本发明属于活性污泥法污水生化处理领域,为解决工业生产过程中产生的高浓度、低生化性污水处理工艺,尤其涉及一种双氧水生产装置产生的高浓度低生化性污水的生化处理方法。
背景技术:
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着工业发展及环保要求,工业废水需要进行处理达到排放标准后进行排放,为满足工业装置生产需要,需配套建设相应的污水处理装置,双氧水装置生产过程中产生的微黄色具有芳烃气味的污水,ph约为13,双氧水装置生产的污水进行处理达标也是污水处理单位面临的难题,为了减轻对活性污泥法生化系统的影响,需要对污水进行解毒并进行改性,提高污水的可生化性,确保能进行生化处理并合格排放。
刘安生《双氧水生产污水的处理》蒽醌法生产双氧水装置、生产中排出的污水codcr为5000~7000mg/l,并呈浅橙色。在加入硫酸亚铁的条件下,采用双氧水氧化,加入石灰乳和絮凝剂处理。该方法采用的是芬顿技术进行处理,芬顿技术只能去除cod,投加石灰能去除磷,单石灰投加会因废水中碱度影较大,且除磷需要的ph为8.5到10.5,会使系统结构严重,且外排水还需调回ph,会在污水处理过程中带入的盐类更多,并且对石油类、悬浮物等物质的能力较差。
专利cn208087403u公开了双氧水生产污水处理装置,涉及污水处理装置技术领域,包括从左到右依次设置的混合罐、离心沉淀罐和磁粉絮凝物分离器,所述混合罐的右上侧壁分别设置有ph中和粉存放仓和混凝剂存放仓,所述混合罐设置有ph值测定仪,所述离心沉淀罐包括外壳、旋转筒和动力机构,靠近所述离心沉淀罐的上方设置有磁粉存放仓所述离心沉淀罐上端设置有出水管,所述磁粉絮凝物分离器包括箱体和磁性盖,所述箱体的左右内壁之间设置有旋转轴,所述固定板与箱体上端面活动连接。但该专利是一种物理絮凝沉淀去除污水中的污染物质的方法,众所周知,物理方法无法去除水溶性cod组成物,无法达到深度处理至一级a的标准。必须采用化学法或者生化方法或者二者结合的方法能达到一级a的排放标准。其次:絮凝沉淀只能去除不溶性物质,无法去除水溶性物质。第三:石油类及悬浮物浓度对磁絮凝有较大的影响,该发明难以较好地解决石油类物质及悬浮物浓度较高而影响系统处理效果的问题。
技术实现要素:
为了克服上述问题,本发明提供了双氧水污水生化处理工艺,采用平流隔油池、破乳池、气浮池、芬顿反应槽、一级除磷池、铁泥沉降池、厌氧池,好氧池、二沉池、接触氧化池、二级除磷反应池、终沉池、臭氧反应池、清水池的生化处理工艺从而达到对污水进行解毒并进行改性,提高污水的可生化性,确保能进行生化处理合格的目的。
为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
一种双氧水生产装置污水生化处理工艺,包括:双氧水生产装置污水流经平流隔油池、破乳池、气浮池、芬顿反应槽、一级除磷池、铁泥沉降池、厌氧池,好氧池、二沉池、接触氧化池、二级除磷反应池、终沉池、臭氧反应池、清水池依次进行处理,即得。
本申请的设计思路为:物理方法(预处理)+化学方法(预处理)+生化方法(深度处理)具体体现为:隔油+破乳+气浮+厌氧系统+接触氧化系统+生物膜法+高级氧化为主要工艺路线,该工艺线能去除悬浮物、石油类、溶解性有机物、磷等物质,实现一级a指标排放,刘安生《双氧水生产污水的处理》蒽醌法生产双氧水装置、生产中排出的污水codcr为5000~7000mg/l,并呈浅橙色。在加入硫酸亚铁的条件下,采用双氧水氧化,加入石灰乳和絮凝剂处理,可使排水的codcr和色度符合排放标准及,其采用的是芬顿技术进行处理,芬顿技术只能去除cod,投加石灰能去除磷,投加石灰除磷受废水中碱度影较大,且除磷需要的ph为8.5到10.5,会使系统结垢严重,且外排水还需调回ph,会在污水处理过程中带入的盐更多,并且对石油类、悬浮物等物质的能力较差。
专利cn208087403u公开了双氧水生产污水处理装置,是一种物理絮凝沉淀去除污水中的污染物质的方法,众所周知,物理方法无法去除水溶性cod组成物,无法达到深度处理至一级a的标准。须采用化学法或者生化方法或者二者结合的方法才能达到一级a的排放标准;絮凝沉淀只能去除不溶性物质,无法去除水溶性物质,本发明能解决去除水溶性有机物的问题。石油类及悬浮物浓度对磁絮凝有较大的影响,本发明也能较好的解决因石油类物质及悬浮物浓度较高而影响系统处理效果的问题。
本发明物理去除阶段采用的为水平隔油池及气浮水池,较现有技术(专利cn208087403u)节省了磁粉的消耗及回收。
双氧水装置污水纯物理法或者化学法去除cod达到一级a排水指标是不合理不科学的,因为物理或者化学方法去除cod或总磷的都有一定的局限性,例如物理法不能去除溶解态的cod及总磷,化学法去除cod或者总磷会引入大量的酸碱后形成盐类物质,成本高且处理后的水质含盐量太高。生化处理是经济、合理科学的处理方案。
在一些实施例中,所述平流隔油池中,油珠粒径大于100μm的浮于水面经刮油机去除。比重比水大的物质沉入池底,经排泥管排出系统,隔油池出水进入破乳池
在一些实施例中,所述破乳池中,投加质量分数为98%浓硫酸进行酸化破乳。利用浅层气浮池使乳化油破乳后浮于水面去除。
在一些实施例中,所述芬顿反应槽中,投加硫酸亚铁及双氧水进行芬顿反应,有效地降低污水的cod。
在一些实施例中,芬顿反应池内采用穿孔管空气搅拌机,保持汽水比5~6:1。芬顿反应器布采用环管穿孔曝气,偏下45°角对称开两个直径为8mm的过水孔,采用水力搅拌,水力搅拌为环状曝气管网。
在一些实施例中,所述一级除磷池中,进行调碱并除磷。一级除磷池进行除磷后进入絮凝池絮凝沉淀芬顿铁泥后含泥污水进入斜板沉降池沉降去除铁泥后污水进入生化系统进行生化深度处理。
在一些实施例中,芬顿反应结束后调节ph值中型后进行一级除磷去除污水中80%的磷后并同芬顿铁泥一起进行沉淀。
在一些实施例中,污水经厌氧池,好氧池处理后的cod降至30mg/l以下。污水流入二级除磷池去除污水中残留的总磷,使总磷<0.5mg/l后污水进入臭氧反应池进行脱色后使出水达标排放。
本发明还提供了一种双氧水生产装置污水生化处理系统,包括:平流隔油池、破乳池、气浮池、芬顿反应槽、一级除磷池、铁泥沉降池、厌氧池,好氧池、二沉池、接触氧化池、二级除磷反应池、终沉池、臭氧反应池、清水池,所述平流隔油池、破乳池、气浮池、芬顿反应槽、一级除磷池、铁泥沉降池、厌氧池,好氧池、二沉池、接触氧化池、二级除磷反应池、终沉池、臭氧反应池、清水池依次相连。本申请提高系统活性污泥浓度,使污水最终cod去除率达到99.5%以上,总磷达到0.5mg/l以下。
在一些实施例中,所述好氧池池底布置膜片式曝气器。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明充分能对双氧水成产装置产生的高浓度有毒低生化性污水进行改性满足生化系统的要求并进行生化处理,系统能自动化运行,使污水生化系统排水指标满足一级a排放标准。
(2)本发明提高了系统活性污泥浓度,使污水最终cod去除率达到99.5%以上,总磷达到0.5mg/l以下。
(3)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性,易于规模化生产。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为实施例1的双氧水生产装置污水生化处理工艺图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的,针对目前双氧水装置生产过程中产生的微黄色具有芳烃气味的污水、处理困难、运行成本高的问题。因此,本发明提出一种双氧水生产装置污水生化处理工艺,双氧水装置来的高浓度cod、有毒性低生化性污水首先进入均质池对双氧水生产装置产生的多股污水进行均质,保持污水cod、悬浮物等浓度相对稳定以减少对污水处理系统的冲击,污水从均质池进入平流隔油池,油珠粒径大于100μm的浮于水面经刮油机去除,比重比水大的物质沉入池底,经排泥管排出系统,隔油池出水进入破乳池,通过向破乳池内投加98%浓硫酸进行酸化破乳,利用浅层气浮池使乳化油破乳后浮于水面去除,破乳后的污水进入芬顿反应池,通过多点投加硫酸亚铁及双氧水进行芬顿反应降低cod后污水经调碱、进入一级除磷池进行除磷后进入絮凝池絮凝沉淀芬顿铁泥后含泥污水进入斜板沉降池沉降去除铁泥后污水进入生化系统进行生化深度处理,首先进入厌氧池对污水进一步改性后进入好氧池进行好氧生化处理降解cod至30mg/l后污水流入二级除磷池去除污水中残留的总磷,使总磷<0.5mg/l后污水进入臭氧反应池进行脱色后使出水达标排放。
经试验采用本发明cod、浮油、总磷、悬浮物去除能满足生化系统运行并达到污水处理排放标准。
本发明提出的双氧水污水生化处理工艺,具体步骤如下:
(1)去除悬浮物阶段:双氧水装置来的高浓度cod、有毒性低生化性污水首先进入均质池对双氧水生产装置产生的多股污水进行均质,保持污水cod、悬浮物等浓度相对稳定以减少对污水处理系统的冲击,污水从均质池进入平流隔油池,油珠粒径大于100μm的浮于水面经刮油机去除,比重比水大的物质沉入池底,经排泥管排出系统,隔油池出水进入破乳池,通过向破乳池内投加98%浓硫酸把ph调节至2~3进行酸化破乳,利用浅层气浮池使乳化油破乳后浮于水面去除。
进一步的,均质池内对双氧水生产装置产生的多股污水进行均质并利用导流式推流机进行混合并防止悬浮物沉淀并保持污水cod、悬浮物等浓度相对稳定。
进一步的,均质池出水进入平流隔油池,油珠粒径大于100μm的浮于水面经刮油机去除,比重比水大的物质沉入池底,经排泥管排出系统。
进一步的隔油池出水进入破乳池,通过向破乳池内投加98%浓硫酸把ph调节至2~3进行酸化破乳,利用浅层气浮池使乳化油破乳后浮于水面去除,经破乳后提高石油类的去除效率。
(2)芬顿处理阶段:破乳后的污水进入芬顿反应池,通过多点投加硫酸亚铁及双氧水进行芬顿反应降低cod后污水进入一级除磷池进行调碱并除磷后进入絮凝池絮凝沉淀芬顿铁泥后含泥污水进入斜板沉降池沉降去除铁泥后污水进入生化系统进行生化深度处理。芬顿改性使污水的生化性从0提升到0.3
进一步的,多点投加硫酸亚铁及双氧水保持芬顿反应池内反映均匀。
进一步的,芬顿反应池内采用穿孔管空气搅拌机,保持汽水比6:1。芬顿反应器布采用环管穿孔曝气,偏下45°角对称开两个直径为8mm的过水孔,采用水力搅拌,水力搅拌为环状曝气管网。
进一步的,温度控制在35~40℃。
进一步的,芬顿反应结束后调节ph值中性后进行一级除磷去除污水中80%的磷后并同芬顿铁泥一起进行沉淀(去除80%的目的是留够生化系统对磷的消耗)。
(3)生化处理阶段:污水进入生化系统进行生化深度处理,首先进入厌氧池对污水进一步改性(使污水的生化性从0.3提升到0.35)后进入好氧池进行好氧生化处理降解cod至30mg/l后污水流入二级除磷池去除污水中残留的总磷,使总磷<0.5mg/l后污水进入臭氧反应池进行脱色后使出水达标排放。
进一步的,污水溢流至缺氧池,缺氧池安装搅拌机进行均质,不进行曝气,通过回流控制溶解氧浓度≤0.5mg/l
进一步的,缺氧池出水通过过水孔直接流至好氧生化水池,好氧生化水池内布池底布置膜片式曝气器,曝气器采用模块化布置,每个模块一根主供气管道,管道上安装流量调节阀,与好氧生化水池内的溶解氧在线分析仪进行联锁,控制生化系统溶解氧,控制溶解0.5mg/l≤溶解氧浓度do≤6mg/l。
更进一步的,好氧池内增加弹性填料,增加污泥生物量,提高处理效率。
更进一步的,因为双氧水污水基本不含有氨氮,故在生化反应阶段投加少量的尿素作为氮源。
进一步的,生化反应出水进入二沉池沉淀去除活性污泥后清水流进入曝气生物滤池进行深度好氧氧化去除cod,二沉池污泥回流至厌氧池对芬顿系统的来水进行水解酸化,提高生化性。
进一步的,曝气生物滤池采用弹性填料并采用穿孔管曝气,增大曝气对水体的扰动,使接触氧化池高效运行。更进一步的,接触氧化池出水进入二级除磷池进行絮凝除磷。
更进一步的,除磷后的污水进入二沉池进行污泥沉降后进入臭氧反应池进行脱色及进一步降解cod后合格排放。
下面结合具体的实施例,对本发明做进一步的详细说明,应该指出,所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1:
将双氧水装置来的高浓度cod5500mg/l有毒性低生化性污水首先进入均质池停留时间为20小时后污水从均质池进入平流隔油池,在隔油池内停留时间约为3h后油珠粒径大于100μm的浮于水面经刮油机去除,比重比水大的物质沉入池底,经排泥管排出系统,隔油池出水进入破乳池,通过向破乳池内投加98%浓硫酸进行酸化破乳,调节ph为3左右,利用浅层气浮池使乳化油破乳后浮于水面去除,破乳后的污水进入芬顿反应池,通过多点投加硫酸亚铁及双氧水进行芬顿反应降低cod,控制芬顿反应温度为35~40℃,ph值为3~4,硫酸亚铁投加量为30kg/m3污水、双氧水(27.5%)投加量为75l/m3污水,总停留时间为10h,cod去除率达到80%,出水cod控制在1000mg/l以下。污水出芬顿反应池后通过投加烧碱把ph值调整为6~9后投加除磷剂(采用的是硫酸铝)进行一级除磷,除磷后的污水与芬顿产生的铁泥一同进入絮凝水池进行絮凝沉淀后流入斜板沉降池去除铁泥及磷泥后,污水进入生化系统进行生化深度处理,首先进入厌氧池对污水进一步改性后进入好氧池进行好氧生化处理降解cod至50mg/l后污水流入二沉池去除活性污泥后流入曝气生物滤池进一步降低污水cod至30mg/l后污水流入二级除磷池去除污水中残留的总磷,使总磷<0.5mg/l后污水进入臭氧反应池进行脱色及进一步降解cod后使出水达标排放。
从芬顿反应池出水后进入中和池使用氢氧化钠调节ph至7左右后进入厌氧池进行预酸化,预酸化后减少硫离子对后续好氧系统的影响。
厌氧池出水进入好氧池,cod去除率约为95%,使cod降低至50mg/l后进入臭氧反应池进一步脱色。
好氧池后污水进入二沉池进行沉泥,污泥进行回流,回流比为60%。提高系统活性污泥浓度,使污水最终cod去除率达到99.5%以上,总磷达到0.5mg/l以下。
实施例2:
将双氧水装置来的高浓度cod6000mg/l有毒性低生化性污水首先进入均质池停留时间为20小时后污水从均质池进入平流隔油池,在隔油池内停留时间约为3h后油珠粒径大于100μm的浮于水面经刮油机去除,比重比水大的物质沉入池底,经排泥管排出系统,隔油池出水进入破乳池,通过向破乳池内投加98%浓硫酸进行酸化破乳,调节ph为4左右,利用浅层气浮池使乳化油破乳后浮于水面去除,破乳后的污水进入芬顿反应池,通过多点投加硫酸亚铁及双氧水进行芬顿反应降低cod,控制芬顿反应温度为40~45℃,ph值为3~4,硫酸亚铁投加量为28kg/m3污水、双氧水(27.5%)投加量为68l/m3污水,总停留时间为10h,cod去除率达到80%,出水cod控制在700mg/l以下。污水出芬顿反应池后通过投加烧碱把ph值调整为6~9后投加除磷剂进行一级除磷,除磷后的污水与芬顿产生的铁泥一同进入絮凝水池进行絮凝沉淀后流入斜板沉降池去除铁泥及磷泥后,污水进入生化系统进行生化深度处理,首先进入厌氧池对污水进一步改性后进入好氧池进行好氧生化处理降解cod至50mg/l后污水流入二沉池去除活性污泥后流入曝气生物滤池进一步降低污水cod至30mg/l后污水流入二级除磷池去除污水中残留的总磷,使总磷<0.5mg/l后污水进入臭氧反应池进行脱色后使出水达标排放。
从芬顿反应池出水后进入中和池使用氢氧化钠调节ph至7左右后进入厌氧池进行预酸化,预酸化后减少硫离子对后续好氧系统的影响。
厌氧池出水进入好氧池,cod去除率约为95%,使cod降低至50mg/l后进入臭氧反应池进一步脱色。
好氧池后污水进入二沉池进行沉泥,污泥进行回流,回流比为60%。提高系统活性污泥浓度,使污水最终cod去除率达到99.5%以上,总磷达到0.5mg/l以下。
此反应系统自动化程度高,使用ph在线监测仪表与氢氧化钠、浓硫酸进料阀连锁控制系统ph值,通过溶解氧分析仪与曝气风机联锁控制生化系统的溶解氧,使系统能达到自动运行的目的。
最后应该说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
技术特征:
1.一种双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于:采用平流隔油池、破乳池、气浮池、芬顿反应槽、一级除磷池、铁泥沉降池、厌氧池,好氧池、二沉池、曝气生物滤池、二级除磷反应池、终沉池、臭氧反应池、出水缓冲池对双氧水生产装置污水进行生化处理。
2.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于:芬顿反应槽分两段串联,好氧池内增加弹性填料;曝气生物滤池采用火山岩滤料,采用穿孔管曝气。
3.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于:芬顿反应槽布采用环管,偏下45~46°角对称开两个直径为8~10mm的过水孔,采用水力搅拌,水力搅拌为环状曝气管网;温度控制在35~40℃。
4.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于:曝气生物滤池采用二级串联运行,一级池产水溢流至二级池底部升流曝气。
5.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于,所述平流隔油池中,油珠粒径大于100μm的浮于水面经刮油机去除。
6.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于,所述破乳池中,投加质量分数为96~98%浓硫酸进行酸化破乳。
7.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于,所述芬顿反应槽中,投加硫酸亚铁及双氧水进行芬顿反应,硫酸亚铁及双氧水采用多点投加。
8.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于,芬顿反应池内采用穿孔管空气搅拌机,保持汽水比5~6:1。
9.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于,所述;芬顿反应结束后调节ph值中性后进行一级除磷去除污水中80%的磷后并同芬顿铁泥一起进行沉淀。
10.如权利要求1所述的双氧水生产装置污水生化处理工艺,其特征在于,污水经厌氧池,好氧池处理后的cod降至30mg/l以下。
技术总结
本发明涉及一种双氧水生产装置污水生化处理工艺,双氧水装置来的高浓度COD、有毒性低生化性污水首先进入均质池进行均质、平流隔油池、破乳池,通过向破乳池内投加98%浓硫酸进行破乳,利用浅层气浮池使乳化油破乳后浮于水面去除,破乳后的污水进入芬顿反应池,通过投加药剂进行芬顿反应后污水调碱后进入一级除磷池进行除磷后进入絮凝沉淀芬顿铁泥,含泥污水进入斜板沉降池去除铁泥后污水进入生化系统进行生化深度处理,依次进入厌氧池、好氧池、曝气生物滤池后污水流入二级除磷池后污水进入臭氧反应池进行脱色后使出水达标排放。经试验采用本发明COD、总磷、石油类去除能满足生化系统运行并达到污水处理一级A排放标准。
技术研发人员:方占珍;丁康;肖光;段兆铎;何凯;高猛;陈思威;李文生;胡加建;韩士亮;周广乐;吕艳懂;郭邑
受保护的技术使用者:聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司
技术研发日:.11.15
技术公布日:.02.21