高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置的製作方法

2023-04-26 07:28:26 2

本實用新型涉及汙水處理領域，特別是涉及一種高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置。

背景技術：

我國每年產生大量的高濃度高含鹽高色度汙水，尤其在煤化工、染料、石化、農藥、醫藥中間體及環氧樹脂等行業，高濃度高含鹽高色度汙水的問題比較突出。這些汙水往往具有濃度高、色度高、毒性大、成分雜、難降解等特點，治理難度大，汙染嚴重，對企業的生存和發展造成了嚴重的負面影響，也成為社會、公眾和政府部分高度關注的問題。高濃度高含鹽高色度汙水的治理已成為制約某些行業實現可持續發展的瓶頸問題。

傳統的處理高濃度高含鹽高色度汙水的方法主要有高級氧化法、溶劑萃取法和生化法。其中，高級氧化法反應器需耐高溫高壓、耐腐蝕，設備投資成本高，運行維護費用高。溶劑萃取法只是汙染物的轉移，而非真正的降解，汙染得不到根本性的治理。生化法成本較高，難以將難降解的有機物一步氧化至無機質，而有毒有害物質對微生物有毒害作用或抑制微生物的活性，使得生化法處理高濃度高含鹽高色度汙水的效果不佳。

技術實現要素：

基於此，有必要針對背景技術中存在的問題，提供一種高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置。

一種高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置，包括：

催化氧化池，用於將高濃度高含鹽高色度汙水中難生物降解的大分子開環斷鏈，催化氧化成易生物降解的小分子，提高汙水的可生化性；

與所述催化氧化池連通的中和池，用於將經催化氧化池處理的汙水加鹼調pH至7~8；

與所述中和池連通的混凝沉澱池，用於將經中和池處理的汙水進行混凝沉澱，去除掉汙水中大部分懸浮物以及大量微小的膠團體；

與所述混凝沉澱池連通的水解酸化池，用於將經混凝沉澱池處理的汙水水解酸化，進一步將難生物降解的大分子轉化為易生物降解的小分子，提高汙水的可生化性；

與所述水解酸化池連通的厭氧塔，用於將經水解酸化池處理的汙水進行厭氧生物處理，將有機物分解為沼氣，並去除掉汙水中小部分氨氮；

與所述厭氧塔連通的好氧池，用於將經厭氧塔處理的汙水通過好氧菌將汙水中的汙染物分解成二氧化碳和水，並去除掉汙水中小部分氨氮；

與所述好氧池連通的中沉池，用於將經好氧池處理的汙水中的懸浮物進一步去除；

與所述中沉池連通的倍效生物反應器，用於將經中沉池處理的汙水通過生物載體和高效工程菌的生物兼氧反應，將汙水中的汙染物徹底分解，並去除掉汙水中剩餘的氨氮；

與所述倍效生物反應器連通的生態處理池，用於將經倍效生物反應器處理的汙水中的高色度汙染物通過淨水植物進行吸收、吸附，並將汙水中的有毒物質分解成無毒物質，得到達標排放汙水。

在其中一個實施例中，所述高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置還包括調節池，所述調節池與所述催化氧化池連通，用於將高濃度高含鹽高色度汙水在送入催化氧化池之間進行調質稀釋。

在其中一個實施例中，所述高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置還包括汙泥濃縮池和板框壓濾機，所述混凝沉澱池、水解酸化池、好氧池、中沉池和倍效生物反應器分別通過所述汙泥濃縮池與所述板框壓濾機連通，用於將混凝沉澱池、好氧池、中沉池、倍效生物反應器產生的汙泥以及水解酸化池產生的部分汙泥濃縮後做成泥餅外運。

在其中一個實施例中，所述高濃度高含鹽好色度汙水的處理裝置還包括汙泥回流管線，所述汙泥回流管線與所述水解酸化池連通，用於將水解酸化池產生的 剩餘汙泥進行內部回流。

在其中一個實施例中，所述高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置還包括汙水回流管線和厭氧塔汙泥管線，所述汙水回流管線與所述厭氧塔連通，用於將厭氧塔中的汙水進行內部回流；所述厭氧塔汙泥管線的一端與厭氧塔連通，另一端與水解酸化池連通，用於將厭氧塔產生的汙泥送入水解酸化池中。

上述高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置，利用高濃度高含鹽高色度汙水的低pH特性，直接進行催化氧化開鏈反應，提高汙水的可生化性，降低色度，再通過酸鹼中和和混凝沉澱去除汙水中大部分懸浮物和大分子膠體物質，再通過水解酸化和厭氧生物處理有效降低汙水的BOD，再通過倍效生物反應器，進一步降低汙水的COD，並有效去除汙水中的氨氮、磷等汙染因子，最後通過淨水植物進行生態處理，進一步去除汙水中的重金屬、硫酸鹽類、氮、磷等物質，達到達標排放汙水。

附圖說明

圖1為一實施方式的高濃度高含鹽高色度汙水的處理方法流程圖；

圖2為一實施方式的高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似改進，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。

需要說明的是，本申請中高濃度高含鹽高色度汙水的COD一般為數萬mg/L,無機鹽含量高，達數萬甚至十多萬以上，汙染毒性大，如苯胺、硝基苯等，所含汙染物主要是芳烴化合物，BOD/COD很低，一般在0.1以下，難以生物降解。

請參閱圖1，一種高濃度高含鹽高色度汙水的處理方法，包括以下步驟：

S110、將高濃度高含鹽高色度汙水送入催化氧化池中，加入硫酸亞鐵和雙氧水反應，將難生物降解的大分子開環斷鏈，催化氧化成易生物降解的小分子，提高汙水的可生化性。

其中，每噸汙水中硫酸亞鐵的加入量為0.2kg，每噸汙水中雙氧水的加入量為1.5kg。優選的，雙氧水的質量濃度為30%。

可以理解，若汙水濃度過高（COD＞50000mg/L，含鹽＞5%），為了降低後續汙水處理的負荷，將高濃度高含鹽高色度汙水送入催化氧化池之前，可以將高濃度高含鹽高色度汙水進行調質稀釋。

具體的，稀釋的方法為：將高濃度高含鹽高色度汙水與低濃度汙水混合調質。

當然，若汙水濃度不是特別高，則稀釋的步驟可以省略。

上述步驟S110利用高濃度高含鹽高色度汙水的低pH特性，直接進行催化氧化進行開鏈反應，提高汙水的可生化性，可有效降低汙水的色度。

S120、經催化氧化池處理的汙水溢流至中和池，加鹼調pH至7~8。

其中，鹼為液鹼或片鹼。

S130、將經過中和池處理的汙水送入混凝沉澱池，加入聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯醯胺（PAM）進行混凝沉澱，去除掉汙水中大部分懸浮物以及大量微小的膠團體。

其中，每噸汙水中PAC的加入量為0.9kg，每噸汙水中PAM的加入量為0.04kg。

S140、經混凝沉澱池處理的汙水溢流至水解酸化池進行水解酸化反應，進一步將難生物降解的大分子轉化為易生物降解的小分子，提高汙水的可生化性。

S150、將經過水解酸化池處理的汙水送入厭氧他進行厭氧生物處理，將有機物分解為沼氣，並去除掉汙水中小部分氨氮。

其中，沼氣主要是甲烷和二氧化碳。

S160、經厭氧塔處理的汙水溢流至好氧池，通過好氧菌將汙水中的汙染物分解成二氧化碳和水，並去除掉汙水中小部分氨氮。

S170、經好氧池處理的汙水溢流至中沉池，進一步去除掉汙水中的懸浮物。

S180、經中沉池處理的汙水溢流至倍效生物反應器，通過倍效生物反應器內生物載體和高效工程菌的生物兼氧反應，將汙水中的汙染物徹底分解，並去除掉汙水中剩餘的氨氮。

其中，生物載體由親水性高分子材料加工而成。具體的，該生物載體為聚氨酯載體。

高效工程菌為經過特殊馴化培養的高效生物菌種，購自BionetixTM Canada，是一種生物酶製劑和活性微生物的混合體，深色粉末狀物質，其成分為整個生命周期和生物降解所需的酶、各種活性微生物、生物表面反應劑和養分，並依不同汙水水質進行復配、固定及循環，形成多種生物配方。

S190、將經過倍效生物反應器處理的汙水送入生態處理池，通過生態處理池中的淨水植物將汙水中的高色度汙染物進行吸收、吸附，並將汙水中的有毒物質分解成無毒物質，得到達標排放汙水。

其中，淨水植物為鳳眼蓮（水葫蘆）、青萍等植物。

高色度汙染物為重金屬、硫酸鹽類、氮、磷等。

有毒物質為酚、氰等。

在本實施方式中，上述高濃度高含鹽高色度汙水的處理方法還包括以下步驟：

將混凝沉澱池、好氧池、中沉池、倍效生物反應器產生的汙泥及水解酸化池產生的部分汙泥送入汙泥濃縮池濃縮後，經板框壓濾機做成泥餅外運。

為了保證水解酸化池汙泥的濃度，增加汙水的停留時間，水解酸化池中產生的剩餘汙泥作為內部回流使用，厭氧塔產生的汙泥也送入水解酸化池中。

為了提高厭氧塔的處理效果，上述高濃度高含鹽高色度汙水的處理方法還包括以下步驟：將厭氧塔的汙水通過汙水回流管線進行內部回流。

上述高濃度高含鹽高色度汙水的處理方法，利用高濃度高含鹽高色度汙水的低pH特性，直接進行催化氧化開鏈反應，提高汙水的可生化性，降低色度，再通過酸鹼中和和混凝沉澱去除汙水中大部分懸浮物和大分子膠體物質，再通過水解酸化和厭氧生物處理有效降低汙水的BOD，再通過倍效生物反應器，進一步降低汙水的COD，並有效去除汙水中的氨氮、磷等汙染因子，最後通過淨水植物進行生態處理，進一步去除汙水中的重金屬、硫酸鹽類、氮、磷等物質，達到達標排放汙水。

請參閱圖2，一實施方式的高濃度高含鹽好色度汙水的處理裝置，包括調節池10、催化氧化池20、中和池30、混凝沉澱池40、水解酸化池50、厭氧塔60、好氧池70、中沉池80、倍效生物反應器90、生態處理池100、汙泥濃縮池110和板框壓濾機120。

其中，調節池10用於將高濃度高含鹽高色度汙水進行稀釋調質，以降低後續汙水處理的負荷。

具體的，高濃度高含鹽高色度汙水與低濃度汙水在調節池10混合調質。

可以理解，若汙水濃度不是特別高，調節池10可以省略。

催化氧化池20與調節池10連通。

其中，催化氧化池20用於將高濃度高含鹽高色度汙水中難生物降解的大分子開環斷裂，催化氧化成易生物降解的小分子，提高汙水的可生化性。

中和池30與催化氧化池20連通。

其中，中和池30用於將經催化氧化池20處理的汙水加鹼調pH至7~8。

混凝沉澱池40與中和池30連通。

其中，混凝沉澱池40用於將經中和池30處理的汙水進行混凝沉澱，去除掉汙水中大部分懸浮物以及大量微小的膠團體。

水解酸化池50與混凝沉澱池40連通。

其中，水解酸化池50用於將經混凝沉澱池40處理的汙水水解酸化，進一步將難生物降解的大分子轉化為易生物降解的小分子，提高汙水的可生化性。

厭氧塔60與水解酸化池50連通。

其中，厭氧塔60用於將經水解酸化池50處理的汙水進行厭氧生物處理，將有機物分解為沼氣，並去除掉汙水中小部分氨氮。

好氧池70與厭氧塔60連通。

其中，好氧池70用於將經厭氧塔60處理的汙水通過好氧菌將汙水中的汙染物分解成二氧化碳和水，並去除掉汙水中小部分氨氮。

中沉池80與好氧池70連通。

其中，中沉池80用於將經好氧池70處理的汙水中的懸浮物進一步去除。

倍效生物反應器90與中沉池80連通。

其中，倍效生物反應器90用於將經中沉池80處理的汙水通過生物載體和高效工程菌的生物兼氧反應，將汙水中的汙染物徹底分解，並去除掉汙水中剩餘的氨氮。

該倍效生物反應器90為CN202440363U公開的D-BR反應器，是在綜合傳統活性汙泥法、生物接觸氧化法和曝氣生物濾池等多種汙水處理工藝的技術特點的基礎上，摒棄各自工藝的缺陷優化組合的一種新技術。

該技術具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（有害物質）的作用，其特點是集生物氧化和截留懸浮固體於一體，不需要反衝洗，節省了清水池和後續的沉澱池（二沉池），其溶劑負荷、水力負荷大、水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質好，運行能耗低，運行費用省。

該倍效生物反應器採用的載體比表面積大，載體區域分層，給微生物創造了多元化的生長環境，不同類型的微生物如厭氧菌、好氧菌、兼性菌均可形成適宜的生長環境，豐富了生物菌種的多樣性，在載體結構上既具有軟性填料的懸浮特性，又具備多孔結構填料的比表面大的優點。

生態處理池100與倍效生物反應器90連通。

其中，生態處理池100用於將經倍效生物反應器90處理的汙水中的高色度汙染物通過淨水植物進行吸收、吸附，並將汙水中的有毒物質分解成無毒物質，得到達標排放汙水。

在本實施方式中，混凝沉澱池40、水解酸化池50、好氧池70、中沉池80、倍效生物反應器90分別通過汙泥濃縮池110與板框壓濾機120連通，用於將混凝沉澱池40、好氧池70、中沉池80和倍效生物反應器90產生的汙泥以及水解酸化池50產生的部分汙泥濃縮後做成泥餅外運。

在本實施方式中，上述高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置，還包括汙泥回流管線52、厭氧塔汙泥管線62和汙水回流管線64。

其中，汙泥回流管線52與水解酸化池50連通，用於將水解酸化池50產生的剩餘汙泥進行內部回流。

厭氧塔汙泥管線62的一端與厭氧塔60連通，另一端與水解酸化池50連通，用於將厭氧塔60產生的汙泥送入水解酸化池中。

汙水回流管線64與厭氧塔60連通，用於將厭氧塔60的汙水進行內部回流。

可以理解，上述調節池、催化氧化池、中和池、混凝沉澱池、水解酸化池、厭氧塔、好氧池、中沉池、生態處理池、汙泥濃縮池和板框壓濾機均為常規設備，水解酸化池、厭氧塔及好氧池中所用的菌類均為常規菌類，這裡不再贅述。

上述高濃度高含鹽高色度汙水的處理裝置，採用倍效生物反應器，集生物氧化和截留懸浮固體於一體，不需要反衝洗，節省了清水池和後續的沉澱池（二沉池），其溶劑負荷、水力負荷大、水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質好，運行能耗低，運行費用省。

以下為具體實施例。

實施例1

利用上述方法及裝置處理高濃度高含鹽高色度汙水（沒食子酸廢水），其分析結果見下表：

表1 沒食子酸廢水的處理分析結果

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。