化紡廠廢水處理系統及處理方法
2023-09-22 03:16:35
專利名稱：化紡廠廢水處理系統及處理方法
技術領域：
本發明涉及工業廢水處理系統及處理方法，特別涉及化紡廠廢水處理系統及處
理方法。
背景技術：
滌綸紡織廠生產過程中，會產生大量的廢水。廢水來源主要是前紡廢水和後紡廢 水，同時工廠也會產生一定數量的生活汙水，其中前紡廢水和後紡廢水主要的汙染物為乳 化油脂(磷酸酯甲鹽、脂肪酸、聚乙二醇脂)、著色劑、表面活性劑、油脂(單脂、雙脂)分子量 為300 1200之間。其中BOD含量為60 200PPM、COD約為600 620PPM、pH7。這類 廢水的汙染物採用一般的生物氧化工藝、降價困難、生物處理停留的時間長.常採用如下 工藝步驟進行處理前後紡廢水依次進入格柵、調節池、破乳、二級氣源、接觸氧化池降價、 沉澱池、機械過濾池、電氧化塔、達標排放，其中二級氣源排放物進行氣浮汙泥，另外生活汙 水直接進入接觸氧化池降價，然後進入後續流程，沉澱池形成的固體物以及氣浮汙泥形成 的固體物進行固化和脫水，固體物還可進行酸解，經電氧化塔處理的部分廢水可回流作為 氣浮汙泥用水。採用上述處理過程排水可達到GB8978-88 —級排放標準C0D ( 100mg/l, BOD ( 30 mg/1，SS ( 70 mg/1，pH6 9，石油類(10 mg/1。但是此處理方法，由於廢水 中存在有機乳化油、表面活性劑，採用一般的生物氧化過程降價困難。所以在流程中採用了 破乳和氣浮過程，以除去廢水中的70%左右的C0D，然後再進入生物氧化池處理，流程長、 處理工藝複雜。如果控制不好，容易發生出水不達標的問題，而且處理後的排放水也沒有考 慮重複使用，水資源利用不充分。
發明內容
本發明的目的在於提供一種處理流程簡單、控制方便、出水水質穩定並可重複使 用的化紡廠廢水處理系統及處理方法，主要解決現有的化纖紡織處理流程存在的處理流程 長、處理工藝複雜、控制不好易造成排水不達標以及水資源未得到充分利用的技術問題。本發明的技術方案如下一種化紡廠廢水處理系統，包括機械滾筒篩、光子降價裝 置、生物平板膜反應器、球形淺層砂過濾器、超濾膜過濾器，上述裝置通過管路依次連通，在 生物平板膜反應器通往球形淺層砂過濾器管路上以及球形淺層砂過濾器通往超濾膜過濾 器管路上裝有輸送泵，生物平板膜反應器經曝氣管或曝氣板接有風機；本系統還可在光子 降價裝置通往生物平板膜反應器管路上接入機械柵欄裝置，用於處理生活汙水。在生物平板膜反應器前，為了調節水量和水質也可設置調節池。在砂過濾器後設 置活性炭過濾器。在超濾膜過濾器後設置反滲透膜過濾器。所述機械滾筒篩包括一個橫向滾筒，滾筒兩邊分設進水口和排渣口，滾筒周向內 襯篩網，篩孔孔徑約為200—300目，筒體置於一個由電機減速器驅動小傳動輪再齒輪傳動 大傳動輪帶動的託輪組上，在滾筒的一側設有帶有一排反衝洗噴嘴的反衝洗水管，在滾筒 下方設有受水盤，受水盤底部設有排水口。
所述光子降價裝置包括紫外線燈管，多個紫外線燈管並排設置，上端連接光子發 射器，下端固定在支架上，支架置於清汙環支架滑動框架內，每個紫外線燈管上套有清汙 環，並將這些清汙環串聯，並通過清汙環連接杆固定在清汙環支架上，清汙環支架兩側固定 有滑輪，滑輪沿清汙環支架滑動框架兩側導軌升降，串聯的清汙環的一側還通過連接杆接 氣缸，氣缸並聯一個換向閥；所述清汙環內置彈性膜圈，彈性膜圈孔徑與紫外線燈管匹配。一種化紡廠廢水的處理方法，將化紡廠前後紡水按下述流程進行處理，首先進入 機械滾筒篩，除去廢水中挾帶的固相物；除去了固相物的廢水依靠重力流入光子降價裝置， 使用紫外光線對廢水中含有的有機物實現降價和降低分子量；經上述處理後的廢水與由機 械柵欄除去了固體物的生活汙水混合進入生物平板膜反應器，利用微生物處理汙染物，進 一步降低水中汙染物含量和固體物含量；經生物膜反應器處理的廢水，在泵的抽吸下進入 球形淺層砂過濾器，除去水中含有的少量機械雜質，球形淺層砂過濾器排出的水可作為中 水使用，也可用泵送入超濾膜過濾器除去水中含有的少量可溶性大分子汙染物後作為循環 水使用。在生物平板膜反應器前，為了調節水量和水質也可設置調節池。如果工廠廢水和 生活汙水水量和水質較均衡則為了簡化流程可不設調節池，採用適當擴大生物平板膜反應 器容積的方法來調節水量和水質，生物平板膜反應器中所需的空氣由風機經曝氣管或曝氣 板分散為微小氣泡進入生物平板膜反應器，以提高空氣在生物平板膜反應器中的停留時間 及增大氣液二相的接觸面，提高氣體的利用率，節省風機的能耗。為了提高排放水的質量，作為工廠的生產用水或純水使用，可在球形淺層砂過濾 器後設置活性炭過濾器，以除去水中可能含有的少量有機物。在超濾膜過濾器後設置高壓 水泵和反滲透膜過濾器，除去水中含有的可溶性小分子量有機物和離子，使出水達到純水 標準供生產或其它需要使用，以提高水的利用率。本發明的有益效果是1.採用本發明廢水處理流程處理化纖廠前後紡廢水及工 廠生活汙水時，排水水質可穩定達到GB8978-88 —級排放標準。2.採用機械滾筒篩，可以 截留廢水中> 48-75 μ m固相物，從而提高進入特殊光子降價處理裝置水的透光性。有利於 提高此設備的效率，同時由於大量固相物被截留，減輕了後續處理的負荷，有利於節能和提 高設備的處理能力。3.採用光子降價處理裝置，利用紫外光線，對有機物斷鍵和降價，可提 高生物膜處理裝置的效率，處理效果更加穩定。4.採用生物平板膜反應器比一般的生物反 應器容積效率高，且特別有利於含氮汙染物的處理，而且使用的具有柔性的平板膜可以進 行再生。其操作的穩定性和使用壽命比中空纖維膜優，出水水質穩定，水中固相物含量非常 低。省去了沉降池。而且減少了汙泥的排放量。5.採用球形淺層砂過濾器作為機械過濾器， 既節省了投資而且降低了砂過濾器再生水的壓頭和用量，有利於節省能耗，過濾阻力小、反 衝使用水量小，且結構簡單。便於按處理水量的大小組合配置。6.組合卷式超濾膜過濾器 出水水質可達到工廠用水標準，水的利用率高。7.流程採用模塊化組合，可按廢水的水質、 水量和出水水質的要求，進行靈活組合，滿足不同工藝和排水質量要求。
圖1為本發明系統連接框圖。圖2為本發明機械滾筒篩結構示意圖。
圖3為本發明機械滾筒篩驅動結構示意圖。圖4為本發明機械滾筒篩排放結構示意圖。圖5為本發明光子降價處理裝置結構示意圖。圖6為圖5的A-A剖視圖。圖7清汙環結構示意圖。圖中1_機械滾筒篩，1-1-大傳動輪，1-2-篩孔，1-3-篩網，1_4_排渣口，1_5_反 衝洗水管，1-6-反衝洗噴嘴，1-7-託輪組，1-8-小傳動輪，1-9-電機減速器，1-10-進水 口，1-11-受水盤，1-12-排水口，2-光子降價裝置，2-1-滑輪，2-2-清汙環，2_3_連接杆， 2-4-氣缸，2-5-換向閥，2-6-光子發射器，2-7-清汙環支架滑動框架，2-8-導軌，2-9-清汙 環支架，2-10-清汙環連接杆，2-11-彈性膜圈，2-12-紫外線燈管，3-生物平板膜反應器， 4-球形淺層砂過濾器，5-超濾膜過濾器，6-風機，7-輸送泵，8-機械柵欄裝置。
具體實施例方式處理的廢水為化纖廠廢水，B0D/C0D=0. 1 0. 15，可再生性能差。採用常規的混凝 和生物曝氣法，處理時間長(生物曝氣池停留時間達26小時，而且排水的COD約為138mg/1， COD去除率僅為47%。處理過程參照圖1-7，一種化紡廠廢水處理系統，包括機械滾筒篩1、 光子降價裝置2、生物平板膜反應器3、球形淺層砂過濾器4、超濾膜過濾器5，上述裝置通過 管路依次連通，在生物平板膜反應器3通往球形淺層砂過濾器4管路上以及球形淺層砂過 濾器4通往超濾膜過濾器5管路上裝有輸送泵7，生物平板膜反應器4經曝氣管或曝氣板接 有風機6 ；由於未涉及生活汙水處理，本實施例省略機械柵欄裝置8。所述機械滾筒篩1包括一個橫向滾筒，滾筒兩邊分設進水口 1-10和排渣口 1-4，滾 筒周向內襯篩網1-3，篩孔1-2孔徑約為200—300目，筒體置於一個由電機減速器1_9驅 動小傳動輪1-8再齒輪傳動大傳動輪1-1帶動的託輪組1-7上，在滾筒的一側設有帶有一 排反衝洗噴嘴1-6的反衝洗水管1-5，在滾筒下方設有受水盤1-11，受水盤底部設有排水口 1-12。所述光子降價裝置2包括紫外線燈管2-12，多個紫外線燈管2-12並排設置，上端 連接光子發射器2-6，下端固定在支架上，支架置於清汙環支架滑動框架2-7內，每個紫外 線燈管上套有清汙環2-2，並將這些清汙環串聯，並通過清汙環連接杆2-10固定在清汙環 支架2-9上，清汙環支架兩側固定有滑輪2-1，滑輪沿清汙環支架滑動框架兩側導軌2-8升 降，串聯的清汙環的一側還通過連接杆2-3接氣缸2-4，氣缸2-4並聯一個換向閥2-5 ；所述 清汙環內置彈性膜圈2-11，彈性膜圈孔徑與紫外線燈管匹配。生物平板膜反應器3採用浸沒式生物平板膜反應器，微生物為自然菌群。由於膜 的高分離效率，使出水水質穩定，固體含量非常低，而且由於生物平板膜反應器的泥齡長， 可提高活性汙泥中的繁殖緩慢的硝化菌群的量與穩定度，有利於提高硝化率，提高含氮物 的去除能力。對本流程中處理油脂和表面活性劑的去除特別有利，且生物膜反應器佔地面 積小、不需沉澱池，汙泥量少，特別適用於工業廢水處理。生物平板膜反應器可採用德國邁納德膜生物反應器，膜通量約為20L/m2h或者山 東恩特水處理科技有限公司的生物平板膜反應器，需要時可採用其它供應商的同類產品。球型淺層砂過濾器4砂層厚度在40釐米左右，由於採用淺砂層，過濾阻力小，且特殊的內部設計又保證了水流的均勻及穩定、過濾效率高，反衝洗時間短、效率高，反衝洗用 水量小，壓頭低，具有節能與省水的優點。外殼為球形塑料殼體，相對價格便宜，組合方便。購自以色列ARKAL公司；指標有效過濾面積1. 16m2，外形尺寸1. 22m* 1. 22m, 處理能力50T/h，超濾膜過濾器5採用卷式膜；
產品規格Φ 100*533 濾面積4. 0 m2 Φ 100*10167.0 m2
Φ 200*101625.0 m2
材料PVDF. PAN. PS. PES
截留分子量 lkDa_30kDa 最高使用壓力0. 5MPa 最高使用溫度50°C 使用PH範圍 1-13
生產單位北京清大膜科膜技術有限公司，也可採用其它公司相似產品。—種化紡廠廢水的處理方法，將化紡廠前後紡水按下述流程進行處理，首先進入 機械滾筒篩1，除去廢水中挾帶的固相物；除去了固相物的廢水依靠重力流入光子降價裝 置2，使用紫外光線對廢水中含有的有機物實現降價和降低分子量，處理時間為2小時；經 上述處理後的廢水進入生物平板膜反應器3，利用微生物處理汙染物，進一步降低水中汙染 物含量和固體物含量，處理時間為6小時；經生物膜反應器處理的廢水，在輸送泵的抽吸下 進入球形淺層砂過濾器4，除去水中含有的少量機械雜質，球形淺層砂過濾器排出的水可作 為中水使用，也可用輸送泵送入超濾膜過濾器5除去水中含有的少量可溶性大分子汙染物 後作為循環水使用。在生物平板膜反應器前，為了調節水量和水質也可設置調節池。如果工廠廢水和 生活汙水水量和水質較均衡則為了簡化流程可不設調節池，採用適當擴大生物平板膜反應 器容積的方法來調節水量和水質，生物平板膜反應器中所需的空氣由風機經曝氣管或曝氣 板分散為微小氣泡進入生物平板膜反應器，以提高空氣在生物平板膜反應器中的停留時間 及增大氣液二相的接觸面，提高氣體的利用率，節省風機的能耗。為了提高排放水的質量，作為工廠的生產用水或純水使用，可在球形淺層砂過濾 器後設置活性炭過濾器，以除去水中可能含有的少量有機物。在超濾膜過濾器後設置高壓 水泵和反滲透膜過濾器，除去水中含有的可溶性小分子量有機物和離子，使出水達到純水 標準供生產或其它需要使用，以提高水的利用率。廢水經處理後的排水COD為75mg/l，COD去除率為71%。處理效果明顯優於常規 的混凝和生物曝氣處理法，而且排出水可穩定達標。
權利要求
一種化紡廠廢水處理系統，其特徵是包括機械滾筒篩、光子降價裝置、生物平板膜反應器、球形淺層砂過濾器、超濾膜過濾器，上述裝置通過管路依次連通，在生物平板膜反應器通往球形淺層砂過濾器管路上以及球形淺層砂過濾器通往超濾膜過濾器管路上裝有輸送泵，生物平板膜反應器經曝氣管或曝氣板接有風機。
2.根據權利要求1所述的化紡廠廢水處理系統，其特徵是本系統在光子降價裝置通往 生物平板膜反應器管路上接入用於處理生活汙水機械柵欄裝置。
3.根據權利要求1所述的化紡廠廢水處理系統，其特徵是所述機械滾筒篩包括一個橫 向滾筒，滾筒兩邊分設進水口和排渣口，滾筒周向內襯篩網，筒體置於一個由電機減速器驅 動小傳動輪再齒輪傳動大傳動輪帶動的託輪組上，在滾筒的一側設有帶有一排反衝洗噴嘴 的反衝洗水管，在滾筒下方設有受水盤，受水盤底部設有排水口。
4.根據權利要求3所述的化紡廠廢水處理系統，其特徵是所述篩網的篩孔孔徑為 200—300 目。
5.根據權利要求1所述的化紡廠廢水處理系統，其特徵是所述光子降價裝置包括紫外 線燈管，多個紫外線燈管並排設置，上端連接光子發射器，下端固定在支架上，支架置於清 汙環支架滑動框架內，每個紫外線燈管上套有清汙環，並將這些清汙環串聯，並通過清汙環 連接杆固定在清汙環支架上，清汙環支架兩側固定有滑輪，滑輪沿清汙環支架滑動框架兩 側導軌升降，串聯的清汙環的一側還通過連接杆接氣缸，氣缸並聯一個換向閥。
6.根據權利要求5所述的化紡廠廢水處理系統，其特徵是所述清汙環內置彈性膜圈， 彈性膜圈孔徑與紫外線燈管匹配。
7.根據權利要求1所述的化紡廠廢水處理系統，其特徵是在生物平板膜反應器設置調 節池。
8.根據權利要求1所述的化紡廠廢水處理系統，其特徵是在砂過濾器後設置活性炭過 濾器，在超濾膜過濾器後設置反滲透膜過濾器。
9.一種化紡廠廢水的處理方法，其特徵是將化紡廠前後紡水按下述流程進行處理，首 先進入機械滾筒篩，除去廢水中挾帶的固相物；除去了固相物的廢水依靠重力流入光子降 價裝置，使用紫外光線對廢水中含有的有機物實現降價和降低分子量；經上述處理後的廢 水與由機械柵欄除去了固體物的生活汙水混合進入生物平板膜反應器，利用微生物處理汙 染物，進一步降低水中汙染物含量和固體物含量；經生物膜反應器處理的廢水，在泵的抽吸 下進入球形淺層砂過濾器，除去水中含有的少量機械雜質，球形淺層砂過濾器排出的水可 作為中水使用，也可用泵送入超濾膜過濾器除去水中含有的少量可溶性大分子汙染物後作 為循環水使用。
10.根據權利要求9所述的化紡廠廢水的處理方法，其特徵是在生物平板膜反應器前， 為了調節水量和水質設置調節池；為了提高排放水的質量，作為工廠的生產用水或純水使 用，在球形淺層砂過濾器後設置活性炭過濾器；在超濾膜過濾器後設置高壓水泵和反滲透 膜過濾器，除去水中含有的可溶性小分子量有機物和離子，使出水達到純水標準。
全文摘要
本發明涉及工業廢水處理系統及處理方法，特別涉及化紡廠廢水處理系統及處理方法。主要解決現有的化纖紡織處理流程存在的處理流程長、處理工藝複雜、控制不好易造成排水不達標以及水資源未得到充分利用的技術問題。本發明的技術方案如下一種化紡廠廢水處理系統，包括機械滾筒篩、光子降價裝置、生物平板膜反應器、球形淺層砂過濾器、超濾膜過濾器，上述裝置通過管路依次連通，在生物平板膜反應器通往球形淺層砂過濾器管路上以及球形淺層砂過濾器通往超濾膜過濾器管路上裝有輸送泵，生物平板膜反應器經曝氣管或曝氣板接有風機；本系統還可在光子降價裝置通往生物平板膜反應器管路上接入機械柵欄裝置，用於處理生活汙水。
文檔編號C02F9/14GK101948224SQ20101051622
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者朱衛東, 楊振林 申請人:上海愛啟環境科技有限公司