化工廢水的深度處理系統(tǒng)和工藝的制作方法
【專利說(shuō)明】化工廢水的深度處理系統(tǒng)和工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及化工廢水的深度處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，是涉及一種化工廢水的深度處理系統(tǒng)和工藝。
【背景技術(shù)】
[0003]化工廢水對(duì)環(huán)境造成的污染危害，以及應(yīng)采取的防治對(duì)策，取決于化工廢水的特性，即污染物的種類、性質(zhì)和濃度?；U水的水質(zhì)特征，不單依廢水類別而異，往往因時(shí)因地而多變?；U水的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:排放量大；組成復(fù)雜Γ污染嚴(yán)重。不同的化工廢水，其水質(zhì)差異很大。以化學(xué)需氧量為例，較低的也介于250 ~ 3500mg/L之間，高的常達(dá)每升數(shù)萬(wàn)毫克，甚至幾十萬(wàn)毫克；另外，有毒有害物質(zhì)多，精細(xì)化工廢水中有許多有機(jī)污染物對(duì)微生物是有毒有害的，如齒素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等，可生化性差，廢水色度高。
[0004]近些年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化工廢水對(duì)環(huán)境的污染加劇，化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中排放的大多都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒有害和生物難以降解的有機(jī)物污染物質(zhì)，處理的難度大。由于處理化工廢水針對(duì)性強(qiáng)，技術(shù)變化多，常規(guī)的處理技術(shù)主要有隔油、氣浮、混凝、沉淀、重力過(guò)濾和膜過(guò)濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電解、電滲析、反滲透等用來(lái)分離減少化工廢水中的油、色、重金屬、有毒有害物質(zhì)，在化工廢水治理中也常常用到水解酸化、接觸氧化、表面曝氣、純氧曝氣、厭氧和好氧活性污泥法等生化處理技術(shù)。即使經(jīng)生化處理后，出水的COD、氨氮等濃度能有極大的下降，但由于難降解有機(jī)物的存在使得出水的COD、色度等指標(biāo)仍未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。特別是高濃度難度類化工廢水，在物理化學(xué)方法及厭氧好氧工藝聯(lián)用處理后，二沉池出水COD仍然可高達(dá)200 ~ 300mg/L，甚至有些高達(dá)近千mg/L。鑒于此，化工廢水往往要采用多種方法組合成的處理工藝系統(tǒng)，且需要適宜的深度處理工段才能達(dá)到預(yù)期要求的處理效果。
[0005]一般的污水處理技術(shù)可分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)處理。一級(jí)指廢水的前處理段(如格柵、沉砂等物理化學(xué)處理)，二級(jí)指生化處理段(如厭氧、好氧等處理)，三級(jí)指通過(guò)一二級(jí)工段處理后仍然不能達(dá)到排放要求時(shí)所采用的工段，即深度處理工段。
[0006]然而經(jīng)過(guò)前端各工藝處理后二沉池出水COD雖然高，但是廢水的可生化性差及含有毒有害物質(zhì)，若單純的使用生物處理技術(shù)，處理效果極差，并不能達(dá)標(biāo)；若采用高級(jí)氧化技術(shù)，如芬頓(Fenton)、臭氧氧化等處理技術(shù)至達(dá)標(biāo)，因廢水中的大分子、環(huán)狀、長(zhǎng)鏈的有機(jī)物被氧化成小分子后并不易進(jìn)一步被徹底氧化成COjPH2O,則需要耗費(fèi)大量的化學(xué)藥劑而導(dǎo)致運(yùn)行成本非常高，在實(shí)際生產(chǎn)中并不可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有化工廢水深度處理技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于芬頓流化床技術(shù)和曝氣生物濾池技術(shù)聯(lián)用的化工廢水深度處理系統(tǒng)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
該化工廢水的深度處理系統(tǒng)，包括順次連通的芬頓流化床裝置、凝絮沉淀裝置和曝氣生物濾池裝置；所述芬頓流化床裝置包括反應(yīng)罐體，設(shè)置于反應(yīng)罐體下部并將其分隔為在下的預(yù)混合室和在上的反應(yīng)室的隔板，數(shù)個(gè)安裝在隔板上并連通預(yù)混合室和反應(yīng)室的布水器，填裝于反應(yīng)室下部的呈顆粒狀的催化劑填料，設(shè)置于反應(yīng)室上部并與反應(yīng)罐體內(nèi)壁固定連接形成兩個(gè)溢水槽的出水堰板，一端與一個(gè)溢水槽連通且另一端連通凝絮沉淀裝置的第一出水管，以及均與另一個(gè)溢水槽連通的進(jìn)水管和回流管，其中回流管還與預(yù)混合室連通，并在回流管上設(shè)有循環(huán)泵和第一加藥器。
[0009]進(jìn)一步地，所述回流管通過(guò)兩條支路管道與預(yù)混合室連通，并在兩條支路管道上分別設(shè)置循環(huán)泵和第一加藥器；其中一個(gè)第一加藥器為其所在支路管道添加雙氧水，另一第一加藥器為其所在支路管道添加硫酸亞鐵，所述催化劑填料為鐵氧化物或其晶體。兩條支路分別加藥的目的在于避免藥劑在管道中提前作用而降低效果，在進(jìn)一步的改進(jìn)中，為了使兩種藥劑在預(yù)混合室中充分混合，可使兩條支路管道在預(yù)混合室中多余延伸，其延伸部分并列環(huán)繞呈螺旋狀，在螺旋的延伸管道壁上沿螺旋方向間隔開(kāi)設(shè)數(shù)個(gè)進(jìn)液口，當(dāng)藥劑混合廢水由支路管道通入時(shí)，會(huì)沿螺旋狀的管道產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)作用力，同時(shí)兩種混合了不同藥劑的廢水分別從各個(gè)進(jìn)液口進(jìn)入預(yù)混合室，也增加了室內(nèi)的擾流作用，如此在不必額外增加攪拌機(jī)械的情況下能夠使廢水在預(yù)混合室內(nèi)充分混合。
[0010]更進(jìn)一步地，與出水管連通的所述溢水槽上設(shè)有呈板狀的過(guò)濾器，該過(guò)濾器覆蓋在該溢水槽上部將槽口與出水管進(jìn)口隔開(kāi)，使進(jìn)入第一出水管的廢水盡量少地包含較大顆粒狀雜質(zhì)。
[0011]為了增大過(guò)濾面積和便于濾渣聚集，所述過(guò)濾器從出水堰板處呈逐漸下降趨勢(shì)延伸布置至反應(yīng)罐體內(nèi)壁處。
[0012]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)室中催化劑填料的上部設(shè)有用于阻擋催化劑填料過(guò)度上升的阻隔網(wǎng)，該阻隔網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑小于催化劑填料的顆粒粒徑。在實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)實(shí)際需求選擇該阻隔網(wǎng)的阻隔大小，即可以使該阻隔網(wǎng)的邊緣與反應(yīng)罐體壁完全貼合的連接，如此對(duì)反應(yīng)罐體的一個(gè)截面完全地阻隔，也可以使該阻隔網(wǎng)的邊緣通過(guò)連接架、連接桿或連接繩與反應(yīng)罐體壁連接固定，阻隔網(wǎng)只對(duì)反應(yīng)罐體該截面的一部分進(jìn)行阻隔，如此設(shè)計(jì)的原因在于多數(shù)情況下催化劑填料顆粒隨水流上升的幅度并不大，而且基于流體力學(xué)原理由于罐壁的干擾會(huì)使水流在罐壁附近的上升擾動(dòng)強(qiáng)度大大小于罐體中心處，如只針對(duì)性地阻隔罐體中心一定范圍內(nèi)的水流上升擾動(dòng)，將大大減小該阻隔網(wǎng)的布置面積并降低與其他部件的連接要求，可明顯降低設(shè)備成本，并在絕大多數(shù)情況下能夠保證阻隔效果。
[0013]具體地，所述凝絮沉淀裝置包括與第一出水管連通的沉淀池體，設(shè)置在沉淀池體內(nèi)將其分隔為并排的處理前段和處理后段的格柵板，設(shè)置在沉淀池體處理前段內(nèi)的第二加藥器和攪拌機(jī)，一端與沉淀池體處理后端連通且另一端與曝氣生物濾池裝置連通的第二出水管，以及設(shè)置在沉淀池體底部的集污槽和與集污槽連接的排污管，其中，集污槽由第二出水管進(jìn)口處向其相對(duì)一側(cè)呈下降傾斜狀設(shè)置。進(jìn)一步地，在第二出水管的入口處也設(shè)有避免凝絮外流的過(guò)濾器。
[0014]具體地，所述曝氣生物濾池裝置包括通過(guò)濾板將其分隔為下部的緩沖室和上部的過(guò)濾室的濾池池體，與凝絮沉淀裝置連通的并通過(guò)管道與緩沖室連通的配水槽，數(shù)個(gè)按規(guī)律設(shè)置在過(guò)濾板上的布水濾頭，掛布在過(guò)濾室內(nèi)的多張生物膜濾料，設(shè)置在過(guò)濾室內(nèi)的多個(gè)單孔膜曝氣器，通過(guò)曝氣管與所有單孔膜曝氣器連通的空壓機(jī)，設(shè)置在濾池池體上部的第一過(guò)水堰，設(shè)置于第一過(guò)水堰相對(duì)于濾池池體側(cè)的另一側(cè)的集水槽，以及集水槽連通的第三出水管。
[0015]為了對(duì)濾池池體液面可能存在的漂浮物進(jìn)行阻擋，所述第一過(guò)水堰和濾池池體之間設(shè)有隔擋板，該隔擋板由上至下插入濾池池體的液面下，使濾池池體液面到集水槽之間形成一迂回形的出水流道。
[0016]進(jìn)一步地，所述緩沖室上還連接有反沖洗進(jìn)水管和反沖洗進(jìn)氣管，所述濾池池體與第一過(guò)水堰之間還設(shè)有其高度低于第一過(guò)水堰的第二過(guò)水堰，并在第一過(guò)水堰和第二過(guò)水堰之間形成一帶有反沖洗排水管的排水槽。
[0017]上述說(shuō)明中省略了各管路上的閥門介紹，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)管路設(shè)計(jì)的基本原理在上述說(shuō)明的宣導(dǎo)下在合理位置安設(shè)相關(guān)開(kāi)關(guān)閥門。
[0018]本發(fā)明還提供了一種化工廢水的深度處理工藝，其應(yīng)用了上述化工廢水的深度處理系統(tǒng)，包括如下步驟:
(1)將化工廢水由進(jìn)水管通入芬頓流化床裝置中；
(Ia)化工廢水由經(jīng)回流管及其兩支路管道進(jìn)入反應(yīng)罐體的預(yù)混合室，并在兩支路管道上分別加入雙氧水和硫酸亞鐵，加入的雙氧水和硫酸亞鐵的質(zhì)量比為1.5-2:1，且加入的雙氧水和通入的化工廢水中COD的質(zhì)量比為5~8:1 ;
(Ib)預(yù)混合室內(nèi)的化工廢水由布水器進(jìn)入反應(yīng)室，在催化劑填料的作用下對(duì)廢水充分氧化，形成的三價(jià)鐵離子在催化劑填料表面沉淀或結(jié)晶；
(Ic)處理后的一部分廢水由溢水槽進(jìn)入第一出水管流向凝絮沉淀裝置，另一部分廢水由另一溢水槽與新入化工廢水混合后進(jìn)入回流管再返回反應(yīng)罐體內(nèi)；
(2)廢水進(jìn)入凝絮沉淀裝置中；
(2a)廢水進(jìn)入沉淀池體的處理前段后，第二加藥器依次加入氫氧化鈉作為調(diào)節(jié)PH用和加入聚丙烯酰胺作為凝絮用，攪拌機(jī)間歇?jiǎng)幼魇顾巹┳饔酶泳鶆颍?br> (2b)格柵板將凝絮沉淀阻擋，處理后的廢水進(jìn)入處理后段，并在流入第二出水管的過(guò)程中逐漸使凝絮沉淀，沉淀后的凝絮落入集污槽并在重力作用下移至傾斜底部后集中排放；
(3)廢水進(jìn)入曝氣生物濾池裝置中；
(3a)第二出水管流出的廢水進(jìn)入曝氣生物濾池裝置的配水槽，并由管道輸送至濾池池體的緩沖室內(nèi)；
(3b)由布