CN220665118U - 一种丙烯腈废水回收处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水处理技术领域，具体而言，涉及一种丙烯腈废水回收处理系统，包括依次连接的气浮回收单元、油水分离单元、芬顿氧化单元和生化处理单元；所述气浮回收单元和所述油水分离单元用于回收丙烯腈废水中微溶的油性物料，所述油水分离单元包括石墨烯油水分离器；所述芬顿氧化单元用于将丙烯腈废水中部分难生物降解的有机物氧化分解为容易生物降解的有机物，提高废水的可生化性；所述生化处理单元用于对废水进行生化处理。该系统处理丙烯腈废水能充分回收丙烯腈废水中的有机物，减少资源浪费，还能对回收处理后的废水进行深度处理，使废水达标排放，并且能耗低、操作简便，运行成本低。

Description

一种丙烯腈废水回收处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体而言，涉及一种丙烯腈废水回收处理系统。

背景技术

丙烯腈，是一种无色的有刺激性气味液体，含有剧毒，微溶于水。丙烯腈是3大合成材料(纤维、橡胶和塑料)的重要化工原料，是合成纤维，合成橡胶和合成树脂的重要单体，也是杀虫剂虫满腈的中间体。以丙烯腈为主要污染物的废水一般来自于丙烯腈的生产废水、腈纶的生产废水、以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料的生产废水。而丙烯腈合成目前大部分采用丙烷或丙烯氨氧化法，因此丙烯腈废水主要含有剧毒物质丙烯腈、乙腈、氢氰酸、聚合物、硫铵等，对环境危害极大。同时，丙烯腈属于我国确定的58种优先控制和美国EPA规定的114种优先控制的有毒化学品之一，因此大力研发丙烯腈废水的处理技术意义重大。

丙烯腈废水中含有大量有毒的含氨有机物，单一氧化等手段均难以处理达标，目前较为成熟的使用手段为焚烧法和催化氧化法，但是焚烧法温度高，需要柴油、重油、煤或天然气作为燃料，运行能耗高，需要建设焚烧炉、余热锅炉、脱硝装置、烟囱、固废装置等，设备投资大。催化氧化法无法实现有机物的完全矿化，因为一些相对分子质量较低含氧化合物(如乙酸、丙酸、甲醇、乙醇和乙醛等)对于进一步氧化成CO₂具有抵抗性。同时，对于设备材质的要求较高，投资也较大，反应温度高、压力大，还会产生有机酸，因此必须对反应装置进行防腐处理。

部分企业尝试使用精馏法、直接生化法、芬顿氧化法等；但是精馏法升温的运行能耗较高；对氰化物的去除不够彻底；由于丙烯腈废水中含有大量的有毒物质，且生化性非常差，使得微生物生存条件非常苛刻，直接采用直接生化法对丙烯腈废水进行处理难以获得理想的效果；芬顿氧化法具有设备投资省的优点，但同时也存在以下缺点：一是有机物不能完全矿化，初始物质中的一部分转化为某些中间产物，这些中间产物有些能与Fe³⁺形成络合物，有些能与·OH的生成路线发生竞争，并可能对环境的危害更大；二是双氧水的利用率不高；三是产生大量污泥。

其他方法如辐射法、超临界氧化法等还处在实验室研究阶段，工程实施难度大。

在丙烯腈废水处理中，上述方法均属于直接处理法，其实丙烯腈废水中的很多有机物如丙烯腈、丁二腈、硫铵等都是重要且有价值的资源，现有技术中丙烯腈废水处理装置无法对丙烯腈、丁二腈、硫铵等物质进行回收利用，造成了资源浪费，因此，提供一种能回收有机物并对回收后的废水进行深度处理的丙烯腈废水回收处理系统具有重要意义。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种丙烯腈废水回收处理系统，该系统能通过气浮回收单元和油水分离单元回收丙烯腈废水中的有机物并资源化，芬顿氧化单元能提高回收后剩余废水的可生化性，生化处理单元能去除剩余废水中的氨氮、总氮、COD等污染物，通过芬顿氧化单元和生化处理单元对回收后的剩余废水进行深度处理，使处理后的废水达到排放标准，采用该系统处理丙烯腈废水能充分回收丙烯腈废水中的有机物，减少资源浪费，并且能耗低、操作简便，运行成本低。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

一种丙烯腈废水回收处理系统，包括依次连接的气浮回收单元、油水分离单元、芬顿氧化单元和生化处理单元；

所述气浮回收单元和所述油水分离单元用于回收丙烯腈废水中微溶的油性物料，所述油水分离单元包括石墨烯油水分离器；

所述芬顿氧化单元用于将丙烯腈废水中部分难生物降解的有机物氧化分解为容易生物降解的有机物，提高废水的可生化性；

所述生化处理单元用于对废水进行生化处理。

在上述技术方案中，进一步地，所述气浮回收单元包括进液泵、微气泡溶气器组、气浮池和油渣罐，所述进液泵的出口与所述微气泡溶气器组的进水口连通，压缩空气管线与所述微气泡容气器组的进气口连通，所述微气泡溶气器组的出水口与所述气浮池连通，所述气浮池的顶部设有刮渣机，所述气浮池上部的刮渣出口与所述油渣罐的进渣口连通，所述油渣罐的出口通过管线连接有污油泵，所述气浮池底部的排液口通过管线连接有气浮排液泵。

在上述技术方案中，进一步地，所述微气泡溶气器组包括多个串联设置的微气泡溶气器，所述进液泵的出口与第一个微气泡溶气器的进水口连通，其余微气泡溶气器的进水口均与上一个微气泡溶气器的出口管线连通，最后一个微气泡溶气器的出口管线延伸至所述气浮池内，压缩空气管线与第一个微气泡溶气器的进气口连通，其余微气泡溶气器的上端均设有压力表并且其进气口均处于封堵状态。

在上述技术方案中，进一步地，所述气浮池包括连通设置的泄压室、气浮室和排液室，所述泄压室内的液面下方设有泄压喷头，所述微气泡溶气器组中最后一个微气泡溶气器的出口管线与所述泄压喷头连接，所述气浮池的排液口设置在所述排液室的底部。

在上述技术方案中，进一步地，所述石墨烯油水分离器的入口通过管线与所述气浮排液泵的出口连通，所述石墨烯油水分离器的出油口通过管线与所述油渣罐连通，所述石墨烯油水分离器的出水口通过管线与滤液罐连通，所述出油口和所述出水口上均设有阀门，所述滤液罐的出口连接有滤液泵。

在上述技术方案中，进一步地，所述芬顿氧化单元包括依次连接的调节罐、混合罐、氧化塔、中和罐和沉淀池，还包括加药机构，所述滤液泵的出口与所述调节罐的入口连接，所述沉淀池底部的排泥口连接有第一排泥泵，所述加药机构用于分别向所述调节罐、混合罐、氧化塔和中和罐中加入所需的药剂。

在上述技术方案中，进一步地，所述加药机构包括酸储罐，用于储存酸溶液，所述酸储罐的出口连接有酸泵，所述酸泵的出口与所述调节罐的入口连通；

硫酸亚铁储罐，用于储存硫酸亚铁溶液，所述硫酸亚铁储罐的出口连接有硫酸亚铁泵，所述硫酸亚铁泵的出口与所述混合罐的入口连通；

双氧水储罐，用于储存双氧水，所述双氧水储罐的出口连接有双氧水泵，所述双氧水泵的出口与所述氧化塔的进液口连通；

碱储罐，用于储存碱液，所述碱储罐的出口连接有碱泵，所述碱泵的出口与所述中和罐的入口连通。

在上述技术方案中，进一步地，所述氧化塔包括塔体、设置在所述塔体侧壁底部的进液口和设置在所述塔体侧壁上部的出液口，所述塔体内部从下至上依次设有进水混合区、流化床反应区和出水区，所述流化床反应区内设有以石英砂为载体的铁碳催化剂填料，所述出水区内设有固液分离器，所述固液分离器由多组斜板组成，上下相邻两组斜板的倾斜方向相反。

在上述技术方案中，进一步地，所述生化处理单元包括依次连接的硝化反应池、反硝化反应池、COD反应池和二沉池，所述硝化反应池、反硝化反应池、COD反应池内均设有蜂窝斜管填料，所述沉淀池通过溢流管线与所述硝化反应池的进液口连通，所述消化反应池、反硝化反应池、COD反应池和二沉池的底端排泥口均通过管线与第二排泥泵的入口连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述硝化反应池、反硝化反应池、COD反应池和二沉池的池底向排泥口方向倾斜设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)该系统设有气浮回收单元和油水分离单元，能充分回收丙烯腈废水中的有机物，还设有芬顿氧化单元和生化处理单元，可对回收后的剩余废水进行深度处理，使废水达标排放，能耗低、操作简单、运行成本低。

(2)气浮回收未使用传统的溶气罐，使用具有高速旋流流道的三相涡流微气泡溶气器，进行加压溶气气浮，使气浮在不加药剂的情况下可回收超过50％的油性物料；气体和废水混合后，在高速旋转的微孔流道内被加压，气体充分溶解并被打破为微小的气泡，形成空气过饱和状态，当压力降至常压后，微小的气泡全部被释放，微小的气泡质量较轻，自行上浮，在浮动过程中将大量的浮油和少量的悬浊油、乳化油托举到液面上，浮渣累积到一定密度后被刮渣机刮至油渣罐，从而实现分离水中油性物料的目的。

(3)芬顿氧化塔采用流化床填料的形式，填料以石英砂为载体采用铁碳微电解材料作为催化剂，提高氧化效果，产生的Fe³⁺大部分以结晶或沉淀附着在流化床芬顿载体表面，可减少药剂用量和铁泥产量，同时在载体表面形成铁氧化物具有异相催化效果，还促进了化学氧化反应速率及传质效应，使COD去除率有效提升10％～20％，降低处理运行成本。

(4)生化采用接触氧化法，以蜂窝斜管作为填料，提高了氨氮、COD处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的丙烯腈废水回收处理的流程框图；

图2为本实用新型实施例提供的丙烯腈废水回收处理系统的工艺流程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的氧化塔的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的生化处理单元结构示意图。

附图标记：

100-气浮回收单元；110-进液泵；120-微气泡溶气器组；121-微气泡溶气器；122-压力表；130-气浮池；131-泄压室；132-气浮室；133-排液室；134-泄压喷头；140-油渣罐；150-刮渣机；160-污油泵；170-气浮排液泵；200-油水分离单元；210-石墨烯油水分离器；220-滤液罐；230-滤液泵；300-芬顿氧化单元；310-调节罐；320-混合罐；330-氧化塔；331-塔体；332-进液口；333-出液口；334-进水混合区；3341-布水管；335-流化床反应区；336-出水区；337-固液分离器；340-中和罐；350-沉淀池；351-第一排泥泵；360-加药机构；361-酸储罐；362-酸泵；363-硫酸亚铁储罐；364-硫酸亚铁泵；365-双氧水储罐；366-双氧水泵；367-碱储罐；368-碱泵；400-生化处理单元；410-硝化反应池；420-反硝化反应池；430-COD反应池；440-二沉池；450-蜂窝斜管填料；460-第二排泥泵。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“相连”、“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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是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中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的实施例提供了一种丙烯腈废水回收处理系统，包括依次连接的气浮回收单元100、油水分离单元200、芬顿氧化单元300和生化处理单元400；

气浮回收单元100和油水分离单元200用于回收丙烯腈废水中微溶的油性物料，油水分离单元200包括石墨烯油水分离器210，石墨烯油水分离器通过亲油疏水的石墨烯改性多孔柔性材料对丙烯腈废水中的油性物料进行吸附实现油水分离，进而对丙烯腈废水中的油性物料进行回收，石墨烯油水分离器210的具体结构和工作原理参见申请号为202211004676.9一种油水分离过滤器的结构和工作原理，在此不再详细赘述；

芬顿氧化单元300用于将丙烯腈废水中部分难生物降解的有机物氧化分解为容易生物降解的有机物，提高废水的可生化性；

生化处理单元400用于对废水进行生化处理，去除废水中的氨氮和COD等污染物。

本实用新型提供的丙烯腈废水回收处理系统能通过气浮回收单元100和油水分离单元200对丙烯腈废水中的有机物进行回收并资源化，减少资源浪费，芬顿氧化单元能将难生物降解的有机物分解为易生物降解的有机物，提高回收后剩余废水的可生化性，生化处理单元能去除剩余废水中的氨氮、总氮、COD等污染物，使处理后的废水达到排放标准，采用该系统处理丙烯腈废水不仅能使污水达标排放，还能充分回收丙烯腈废水中的有机物，减少资源浪费，并且能耗低、操作简便，运行成本低。

在上述技术方案中，进一步地，气浮回收单元100包括进液泵110、微气泡溶气器组120、气浮池130和油渣罐140，进液泵110的进口连接丙烯腈废水的来源，进液泵110的出口与微气泡溶气器组120的进水口连通，通过进液泵110将待处理的丙烯腈废水通入微气泡溶气器组120中，压缩空气管线与微气泡容气器组120的进气口连通，用于向微气泡溶气器组120通入压缩空气，微气泡溶气器组120的出水口与气浮池130连通，在加压条件下使空气溶于废水中，并在微气泡溶气器组120的出水口降为常压，使空气析出，以微小气泡释放于水中，微小的气泡质量轻，在气浮池130中自行上浮，在浮动过程中将大量的浮油和少量的悬浊油、乳化油托举到液面上，形成浮渣，气浮池130的顶部设有刮渣机150，气浮池130上部的刮渣出口与油渣罐140的进渣口连通，浮渣积累到一定密度后被刮渣机150刮至油渣罐140中，从而实现分离水中油性物料的目的。油渣罐140的出口通过管线连接有污油泵160，用于将油渣罐140中的有机物泵送至有机物回收装置或上游的丙烯腈装置，气浮池130底部的排液口通过管线连接有气浮排液泵170，用于将气浮回收后的剩余废水泵送至石墨烯油水分离器210。

在本实用新型的一些具体实施方式中，进液泵110的出水管线靠近微气泡溶气器组120的位置设有压力表，用于检测微气泡溶气器组120的进水压力。

在本实用新型的一些具体实施方式中，考虑到挥发性气体为有毒气体，气浮池130和油渣罐140均为密闭容器，且气浮池130和油渣罐140的盖板上均安装有单向呼阀，所述单向呼阀只能使容器内的挥发气排出，外界气体不能通过单向呼阀进入容器内，所述单向呼阀的出口管线连接至挥发气总管，当容器内压力大于一定值时挥发气可通过单向呼阀进入挥发气总管，将挥发气回收或排至指定地点，优选地，气浮池130的上端通过管线与压缩空气管线连通，用于向气浮池130内通空气以维持气浮池130内气压平衡。

在上述技术方案中，进一步地，微气泡溶气器组120包括多个串联设置的微气泡溶气器121，微气泡溶气器121的数量优选为4-6个，更优选为5个(如图2所示)，微气泡溶气器121的具体结构和工作原理参见授权公告号为CN114225728B一种混合器及废液处理设备中混合器的结构和工作原理，在本申请中，微气泡溶气器121的药剂加料管均处于封堵状态，本申请中为了回收丙烯腈废水中的有机物，在气浮回收过程中不添加药剂，避免药剂对回收的有机物造成污染，导致回收的有机物无法直接利用，进液泵110的出口与第一个微气泡溶气器121的进水口连通，其余微气泡溶气器121的进水口均与上一个微气泡溶气器121的出口管线连通，最后一个微气泡溶气器121的出口管线延伸至气浮池130内，压缩空气管线与第一个微气泡溶气器121的进气口连通，其余微气泡溶气器121的进气口均处于封堵状态，并且其余微气泡溶气器121的上端均设有压力表122，用于检测对应的微气泡溶气器121内的压力。

在本实用新型的一些具体实施方式中，倒数第二个微气泡溶气器121的上端通过管线与气浮池130的上端连通，且连通倒数第二个微气泡溶气器121和气浮池130的管线上设有自立式调节阀，当倒数第二个微气泡溶气器121内的压力大于设定压力时可以向气浮池130内泄压。

在上述技术方案中，进一步地，气浮池130包括连通设置的泄压室131、气浮室132和排液室133，三个腔室通过立式隔板隔开，其中泄压室131和气浮室132之间的立式隔板上设有通孔，使得泄压室131和气浮室132的下部也是连通的，气浮室132和排液室133之间的隔板上没有通孔，气浮室132下部安装有水平方向的花板，花板上设有一定数量和尺寸的通孔，以利于气泡和浮渣上浮，泄压室131用于气、水混合物充分混合并泄压，泄压室131内的液面下方设有泄压喷头134，微气泡溶气器组120中最后一个微气泡溶气器121的出口管线与泄压室131内的泄压喷头134连接，泄压喷头134为方形或圆形，其底面边长或直径为微气泡溶气器121出口管线直径的1-2倍，泄压喷头134的底部开设有多个均匀分布的小孔，使产生的微小气泡和废水快速减压，微小气泡释放到废水中，微小气泡随废水进入气浮池130，在气浮池130的较大空间内，微小气泡逐渐托举油性物质到气浮池130顶部，气浮池130的排液口设置在排液室133的底部，经气浮脱油后的废水进入排液室133并从排液口排出，通过气浮排液泵170泵送至石墨烯油水分离器210。

在上述技术方案中，进一步地，石墨烯油水分离器210底端中部的入口通过管线与气浮排液泵170的出口连通，石墨烯油水分离器210底端左侧的出油口通过出油管线与油渣罐140连通，石墨烯油水分离器210底端右侧的出水口通过管线与滤液罐220连通，出油口和出水口上均设有阀门，在正常工作过程中，出油口的阀门关闭，出水口的阀门打开，废水从入口进入石墨烯油水分离器210后与石墨烯改性的吸油填料接触，废水中的油性物料会被吸油填料吸收，实现油水分离，被吸油填料脱油后的废水从出水口排出进入滤液罐220，滤液罐220的出口与滤液泵230的入口连接，通过滤液泵230将滤液罐220中的滤液泵入芬顿氧化单元300，当在线含油分析测定滤液含油量超过排放标准时，石墨烯油水分离器210停止进液，关闭出水口，打开出油口，通过压板挤压吸油填料，将吸油填料中的油挤出，并通过出油管线进入油渣罐140内，对丙烯腈废水中的油性物料进行回收。

在本实用新型的一些具体实施方式中，考虑到挥发性气体为有毒气体，石墨烯油水分离器210和滤液罐220均为密闭容器，并且在石墨烯油水分离器210和滤液罐220的盖板上均安装有单向呼阀，所述单向呼阀的出口管线连接至挥发气总管，将挥发气回收或排至指定地点。

在上述技术方案中，进一步地，芬顿氧化单元300包括依次连接的调节罐310、混合罐320、氧化塔330、中和罐340和沉淀池350，还包括加药机构360，滤液泵230的出口通过管线与调节罐310的底部入口连接，用于将滤液罐220内的废水泵入调节罐310内，调节罐310用于将废水调节呈酸性，调节罐310上部的出液口通过管线与混合罐320的底部入口连接，混合罐320用于将酸性废水与硫酸亚铁溶液混合，混合罐320上部的出液口通过管线与氧化塔330下部的进液口连接，用于将酸性废水和硫酸亚铁溶液的混合液通入氧化塔330中，使废水中的有机物在氧化塔330中氧化分解，生成易生物降解的有机物，提高废水的可生化性和混凝沉淀性，氧化塔上部的出液口通过管线与中和罐340的底部入口连接，经氧化塔330处理后的废水在中和罐340中调节至中性，中和罐340上部的出液口通过管线与沉淀池350的进口连接，废水中的铁泥在沉淀池350中絮凝沉淀，沉淀池350底部的排泥口连接有第一排泥泵351，沉淀的铁泥经第一排泥泵351排至指定地点，加药机构360用于分别向调节罐310、混合罐320、氧化塔330和中和罐340中加入所需的药剂。

在本实用新型的一些具体实施方式中，考虑到挥发性气体为有毒气体，调节罐310、混合罐320、氧化塔330和中和罐340均为密闭容器，并且在罐体顶部均安装有单向呼阀，所述单向呼阀的出口管线连接至挥发气总管，将挥发气回收或排至指定地点。

在本实用新型的一些具体实施方式中，中和罐340和沉淀池350之间还可以设置脱气池，用于将废水中的气泡脱除，脱气后的废水自流进入沉淀池350。

在上述技术方案中，进一步地，加药机构包括酸储罐361，用于储存酸溶液，酸储罐361的出口连接有酸泵362，酸泵362的出口通过管线与调节罐310的底部入口连通，用于向调节罐310中泵入酸溶液，将废水调节成酸性；

硫酸亚铁储罐363，用于储存硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁储罐363的出口连接有硫酸亚铁泵364，硫酸亚铁泵364的出口通过管线与混合罐320的底部入口连通，用于向混合罐320内泵入硫酸亚铁溶液；

双氧水储罐365，用于储存双氧水，双氧水储罐365的出口连接有双氧水泵366，双氧水泵366的出口通过管线与氧化塔330下部的进液口连通，用于向氧化塔330内泵入双氧水；

碱储罐367，用于储存碱液，碱储罐367的出口连接有碱泵368，碱泵368的出口通过管线与中和罐340的底部入口连通，用于向中和罐340内泵入碱液，将废水调节至中性。

在本实用新型的一些具体实施方式中，酸储罐361中的酸溶液是质量分数为15％的硫酸溶液，碱储罐367中的碱液是质量分数为15％的氢氧化钠溶液。

在上述技术方案中，进一步地，氧化塔330包括塔体331、设置在塔体331侧壁底部的进液口332和设置在塔体331侧壁上部的出液口333，塔体331内部从下至上依次设有进水混合区334、流化床反应区335和出水区336，流化床反应区335内设有以石英砂为载体的铁碳催化剂填料，石英砂的粒径不大于3mm，出水区336内设有固液分离器337，固液分离器337由多组斜板组成，上下相邻两组斜板的倾斜方向相反，酸性废水、硫酸亚铁溶液和双氧水的混合液通过氧化塔下部的进液口332进入进水混合区334，混合液穿过流化床反应区335从出水区336的出液口333流出，氧化塔330采用流化床式，铁碳催化剂填料能起到催化作用，提高氧化效率，并且产生的Fe³⁺大部分以结晶或沉淀附着在流化床芬顿载体表面，可大幅减少传统芬顿法的加药量产生的化学污泥量，H₂O₂加入量减少10％～20％，Fe²⁺加入量减少50％～70％，污泥量减少40％～50％，同时在载体表面形成的铁氧化物具有异相催化效果，促进了化学氧化反应速率及传质效应，使COD的去除率有效提升10％～20％，处理运行费用节省30％～50％。

在本实用新型的一些具体实施方式中，进水混合区334内设有布水件，目的是提高进水的均匀性，所述布水件可以为布水管3341，布水管3341上均匀开设有多个出水孔，布水管3341可以设置一层也可以设置多层，优选地，所述出水孔上安装有定向中控螺旋喷嘴，可以使混合液能够按照要求发生射流。

在本实用新型的一些具体实施方式中，固液分离器337中每组斜板的倾斜角度为30°-80°，斜板长度为600-1500mm，板间距为30-100mm。

在上述技术方案中，进一步地，生化处理单元400包括依次连接的硝化反应池410、反硝化反应池420、COD反应池430和二沉池440，硝化反应池410、反硝化反应池420、COD反应池430内均设有蜂窝斜管填料450，蜂窝斜管填料450上涂覆有含微生物营养物质的有机胶状材料，沉淀池350通过溢流管线与硝化反应池410的进液口连通，废水在硝化反应池410内发生硝化反应，将游离的氨氮、有机氨氧化为硝态氮，经硝化反应后的废水进入反硝化反应池420进行反硝化反应，将硝态氮转化为氮气，反硝化过程中需要补充碳源，易造成BOD超标，同时由于废水中的COD本身就很高，因此经反硝化处理后的废水继续进入COD反应池430进行COD处理，最后进入二沉池440进行泥水分离，硝化反应池410、反硝化反应池420、COD反应池430和二沉池440的底端排泥口均通过管线与同一个第二排泥泵460的入口连接，通过第二污泥泵460将各反应池中的污泥排放至指定地点。

在本实用新型的一些具体实施例中，废水在硝化反应池410中的停留时间为10-18h，在反硝化反应池420中的停留时间为16-25h，在COD反应池中的停留时间为18-26h，如图4所示，每个反应池的进液口和出液口分别位于所在反应池相对设置的两侧壁上，且进液口位于反应池的上部，出液口位于反应池的下部，水在反应池内自上而下流动，蜂窝斜管填料450的充填有利于对水流形成剪切，提高气泡的停留时间，提高氧的传递效率和利用率，提高硝化反应和有机物去除反应等氧化反应的效率。

在本实用新型的一些具体实施方式中，蜂窝斜管填料450在每个反应池内的填充率为60％，蜂窝斜管填料450由波纹板粘接而成，波纹板的材质为聚丙烯或聚氯乙烯，通过注塑成型，波纹板间距26-30mm，波纹板的厚度为0.2-1mm，采用含微生物营养物质的有机胶状材料涂覆后，厚度增加0.01～0.05mm。

在上述技术方案中，进一步地，硝化反应池410、反硝化反应池420、COD反应池430和二沉池440的池底向排泥口方向倾斜设置，倾斜角度为2-8°，目的是保证少量污泥顺利排出。

采用本实用新型对丙烯腈废水进行回收处理的工作流程为：

通过进液泵110将含有机物的丙烯腈废水泵送至微气泡溶气器组120，废水在微气泡溶气器121中的高速旋转下与微小气泡混合，至气浮池130释放后微小气泡将浮动的油性物料和部分乳化的物料托举到气浮池130表面，通过刮渣处理回收部分油性物料；气浮池130排液口排出的废水通过气浮排液泵170泵入石墨烯油水分离器210，石墨烯油水分离器210中设有亲油疏水的石墨烯改性吸油填料，可以吸收废水中的油性物料，继续对油性物料进行回收，经石墨烯油水分离器210处理后的废水从出水口排出进入滤液罐220，在线监测含油量符合排放标准则通过滤液泵230泵入芬顿氧化单元300的调节罐310中，通过向调节罐310中加入酸溶液将废水调节至酸性，酸性废水进入混合罐320与硫酸亚铁溶液混合，混合后进入氧化塔330，同时通入双氧水进行氧化反应，经过氧化处理大分子含氮有机物分解为小分子有机物，氧化处理后的废水进入中和罐340，向中和罐340中投加碱液进行中和反应，将废水调节至中性，排放至沉淀池350将其中的铁泥沉淀，废水从沉淀池350沉淀出铁泥后进入硝化反应池410，脱除氨氮，使氨氮转化成硝态氮，再进入反硝化反应池420，使硝态氮转化为氮气，然后进入COD反应池430将COD处理达标，最后进入二沉池440经泥水分离后排放。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，包括依次连接的气浮回收单元、油水分离单元、芬顿氧化单元和生化处理单元；

所述气浮回收单元和所述油水分离单元用于回收丙烯腈废水中微溶的油性物料，所述油水分离单元包括石墨烯油水分离器；

所述芬顿氧化单元用于将丙烯腈废水中部分难生物降解的有机物氧化分解为容易生物降解的有机物，提高废水的可生化性；

所述生化处理单元用于对废水进行生化处理。

2.根据权利要求1所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述气浮回收单元包括进液泵、微气泡溶气器组、气浮池和油渣罐，所述进液泵的出口与所述微气泡溶气器组的进水口连通，压缩空气管线与所述微气泡溶气器组的进气口连通，所述微气泡溶气器组的出水口与所述气浮池连通，所述气浮池的顶部设有刮渣机，所述气浮池上部的刮渣出口与所述油渣罐的进渣口连通，所述油渣罐的出口连接有污油泵，所述气浮池排液口连接有气浮排液泵。

3.根据权利要求2所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述微气泡溶气器组包括多个串联设置的微气泡溶气器，所述进液泵的出口与第一个微气泡溶气器的进水口连通，其余微气泡溶气器的进水口均与上一个微气泡溶气器的出口管线连通，最后一个微气泡溶气器的出口管线延伸至所述气浮池内，压缩空气管线与第一个微气泡溶气器的进气口连通，其余微气泡溶气器的上端均设有压力表并且其进气口均处于封堵状态。

4.根据权利要求2所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述气浮池包括连通设置的泄压室、气浮室和排液室，所述泄压室内设有泄压喷头，所述微气泡溶气器组中最后一个微气泡溶气器的出口管线与所述泄压喷头连接，所述气浮池的排液口设置在所述排液室的底部。

5.根据权利要求2所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述石墨烯油水分离器的入口与所述气浮排液泵的出口连通，所述石墨烯油水分离器的出油口与所述油渣罐连通，所述石墨烯油水分离器的出水口与滤液罐连通，所述滤液罐的出口连接有滤液泵。

6.根据权利要求1所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述芬顿氧化单元包括依次连接的调节罐、混合罐、氧化塔、中和罐和沉淀池，还包括加药机构，所述沉淀池底部的排泥口连接有第一排泥泵。

7.根据权利要求6所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述加药机构包括酸储罐，所述酸储罐的出口连接有酸泵，所述酸泵的出口与所述调节罐的入口连通；

硫酸亚铁储罐，所述硫酸亚铁储罐的出口连接有硫酸亚铁泵，所述硫酸亚铁泵的出口与所述混合罐的入口连通；

双氧水储罐，所述双氧水储罐的出口连接有双氧水泵，所述双氧水泵的出口与所述氧化塔的进液口连通；

碱储罐，所述碱储罐的出口连接有碱泵，所述碱泵的出口与所述中和罐的入口连通。

8.根据权利要求6或7所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述氧化塔包括塔体、设置在所述塔体侧壁底部的进液口和设置在所述塔体侧壁上部的出液口，所述塔体内部从下至上依次设有进水混合区、流化床反应区和出水区，所述流化床反应区内设有铁碳催化剂填料，所述出水区内设有固液分离器，所述固液分离器由多组斜板组成，上下相邻两组斜板的倾斜方向相反。

9.根据权利要求1所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述生化处理单元包括依次连接的硝化反应池、反硝化反应池、COD反应池和二沉池，所述硝化反应池、反硝化反应池、COD反应池内均设有蜂窝斜管填料，所述硝化反应池、反硝化反应池、COD反应池和二沉池的底端排泥口均与第二排泥泵连接。

10.根据权利要求9所述的一种丙烯腈废水回收处理系统，其特征在于，所述硝化反应池、反硝化反应池、COD反应池和二沉池的池底向排泥口方向倾斜设置。