一種草甘膦農藥廢水處理系統的製作方法
2024-04-07 19:12:05 1
一種草甘膦農藥廢水處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種草甘膦農藥廢水處理系統。解決了現有技術還未有一套對草甘膦廢水處理的有效的系統。廢水處理系統包括有預處理系統、生化處理系統和臭氧催化氧化-生物活性炭系統，所述預處理系統與生化處理系統連接，生化處理系統與臭氧催化氧化-生物活性炭系統連接。本實用新型的優點是系統具有蒸發除鹽、催化鐵碳微電解、零價鐵-Fenton、生化、催化氧化、活性炭和過濾吸附處理，能有效對草甘膦廢水進行處理，達到綜合排放標準。
【專利說明】一種草甘膦農藥廢水處理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及廢水處理【技術領域】，尤其涉及一種草甘膦農藥廢水處理系統。
【背景技術】
[0002]草甘膦生產廢水中主要含有甲醛、甘氨酸、鹽酸、雙甘酸、亞磷酸和氯離子、二乙醇胺以及大量的難以推測成分和結構的中間副產物，其中雙甘膦廢水中大量有機膦化合物以及二乙醇胺及其衍生物，有的含有生物抑制劑甲醛。組分相當複雜，具有高有機物濃度、高生物毒性、高鹽度等特點，是一種非常難處理的有機廢水，目前還沒有一種切實可行的工藝路線和與之對應的系統。這種廢水的排放，給環境帶來巨大的影響，採用常規的生化技術或者稀釋形式，也造成了資源的浪費。如申請號為201010561524.X，名稱為草甘膦廢水處理方法的發明專利申請，該專利中採用厭氧生化-物化-好氧生化處理流程及系統，但該處理系統只是進行了稀釋鹽份、鐵碳微電解和生化處理，處理效果還不是很理想。
【發明內容】
[0003]本實用新型主要解決了現有技術還未有一套對草甘膦廢水處理的有效的系統，提供了一種包含蒸發除鹽、催化鐵碳微電解、零價鐵-Fenton、生化、催化氧化、活性炭和過濾吸附處理，實現達標排放的草甘膦農藥廢水處理系統。
[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種草甘膦農藥廢水處理系統，包括有預處理系統、生化處理系統和臭氧催化氧化-生物活性炭系統，所述預處理系統與生化處理系統連接，生化處理系統與臭氧催化氧化-生物活性炭系統連接。本實用新型中先通過預處理系統去除部分有機物，提高廢水可生化性。然後通過生化處理系統，進行脫氮除磷，利用缺氧微生物能耗低的特點提高廢水生化特性，引入高效菌種，培養優勢菌群。最後通過臭氧催化氧化-生物活性炭系統，利用臭氧超強氧化能力和微生物的作用取出廢水中有機汙染物，並充分利用活性炭吸附和生物再生的雙重作用，確保廢水達標排放。
[0005]作為一種優選方案，所述預處理系統包括有廢水調節池、電解池、Fenton池、中和池、第一混凝池沉澱池，所述廢水調節池、電解池、Fenton池、中和池、第一混凝沉澱池依次相連接。
[0006]廢水首先進入廢水調節池，在調節池內充分混合，調節水質，且廢水調節池對水量具有調節作用。
[0007]廢水調節池內的廢水進入電解池，在該電解池內對廢水進行微電解，電解池內保持酸性條件，一般PH值2-3，活性元素鐵和惰性元素碳能形成無數個微電流反應器，利用鐵碳所形成的微電解所產生的強還原性的新生態[H]可以還原硝基苯為苯胺，利用微電解產生活性較大的羥基自由基(.0Η)和Fe2+，二者有較強的氧化還原作用，能還原氧化廢水中的有機物，對大分子有機物有很好的斷鏈作用以及對芳香烴類、雜環類有機物具有很好的開環作用，可以氧化分解苯環等有機物，大大降低汙染物濃度和毒性。同時能破壞汙染物中的發色基團，從而達到脫色的目的。[0008]Fenton氧化法作為一種高級氧化技術,具有操作過程簡單、反應速度快、設備簡便、費用便宜等優點，近年來已廣泛應用於有機廢水的處理。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+組成的組合體系，在酸性條件下(PH2飛)，H2O2在Fe2+的催化作用下產生具有高反應活性的.0Η，-OH的氧化電位高達2.8V，能夠有效氧化廢水中的有機汙染物。傳統的Fenton法一般採用FeS047H20、草酸鐵等作為催化劑，然而隨著Fenton反應的進行，溶液中的Fe2+逐漸氧化為Fe3+，由於Fe2+對H2O2的催化速度為δΙ?πιο--，遠大於Fe3+的催化速率0.ΟΟ1-Ο.01Lmor1s-1,因此.0Η的產生速率和有機物的降解速率大大降低。Fe°法因其原料廉價易得，實用性等優點在有機廢水處理中的應用越來越廣泛。Fe°中加入H2O2，通過Fe°的微電解過程中不斷地產生Fe2+持續催化分解H2O2，提高H2O2利用率和Fenton降解效率，從而建立Fe0-Fenton反應體系。微電解之後廢水進入Fenton池,在該池中投加雙氧水等氧化劑，與鐵離子形成Fenton試劑，該試劑氧化能力極強，可以氧化分解硝基苯、醛等有機物。經過上述綜合反應，可以降解0?&並提高廢水的可生化性，為生化創造良好的條件，同時取得了良好的脫色效果。使用該處理工藝廢水0?&可以去除30~50%，可生化指標8005/0?&值可提高0.1-0.2，其脫色率可達50%~98%。
[0009]該中和池用於中和作用，在池中加入鹼性藥劑，調節ρΗ7_8。加鹼中和所產生的Fe(OH)3具有較強的吸附混凝效果，亦可以去除部分汙染物。通過鐵離子的轉化，可以避免後續處理廢水顏色灰暗變黃的弊端。
[0010]混凝沉澱池，通過混凝反應，利用產生膠體的強吸附能力和網捕作用，把廢水中汙染物質形成大的絮體，從廢水中分離出來，降低原水的SS和C0D&。
[0011]作為一種優選方案，所述廢水調節池和中和池內均設置有穿孔曝氣管，在穿孔曝氣管進氣端連接有鼓風機。廢水調節池中曝氣，對廢水進行攪拌，進一步均勻混合，且防止懸浮物沉澱。中和池利用空氣氧化微電解所產生的Fe2+為Fe3+，新生態的Fe3+具有很強的氧化性，可以分解部分有機物。
[0012]作為一種優選方案，所述生化處理系統包括有厭氧生化池、兼氧生化池、好氧生化池、接觸氧化池、二沉池和第二混凝沉澱池，所述厭氧生化池、兼氧生化池、好氧生化池、接觸氧化池、二沉池、第二混凝沉澱池依次連接，所述厭氧生化池與第一混凝沉澱池相連接。厭氧生化池中進行厭氧水解酸化，將原水中的非溶解態有機物轉變為溶解態有機物，特別是工業廢水處理，主要是將其中微生物難降解物質轉變為易生物降解物質，提高廢水的可生化性，以利於後續的好氧生物處理。該厭氧生化石採用上流式厭氧汙泥床，有效停留時間約3天，下部設置專用的布水裝置，完成汙水和微生物的接觸和傳質；上部設置三相分離器，實現汙水、厭氧顆粒汙泥、產甲烷氣等的分離。廢水在兼氧池內有效停留時間12h ;好氧有效停留時間約36h ;廢水在兼氧池和好氧池內通過兼氧菌和好氧菌的同化異化作用降解有機汙染物，使得廢水達標排放。生化處理系統末端設置二沉池，二沉池負荷0.5^0.7m3/(m2h)，池內設置中心管導流筒以及可調式出水三角堰。
[0013]作為一種優選方案，所述厭氧生化池、兼氧生化池、好氧生化池和接觸氧化池內均設置有穿孔曝氣管，穿孔曝氣管進氣端連接有風機，所述接觸氧化池內設置有高效生物彈性立體填料層。接觸氧化池內設置高效生物彈性立體填料。與其他生物法相比，具有以下特點:1)固著於固體表面上的生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的適應性，操作穩定性好。可處理高濃度難降解工業廢水。2)生物膜含水率比活性汙泥小，不會有汙泥膨脹，運轉管理較方便。3)由於微生物固著於固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性汙泥法中，世代期比泥齡長的微生物不能繁殖。因此，在生物膜法中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中微生物種群具有一定分布。4)因高營養級的微生物存在，有機物代謝時較多的轉移為能量，合成新細胞及剩餘汙泥量較少。5)由於生物膜的生長特性，接觸氧化工藝具有更為強大的脫氮能力。6)能耗更低，對氧的利用率更高，對營養元素的需求較活性汙泥法少得多。7)生物相更加豐富，處理汙染物，尤其是一般活性汙泥法難以降解的有機物有更好的去除效果，具有更強的抵抗衝擊負荷的能力，運行更加穩定。8)生物膜培養馴化速度快，效率高，生化系統啟動周期短，縮短工程施工時間。
[0014]作為一種優選方案，所述臭氧催化氧化-生物活性炭系統包括催化氧化池和生物炭池，所述催化氧化池與第二混凝沉澱池相連。混凝出水先進入催化氧化池，利用臭氧的強氧化能力和微生物的作用徹底去除廢水中有機汙染物，臭氧投加量25mg/L汙水。生物炭池上升流速1.0m/h,生物炭池有效停留時間3?4h。
[0015]作為一種優選方案，所述臭氧催化氧化-生物活性炭系統還包括高效過濾池，該高效過濾池並接在生物炭池的出水管路上。設置高效過濾池，為達標排放提供保障。生物炭出水一般情況下，超越高效過濾池，直接經標準排放口達標排放，水質惡化或系統異常時經過高效過濾池之後達標排放。
[0016]作為一種優選方案，所述Fenton池、第一混凝沉澱池、二沉池和第二混凝沉澱池的底部還分別連接到汙泥濃縮池，該汙泥濃縮池與汙泥脫水系統相連。汙泥濃縮池內收集物化汙泥以及剩餘生化汙泥，利用重力作用自然沉降濃縮，濃縮汙泥經螺杆泵至板框壓濾機脫水，脫水汙泥外運處置，濃縮池上清液及壓濾機過濾液收集在集水池內，經提升進入調節池。
[0017]本實用新型的優點是:系統具有蒸發除鹽、催化鐵碳微電解、零價鐵-Fenton、生化、催化氧化、活性炭和過濾吸附處理，能有效對草甘膦廢水進行處理，達到綜合排放標準。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的一種結構框架示意圖。
[0019]1-廢水調節池 2-電解池 3-Fenton池 4_中和池 5_第一混凝沉澱池6-厭氧生化池7-兼氧生化池8-好氧生化池9-接觸氧化池10-二沉池11-第二混凝沉澱池12-催化氧化池13-生物炭池14-汙泥濃縮池
【具體實施方式】
[0020]下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的說明。
[0021]實施例:
[0022]本實施例一種草甘膦農藥廢水處理系統，如圖1所示，包括有預處理系統、生化處理系統和臭氧催化氧化-生物活性炭系統三部分。
[0023]該預處理系統包括廢水調節池1、電解池2、Fenton池3、中和池4、第一混凝池沉澱池5，廢水調節池、電解池、Fenton池、中和池、第一混凝沉澱池依次相連接。且在廢水調節池和中和池內均設置有穿孔曝氣管，在穿孔曝氣管進氣端連接有鼓風機。
[0024]生化處理系統包括厭氧生化池6、兼氧生化池7、好氧生化池8、接觸氧化池9、二沉池IO和第二混凝沉澱池11，厭氧生化池、兼氧生化池、好氧生化池、接觸氧化池、二沉池、第二混凝沉澱池依次連接，第一混凝沉澱池與厭氧生化池相連接。在厭氧生化池、兼氧生化池、好氧生化池和接觸氧化池內均設置有穿孔曝氣管，穿孔曝氣管進氣端連接有風機，接觸氧化池內設置有高效生物彈性立體填料層。
[0025]臭氧催化氧化-生物活性炭系統包括相連接的催化氧化池12和生物炭池13，第二混凝沉澱池與催化氧化池相連。
[0026]另外Fenton池3、第一混凝沉澱池5、二沉池10和第二混凝沉澱池11的底部還分別連接到汙泥濃縮池14，該汙泥濃縮池與汙泥脫水系統相連。
[0027]系統的工作過程為:
[0028]步驟一，高含鹽母液廢水先經過脫鹽，然後進入廢水調節池。
[0029]步驟二，綜合廢水在廢水調節池內進行曝氣,改善廢水生化特性。
[0030]步驟三，廢水進入電解池，池內保持酸性，pH值在2-3，活性元素鐵和惰性元素碳能形成無數個微電流反應器，利用鐵碳所形成的微電解所產生的強還原性的新生態[H]可以還原硝基苯為苯胺，利用微電解產生活性較大的羥基自由基(.0Η)和Fe2+，二者有較強的氧化還原作用，能還原氧化廢水中的有機物，對大分子有機物有很好的斷鏈作用以及對芳香烴類、雜環類有機物具有很好的開環作用，可以氧化分解苯環等有機物。
[0031]步驟四，進入Fenton池，投加雙氧水，形成O價鐵+Fenton工藝，雙氧水與鐵離子形成Fenton試劑,氧化水中有機物。
[0032]步驟五，氧化出水進入中和池，投加石灰、氫氧化鈉等，通入空氣曝氣，調節ρΗ7~8。
[0033]步驟六，進入混凝沉·澱池，投加高分子助凝劑聚丙烯醯胺，經沉澱池進行泥水分離。
[0034]步驟七，廢水進入生化處理系統，先在厭氧生化池內利用微生物的水解和酸化作用來提高廢水的可生化性，然後廢水在兼氧池和好氧池內通過兼氧菌和好氧菌的同化異化作用降解有機汙染物，再通過接觸氧化池與生物填料反應，使得廢水達到排放標準。
[0035]步驟八，生化出水在第二混凝沉澱池進行混凝反應，調節pH值7~8，投加混凝劑、助凝劑，泥水混合物在沉澱池中完成泥水分離。
[0036]步驟九，混凝出水進入催化氧化池，利用臭氧的強氧化能力和微生物的作用徹底去除廢水中有機汙染物，臭氧投加量25mg/L汙水，然後廢水進入生物炭池，生物炭池上升流速1.0m/h,生物炭池有效停留時間3~4h。
[0037]步驟十，最後設置高效過濾池，生物炭出水一般情況下，超越高效過濾池，直接經標準排放口達標排放，水質惡化或系統異常時經過高效過濾池之後達標排放。
[0038]步驟^^一，Fenton池、第一混凝沉澱池、二沉池和第二混凝沉澱池的底部汙泥排放汙泥濃縮池，利用重力作用自然沉降濃縮，濃縮汙泥經螺杆泵至板框壓濾機脫水，脫水汙泥外運處置，濃縮池上清液及壓濾機過濾液收集在集水池內，經提升進入廢水調節池。
[0039]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
[0040]儘管本文較多地使用了廢水調節池、電解池、Fenton池、中和池等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種草甘膦農藥廢水處理系統，其特徵在於:包括有預處理系統、生化處理系統和臭氧催化氧化-生物活性炭系統，所述預處理系統與生化處理系統連接，生化處理系統與臭氧催化氧化-生物活性炭系統連接，所述預處理系統包括有廢水調節池(I )、電解池(2)、Fenton池(3)、中和池(4)、第一混凝池沉澱池(5),所述廢水調節池、電解池、Fenton池、中和池、第一混凝沉澱池依次相連接，所述生化處理系統包括有厭氧生化池(6)、兼氧生化池(7)、好氧生化池(8)、接觸氧化池(9)、二沉池(10)和第二混凝沉澱池(11)，所述厭氧生化池、兼氧生化池、好氧生化池、接觸氧化池、二沉池、第二混凝沉澱池依次連接，所述厭氧生化池與第一混凝沉澱池(5)相連接。
2.根據權利要求1所述的一種草甘膦農藥廢水處理系統，其特徵是所述廢水調節池(I)和中和池(4)內均設置有穿孔曝氣管，在穿孔曝氣管進氣端連接有鼓風機。
3.根據權利要求1所述的一種草甘膦農藥廢水處理系統，其特徵是所述厭氧生化池(6)、兼氧生化池(7)、好氧生化池(8)和接觸氧化池(9)內均設置有穿孔曝氣管，穿孔曝氣管進氣端連接有風機，所述接觸氧化池內設置有高效生物彈性立體填料層。
4.根據權利要求1所述的一種草甘膦農藥廢水處理系統，其特徵是所述臭氧催化氧化-生物活性炭系統包括相連接的催化氧化池(12)和生物炭池(13)，所述催化氧化池與第二混凝沉澱池(11)相連。
5.根據權利要求4所述的一種草甘膦農藥廢水處理系統，其特徵是所述臭氧催化氧化-生物活性炭系統還包括高效過濾池，該高效過濾池並接在生物炭池(13)的出水管路上。
6.根據權利要求1所述的一種草甘膦農藥廢水處理系統，其特徵是所述Fenton池(3)、第一混凝沉澱池(5)、二沉池(10)和第二混凝沉澱池(11)的底部還分別連接到汙泥濃縮池(14)，該汙泥濃縮池與汙泥脫水系統相連。
【文檔編號】C02F9/14GK203411434SQ201320380361
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2013年6月27日
【發明者】劉明浩, 卓未龍, 花發奇, 何才昌 申請人:浙江卓錦工程技術有限公司