一種含腈廢水脫氮處理裝置的製作方法

2023-05-08 22:06:26

專利名稱：一種含腈廢水脫氮處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢水處理裝置，尤其是涉及一種含腈廢水的脫氮處理裝置。
背景技術：
丙烯腈等生產裝置的含腈廢水，具有COD (化學耗氧量)、氮化合物含量高，含有氰化物等生物毒性物質，有機物中難降解成分較多，可生化性差，水質波動大等特點。目前，含腈廢水處理方法分為物化法、生物法兩大類。物化法包括聚合混凝法、膜法和溼式氧化法。聚合混凝法是投加鹼性試劑並加熱使汙染物發生聚合反應，後投加石灰等藥劑進行絮凝，該方法可在一定程度上去除氰化物和有機物，可出水不能達到排放標準， 可用作生化處理前的預處理工藝。膜法是採用超濾、納濾、反滲透膜截留汙染物分子，容易因堵塞出現膜通量下降，去除效率較低。物化法中較為常用的是催化溼式氧化法，催化溼式氧化法(CWO)以空氣或氧氣作為氧化劑且在使用催化劑的條件下，通過高溫高壓將有機物礦化的方法。該方法可將有機物轉化成低毒甚至是無毒的H20、N2, O2等物質。相對於物化處理工藝，生物法被認為是現階段較為經濟有效的處理方法，以A/ 0工藝應用最廣。A/0工藝該工藝通過反硝化菌、硝化菌分別實現厭氧、好氧脫氮過程，但 CN-作為生物毒性物質，在很大程度上會影響硝化菌的活性，容易引起汙泥膨脹，影響出水水質。且具有受來水水質影響較大，構築物體積大，投資及運行費用高，運行管理難度較大等缺點。由於上述方法本身都存在一定的缺陷，所以對上述方法的改進以及不同工藝組合使用已達到更優的處理效果是目前處理含腈廢水的主要研究方向。中國專利96110742. 1通過特製的鎳、鉬族貴金屬等催化劑的催化作用，將丙烯腈廢水在250 1000°C、IOOpsig的條件下淨化，使有機化合物和氨在水蒸氣的存在下轉化成包含氫氣、氮氣和二氧化碳的混合物。該專利能夠實現較高的汙染物去除率，但催化劑易中毒失效，運行費用較高。另外，中國專利200910087863. 6將A/0工藝與混凝沉澱工藝組合使用，通過混凝沉澱降低A/0汙泥膨脹翻泥的現象對出水水質的影響。該專利的缺點是進水水質波動對處理效果有影響、構築物體積較大、運行管理水平要求較高。目前，對於 COD 為 3000 5000mg/L，總氮 600 800mg/L、CN- 10 20mg/L 的含腈廢水，現有技術都不能高效低能的實現穩定的處理效果。常規的生物脫氮工藝對水質水量的波動適應能力差，反應器體積較大，系統構成複雜，運行管理水平要求較高，出水不能穩定達標。

實用新型內容為了解決現有技術中的缺陷，本實用新型提供了一種含腈廢水脫氮處理裝置，本實用新型有效提高了含腈廢水的處理效果，並實現處理系統的高效化、節能化，提高對汙染物濃度變化的耐受能力和抗衝擊能力，減少佔地面積，降低運行費用。[0010]本實用新型是這樣實現的一種含腈廢水脫氮處理裝置，依次包括調節池Tl、厭氧池T2、沉澱池T3、兼氧池 iM、好氧池T5和汙泥池T6，所述厭氧池T2的內壁上固定有層狀分布的填料支架一 8，各層所述的填料支架一 8之間均勻懸掛有半軟性填料9。在具體實施中。所述的兼氧池T4的內壁上可以固定有層狀分布填料支架二 20。所述填料支架二 20的外表面被柵格空間包裹、內部形成填料填充空間，且各層的填料支架二 20之間填充有孔徑級配填料一 21。所述的好氧池T5的內壁上固定有層狀分布的填料支架三觀；所述填料支架三觀的外表面被柵格空間包裹、其內部形成填料填充空間；各層所述的填料支架三觀之間填充有孔徑級配填料二 27。所述的孔徑級配填料一 21的孔徑尺寸可以為所述的孔徑級配填料二 27孔徑尺寸的5 10倍。所述的填料支架一 8、填料支架二 20以及填料支架三觀的層數為兩層。所述的沉澱池T3內部是由進水區al、斜板區a2、汙泥區a3以及集水槽a4共同構成的U形池。所述沉澱池T3的池體內壁上設有隔離牆，使得所述的進水區al形成單向獨立的進水通道；且所述的進水區al的出水口與所述的斜板區a2、汙泥區a3相連；所述的斜板區 a2與集水槽a4通過溢流孔洞一 14相連通。所述的斜板區a2安裝有矩形斜板15，所述的斜板15與汙泥區a3的水平面夾角為鈍角。所述的好氧池T5內部是由布水區a5、生化反應區a6以及集水區a7共同構成的U 形池，所述好氧池T5的池體內壁上設有隔離牆，使得所述的布水區a5形成單向獨立的布水通道，且所述的布水區a5的出水口與所述的生化反應區a6相連。所述的生化反應區a6與集水區a7通過溢流孔洞二 30相連通。所述生化反應區a6的頂部和底部分別設有好氧池頂部排泥口四和好氧池底部排泥口 33，且所述的兩個排泥口均與所述的汙泥池進水口 11相連。所述的含腈廢水脫氮處理裝置外部設有回流泵T7，所述的好氧池T5中的集水區 a7側壁上設有回流出水口 31，所述的兼氧池進水口 19 一側設有回流進水口 18 ；所述的回流出水口 31與回流泵T7的進水口相連，所述的回流泵T7的出水口與所述的回流進水口 18 相連。所述的調節池Tl與好氧池T5底部分別固定有曝氣穿孔管4和曝氣軟管沈，所述的曝氣穿孔管4和所述的曝氣軟管沈的表面均勻分布有氣孔。所述的曝氣穿孔管4和曝氣軟管沈的進氣口分別通過空氣管道一 3和空氣管道二 25與所述裝置外部的鼓風機T9相連。在具體實施中，空氣管道二 25上設有反衝排泥閥門。本實用新型通過在厭氧池內安裝半軟性填料，有效避免了因來水水質波動產生的細菌流失。且在厭氧池後的沉澱池內安裝斜板，有效避免了細菌流失造成SS過高對後續裝置的影響。此外，在兼氧池、好氧池內均填充級配填料，提高了生化池內的生物量，提高汙染物去除效率；同時，本實用新型佔地面積小、抗衝擊性能強，能夠適應來水水質的波動變化； 另外，回流泵僅回流硝化液，且回流比低，無須回流汙泥，降低了運行能耗。

圖1為本實用新型所述的含腈廢水脫氮處理裝置的結構示意圖。附圖編號說明。1-調節池進水口； 2-汙泥上清液進水口； 3-空氣管道一；4-曝氣穿孔管； 5-調節出出水口； 6-厭氧池進水口； 7-厭氧池出水口； 8-填料支架一；9-半軟性填料；10-上清液出口； 11-汙泥池進水口； 12-汙泥池排泥口；13-沉澱池進水口； 14-溢流孔洞一 ；15-斜板；16-沉澱池排泥口 ； 17-沉澱池出水口 ； 18-回流進水口 ； 19-兼氧池進水口； 20-填料支架二； 21-級配填料一；22-兼氧池出水口； 23-兼氧池排泥口；24-好氧池進水口； 25-空氣管道二； 26-曝氣軟管；27-級配填料二；28-填料支架三；29-好氧池頂部排泥口； 30-溢流孔洞二；31-回流出水口； 32-好氧池出水口； 33-好氧池底部排泥口 ；Tl-調節池；T2-厭氧池；T3-沉澱池；T4-兼氧池；T5-好氧池；T6-汙泥池；T7-回流泵；T8-上清液提升泵；T9-鼓風機；al-進水區；a2_斜板區； a3_汙泥區；a4_集水槽；a5_布水區；a6_生化反應區；a7_集水區。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的具體實施方式
。 實施例如圖1所示，一種含腈廢水脫氮處理裝置，包括調節池Tl、厭氧池T2、沉澱池T3、兼氧池iM、好氧池T5和汙泥池T6。所述的裝置從左至右依次連接如下調節池Tl —厭氧池一T2—沉澱池T3—兼氧池T4 —好氧池T5—汙泥池T6。即調節池進水口 1與所述裝置外部的進水管口相連，調節池出水口 5與厭氧池進水口 6相連，厭氧池出水口 7與沉澱池進水口 13相連，沉澱池出水口 17與兼氧池進水口 19 相連，兼氧池出水口 22與好氧池進水口 M相連，好氧池出水口 32與排水管口相連。汙泥池進水口 11分別與沉澱池排泥口 16、兼氧池排泥口 23、好氧池排泥口相連， 汙泥池排泥口 12與所述裝置外部的排泥管道相連。所述厭氧池T2的內壁上固定有層狀分布的填料支架一 8，填料支架一的層數為兩層，兩層之間均勻懸掛有半軟性填料9。所述的兼氧池T4的內壁上固定有兩層的層狀分布填料支架二 20，且所述填料支架二 20的外表面被柵格空間包裹，所述的填料支架二 20內部形成填料填充空間，各層所述的填料支架二 20之間填充有孔徑級配填料一 21。所述的好氧池T5的內壁上固定有兩層的層狀分布的填料支架三觀，且所述填料支架三觀的外表面被柵格空間包裹，所述的填料支架三觀內部形成填料填充空間；各層所述的填料支架三28之間填充有孔徑級配填料二 27。[0043]所述的孔徑級配填料一 21的孔徑尺寸為所述的孔徑級配填料二 27孔徑尺寸的 5 10倍。所述的沉澱池T3內部是由進水區al、斜板區a2、汙泥區a3以及集水槽a4共同構成的U形池，所述沉澱池T3的池體內壁上設有隔離牆，使得所述的進水區al形成單向獨立的進水通道，且所述的進水區al的出水口與所述的斜板區a2、汙泥區a3相連；所述的斜板區a2與集水槽a4通過溢流孔洞一 14相連通。所述的斜板區a2安裝有矩形斜板15，所述的斜板15與汙泥區a3的水平面夾角為鈍角。所述的好氧池T5內部是由布水區a5、生化反應區a6以及集水區a7共同構成的U 形池，所述好氧池T5的池體內壁上設有隔離牆，使得所述的布水區a5形成單向獨立的布水通道，且所述的布水區a5的出水口與所述的生化反應區a6相連。所述的生化反應區a6與集水區a7通過溢流孔洞二 30相連通。所述生化反應區a6的頂部和底部分別設有好氧池頂部排泥口四和好氧池底部排泥口 33，且所述的兩個排泥口均與所述的汙泥池進水口 11相連。所述的裝置外部設有回流泵T7，所述的好氧池T5中的集水區a7側壁上設有回流出水口 31，所述的兼氧池進水口 19 一側設有回流進水口 18 ；所述的回流出水口 31與回流泵T7的進水口相連，所述的回流泵T7的出水口與所述的回流進水口 18相連。所述的調節池Tl與好氧池T5底部分別固定有曝氣穿孔管4和曝氣軟管沈，所述的曝氣穿孔管4和所述的曝氣軟管沈的表面均勻分布有氣孔。所述的曝氣穿孔管4和曝氣軟管沈的進氣口分別通過空氣管道一 3和空氣管道二 25與所述裝置外部的鼓風機T9相連。具體實施廢水經過進水管道進入該廢水處理裝置，首先進入調節池Tl，鼓風機T9產生的壓縮空氣經空氣管道一 3進入調節池Tl底部的曝氣穿孔管4，通過曝氣攪拌實現水質的均衡調節。調節池Tl出水進入厭氧池T2，與池內的半軟性填料9接觸，通過厭氧細菌的代謝作用，部分大分子有機汙染物被分解為小分子有機汙染物，廢水的B/C (可生化性)值有所提高，且部分有機物被氧化得以去除。厭氧池T2內的填料支架一 8分上、下兩層，採用型鋼製作，填料支架一 8直接固定在池壁上。將半軟性填料9懸掛於填料支架一 8的層間。厭氧池T2出水進入沉澱池T3，經布水區al底部進入斜板區a2，通過斜板15的截留作用實現汙水中的泥水分離，上清液通過頂部的溢流孔洞一 14進入集水槽a4，汙泥經汙泥區a3底部的厭氧池排泥口 16排入汙泥池T6。流入兼氧池T4內的廢水與孔徑級配填料一 21接觸，有機汙染物得到進一步降解， 氨化細菌將有機氮化合物轉化為氨氮。同時，反硝化菌將硝酸鹽轉化為氮氣，實現總氮的去除。淨化後的汙水通過頂部的兼氧池出水口 22進入好氧池T5。兼氧池T4內的填料支架二 20採用型鋼製作，直接固定在池壁上，並包裹不鏽鋼絲網，形成填料填充空間。孔徑級配填料一 21在填料支架二 20間呈懸浮狀態，水流阻力小。選用孔徑級配填料一 21可避免因汙泥快速繁殖造成厭氧池內填料的堵塞。汙水進入到好氧池T5，自下而上與好氧池T5內的孔徑級配填料27接觸。[0058]異氧菌將有機汙染物分解氧化、轉化為C02、H2O等無機小分子。好氧氨化菌將有機氮轉化為氨氮，硝化菌再將氨氮轉化為硝酸鹽。鼓風機T9產生的壓縮空氣經空氣管道二 25進入底部的曝氣軟管沈，空氣從曝氣軟管沈上的小孔鼓出，為好氧池T5生化反應區a6 內的硝化菌供氧；好氧池T5內的布水區a5可實現布水的均勻性，提高傳質效率。好氧池 T5內的填料支架三觀採用型鋼製作，直接固定在池壁上，並包裹不鏽鋼絲網，形成填料填充空間。細孔級配填料二 27在填料支架三觀間也呈懸浮狀態，水流阻力小。好氧池T5內的底部設有好氧池排泥管33，排出沉積的汙泥。好氧池T5頂部設有好氧池頂部排泥管四， 可通過調節空氣管道25上的閥門實現反衝排泥，避免細孔級配填料三27的堵塞。好氧池 T5處理產生的硝化液經集水區a7回流出水口 31，通過回流泵T7的提升作用回流至兼氧池 T4。採用本實用新型處理COD (3000 5000mg/L )、總氮(300 500mg/L )、氰化物 (20mg/L)的含腈廢水，COD去除率可達98%以上，總氮去除率可達90%以上。 取某石化廠的丙烯腈生產廢水(CODcr為3255 mg/L,總氮為605mg/L，其中凱式氮含量370mg/L，CN- 9. 2mg/L)進行實驗。通過提升泵將該廢水提升至上述處理裝置，廢水的 PH值為7-9，溫度為25-35°C。厭氧池停留時間為20h，兼氧池停留時間為12h，好氧池停留時間為30h。好氧池的氣水比為20 :1。丙烯腈生產廢水水質、處理後出水水質及去除率見表1。該裝置的COD去除率為98. 3%%，總氮去除率為94. 9%。實驗表明，經過上述裝置處理後，廢水中COD濃度低於 60mg/L，氨氮濃度低於15mg/L，總氮濃度可達6. 16 mg/L，達到並優於國家一級排放標準 (GB8978-1996)。表 權利要求1.一種含腈廢水脫氮處理裝置，依次包括調節池(Tl)、厭氧池(T2)、沉澱池(T3)、兼氧池(T4)、好氧池(T5)和汙泥池(T6)，其特徵在於所述厭氧池(T2)的內壁上固定有層狀分布的填料支架一(8)，各層所述的填料支架一 (8)之間均勻懸掛有半軟性填料(9)。
2.根據權利要求1所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於 所述的兼氧池(T4)的內壁上固定有層狀分布填料支架二(20)；所述填料支架二(20)的外表面被柵格空間包裹、內部形成填料填充空間，且各層的填料支架二(20)之間填充有孔徑級配填料一(21)。
3.根據權利要求2所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於 所述的好氧池(T5)的內壁上固定有層狀分布的填料支架三(28)；所述填料支架三(28)的外表面被柵格空間包裹、其內部形成填料填充空間；各層所述的填料支架三(28 )之間填充有孔徑級配填料二( 27 )。
4.根據權利要求3所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於所述的孔徑級配填料一(21)的孔徑尺寸為所述的孔徑級配填料二(27)孔徑尺寸的 5 10倍。
5.根據權利要求4所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於所述的填料支架一(8)、填料支架二(20)以及填料支架三(28)的層數為兩層。
6.根據權利要求1 5之一所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於 所述的沉澱池(T3)內部是由進水區(al)、斜板區(a2)、汙泥區(a3)以及集水槽(a4)共同構成的U形池；所述沉澱池(T3)的池體內壁上設有隔離牆，使得所述的進水區(al)形成單向獨立的進水通道；且所述的進水區(al)的出水口與所述的斜板區(a2)、汙泥區(a3)相連；所述的斜板區(a2)與集水槽(a4)通過溢流孔洞一(14)相連通；所述的斜板區(a2)安裝有矩形斜板(15)，所述的斜板(15)與汙泥區(a3)的水平面夾角為鈍角。
7.根據權利要求1 5之一所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於 所述的好氧池(T5)內部是由布水區(a5)、生化反應區(a6)以及集水區(a7)共同構成的U形池，所述好氧池(T5)的池體內壁上設有隔離牆，使得所述的布水區(a5)形成單向獨立的布水通道，且所述的布水區(a5)的出水口與所述的生化反應區(a6)相連； 所述的生化反應區(a6)與集水區(a7)通過溢流孔洞二(30)相連通； 所述生化反應區(a6 )的頂部和底部分別設有好氧池頂部排泥口( 29 )和好氧池底部排泥口(33)，且所述的兩個排泥口均與所述的汙泥池進水口( 11)相連。
8.根據權利要求1 5之一所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於所述的含腈廢水脫氮處理裝置外部設有回流泵(T7)，所述的好氧池(T5)中的集水區 (a7)側壁上設有回流出水口(31)，所述的兼氧池進水口(19) 一側設有回流進水口(18);所述的回流出水口(31)與回流泵(T7)的進水口相連，所述的回流泵(T7)的出水口與所述的回流進水口(18)相連。
9.根據權利要求1 5之一所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於 所述的調節池(Tl)與好氧池(T5)底部分別固定有曝氣穿孔管(4)和曝氣軟管(26)，所述的曝氣穿孔管(4)和所述的曝氣軟管(26)的表面均勻分布有氣孔；所述的曝氣穿孔管(4)和曝氣軟管(26)的進氣口分別通過空氣管道一(3)和空氣管道二(25)與所述裝置外部的鼓風機(T9)相連。
10.根據權利要求6所述的一種含腈廢水脫氮處理裝置，其特徵在於 所述的好氧池(T5)內部是由布水區(a5)、生化反應區(a6)以及集水區(a7)共同構成的U形池，所述好氧池(T5)的池體內壁上設有隔離牆，使得所述的布水區(a5)形成單向獨立的布水通道，且所述的布水區(a5)的出水口與所述的生化反應區(a6)相連； 所述的生化反應區(a6)與集水區(a7)通過溢流孔洞二(30)相連通； 所述生化反應區(a6)的頂部和底部分別設有好氧池頂部排泥口(29)和好氧池底部排泥口( 33 )，且所述的兩個排泥口均與所述的汙泥池進水口( 11)相連；所述的含腈廢水脫氮處理裝置外部設有回流泵(T7)，所述的好氧池(T5)中的集水區 (a7)側壁上設有回流出水口(31)，所述的兼氧池進水口(19) 一側設有回流進水口(18);所述的回流出水口(31)與回流泵(T7)的進水口相連，所述的回流泵(T7)的出水口與所述的回流進水口(18)相連；所述的調節池(Tl)與好氧池(T5)底部分別固定有曝氣穿孔管(4)和曝氣軟管(26)，所述的曝氣穿孔管(4)和所述的曝氣軟管(26)的表面均勻分布有氣孔；所述的曝氣穿孔管(4)和曝氣軟管(26)的進氣口分別通過空氣管道一(3)和空氣管道二( 25 )與所述裝置外部的鼓風機(T9 )相連。
專利摘要本實用新型公開了一種含腈廢水脫氮處理裝置，包括依次連接的調節池(T1)、厭氧池(T2)、沉澱池(T3)、兼氧池(T4)、好氧池(T5)和汙泥池(T6)。沉澱池內裝有斜板；兼氧池、好氧池內均裝有級配填料。沉澱池底部設排泥口，經管道與汙泥池進水口相連；好氧池頂部設回流出水口與回流泵相連，經管道回流至兼氧池回流進水口。好氧池設頂部排泥口、底部排泥口，經管道與汙泥池進水口相連。好氧池底部設有曝氣軟管，經管道與鼓風機相連。本實用新型所述的裝置適用於丙烯腈生產廢水的處理，COD去除率在98%以上，總氮去除率在90%以上，且具有抗汙染物濃度變化衝擊、佔地面積小、運行費用低等特點。
文檔編號C02F9/14GK202016935SQ201120121780
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者關宏訊, 李瀅, 王朝輝 申請人:北京天灝柯潤環境科技有限公司