基苯结晶体收集后，能够回收利用；
⑵.利用铁-H2O2芬顿试剂在酸性条件下产生氧化性很强的羟基自由基(·OH)，该羟基自由基比其它常见的强氧化剂具有更高的氧化还原电位，能将有机物开环断链、转化为易降解的短链有机物，提高工业污水可生化性，甚至直接将有机物氧化成无机物；采用设计芬顿反应的反应时间较短即优选采用芬顿反应为4h，便于操作控制；
⑶.苯胺污水量超过总污水量35％时，催化反应、芬顿反应完毕中和絮凝后，污泥的沉降速度明显降低甚至难以沉降，因此要控制好硝基苯废水和苯胺工业废水的进水比；
⑷.研究表面，当污水中含氯离子过高时，对芬顿反应有明显的抑制作用，主要原因是氯离子与H2O2会形成大量的活性氯，因而消耗投加的H2O2，并淬灭羟基自由基；
⑸.芬顿反应后的出水为COD300-500mg/L，可生化性较高，但芬顿反应对氨氮的处理效率很低，需要在后续生化系统中去除氨氮和总氮；
⑹.处理后排出水的消毒采用次氯酸钠、臭氧、紫外线、二氧化氯、活性氧消毒器具，以消灭处理后装置排出水中的细菌、病毒等。
由于本实用新型采取了上述方案，采用的含冷却机构的低温沉淀、微电解反应器的微电解处理、催化反应器系统的催化反应及中和沉淀、芬顿反应系统的芬顿反应及凝絮沉淀、生化系统的A/O生化处理系统和MBR膜组件处理系统和最后的污水消毒，所组成的多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水新工艺装置，有效地解决了现有的硝基苯及苯胺工业废水处理装置结构设计有待于改进，污水处理效果不稳定的问题。亦经过实际运行试验试用结果表明，它具有整体结构新型实用，用其装置处理后的出水按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB(18918-2002)检测能达到一级A排放标准，且污水处理去除污染物实际效果好，催化剂性能稳定、使用寿命长，运行费用低，使用方便等优点，适用于对含硝基苯及苯胺工业废水的处理。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，所描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的具体连接结构示意图。
图2是图1中催化处理系统的催化反应器、催化中和絮凝器、催化中和沉淀池是两套串联组成的两级催化处理系统的多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水装置的结构示意图。
附图中各标号为：1-含冷却机构的沉淀器；2-微电解反应器；3-微电解催化剂层；4-催化反应器；5-催化剂填料层；6-催化中和絮凝器；7-催化中和沉淀池；8-芬顿反应器；9-芬顿中和絮凝器；10-芬顿中和反应沉淀池；11-缺氧生化池；12-好氧生化池；121-曝气管；13-MBR生化膜池；14-MBR膜组件；15-污水消毒器；16叠螺脱水机；17板框压滤机；18-电控清泥车；19-空气搅拌喷气管；20-搅拌器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如附图1所示，本实施例包括：包括芬顿反应器8、芬顿中和反应沉淀池10、A/O生化处理系统、MBR生化膜池13、含冷却机构的沉淀器1、微电解反应器2、催化处理系统、污水消毒器15，所述催化处理系统是由装有催化剂填料层5的催化反应器4依次连接有催化中和絮凝池6和催化中和沉淀池7所组成，所述含冷却机构的沉淀器1出水口由输水管连接内装有微电解催化剂层3的微电解反应器2，微电解反应器2的出水口由输水管连接催化处理系统的催化反应器4，催化中和沉淀池7的输出水管连接芬顿反应器8，芬顿反应器8连接芬顿中和反应沉淀池10，芬顿中和反应沉淀池10上部装连的上清液输出口管由输液管连接A/O生化处理系统，A/O生化处理系统末端连接装设有MBR膜组件14的MBR生化膜池13，MBR生化膜池13的出水接口由输水管连接污水消毒器15；本实施例采用的污水消毒器是次氯酸钠消毒器，所述催化沉淀池7和芬顿中和反应沉淀池10底部装连的沉淀污泥水输出口管分别由输送管并联于板框压滤固液脱水机17，MBR生化膜池13底部装连的沉淀污泥水输出口管由输送管连接叠螺固液脱水机16。
示例性的，参见附图1，本实施例所述芬顿反应器8和后部连接的芬顿中和反应沉淀池10之间还连接有芬顿中和絮凝器9，并在芬顿中和絮凝器9和催化中和絮凝池6上分别装设有2套搅拌器20；本实施例所述A/O生化处理系统包括缺氧生化池11和好氧生化池12，缺氧生化池11前部通过装连的进液管连接芬顿中和反应沉淀池10、好氧生化池12后部连接池内装设有MBR膜组件14的MBR生化膜池13，并在好氧生化池12内装设有爆气管121。
具体地，参见附图1，本实施例所述含冷却机构的沉淀器1的沉淀器器体是不锈钢质沉淀器体，冷却机构是采用的不锈钢盘管冷却器。
优选的，参见附图1，本实施例所述催化反应器4填装的催化剂填料层5是铁环、铁片、铁刨花、石墨、柱状活性炭、多孔球状共6种催化剂填料组合而成。
进一步具体地，参见附图1，本实施例所述催化沉淀池7和芬顿中和反应沉淀池10上装设有电控清泥车18；所述微电解反应器2和催化反应器4和芬顿反应器8的器体内底部分别装设有空气搅拌喷气管19。
优选的，参见附图2，本实施例所述催化处理系统的装有催化剂填料层5的催化反应器4和相连接的催化中和絮凝器6、催化中和沉淀池7是两套串联组成的两级催化处理系统。
上述仅仅是其中的一种实施例，在此基础上本领域所属技术人员不付出创造性劳动而添加部件、等同替换和局部改进所派生的其它技术特征和技术方案，均在本实用新型专利所保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，它包括芬顿反应器(8)、芬顿中和反应沉淀池(10)、A/O生化处理系统、MBR生化膜池(13)，其特征在于，还包括含冷却机构的沉淀器(1)、微电解反应器(2)、催化处理系统、污水消毒器(15)，所述催化处理系统是由装有催化剂填料层(5)的催化反应器(4)依次连接有催化中和絮凝池(6)和催化中和沉淀池(7)所组成，所述含冷却机构的沉淀器(1)出水口由输水管连接内装有微电解催化剂层(3)的微电解反应器(2)，微电解反应器(2)的出水口由输水管连接催化处理系统的催化反应器(4)，催化中和沉淀池(7)的输出水管连接芬顿反应器(8)，芬顿反应器(8)连接芬顿中和反应沉淀池(10)，芬顿中和反应沉淀池(10)上部装连的上清液输出口管由输液管连接A/O生化处理系统，A/O生化处理系统末端连接装设有MBR膜组件(14)的MBR生化膜池(13)，MBR生化膜池(13)的出水接口由输水管连接污水消毒器(15)；所述催化中和沉淀池(7)和芬顿中和反应沉淀池(10)和MBR生化膜池(13)底部装连的沉淀污泥水输出口管分别由输送管连接固液分离脱水机。
2.根据权利要求1所述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，其特征在于，所述芬顿反应器(8)和后部连接的芬顿中和反应沉淀池(10)之间还连接有芬顿中和絮凝器(9)，并在芬顿中和絮凝器(9)和催化中和絮凝池(6)上分别装设有1-2套搅拌器(20)；所述A/O生化处理系统包括缺氧生化池(11)和好氧生化池(12)，缺氧生化池(11)前部通过装连的进液管连接芬顿中和反应沉淀池(10)、好氧生化池(12)后部连接池内装设有MBR膜组件(14)的MBR生化膜池(13)，并在好氧生化池(12)内装设有爆气管(121)。
3.根据权利要求1所述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，其特征在于，所述含冷却机构的沉淀器(1)的沉淀器器体是不锈钢质沉淀器体、耐高温玻璃钢沉淀器器体中的任一种沉淀器器体，冷却机构是不锈钢夹套式冷却器、浸入式不锈钢蛇管冷却器、耐高温玻璃钢夹套式冷却器、浸入式耐高温玻璃钢蛇管冷却器、盘管冷却器、列管冷却器和夹套与浸入式蛇管组合型冷却器中的任一种冷却器。
4.根据权利要求1所述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，其特征在于，所述催化反应器(4)内填装的催化剂填料层(5)是铁环、铁片、铁刨花、石墨、柱状活性炭、多孔球状、柱状塑料填料中的3-6种催化剂填料组合而成。
5.根据权利要求1所述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，其特征在于，所述污水消毒器(15)包括紫外线消毒器、臭氧消毒器、二氧化氯消毒器、次氯酸钠消毒器和活性氧消毒器中的任一种污水消毒器械设备。
6.根据权利要求1所述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，其特征在于，所述催化中和沉淀池(7)和芬顿中和反应沉淀池(10)上装设有电控清泥车(18)；所述微电解反应器(2)和催化反应器(4)和芬顿反应器(8)的器体内底部分别装设有空气搅拌喷气管(19)。
7.根据权利要求1所述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，其特征在于，所述固液分离脱水机是叠螺固液脱水机(16)、板框压滤固液脱水机(17)、螺旋式固液脱水机、离心式固液脱水机中的任一种适用于污泥固液分离脱水机械。
8.根据权利要求1所述的一种多级联合处理含硝基苯及苯胺工业废水的新型装置，其特征在于，所述催化处理系统的装有催化剂填料层(5)的催化反应器(4)和相连接的催化中和絮凝池(6)、催化中和沉淀池(7)是两套串联组成的两级催化处理系统。
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