CN102320704B - 一种废液综合处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种废液综合处理装置，所述废液综合处理装置至少包括废液电化学预处理池、浓度调节罐、一个厌氧生化池、一个好氧生化池以及电化学处理槽，其中，废液管道接入所述废液电化学预处理池的入口，所述废液电化学预处理池的废水出口通过管道与所述浓度调节罐的入口连接，所述厌氧生化池的入口与所述浓度调节罐的出口相连，所述厌氧生化池的出口连接所述好氧生化池的入口，所述好氧生化池的出口连接所述电化学处理槽的入口。本发明提供的一种废液综合处理装置，通过将水源、热源、能源的综合利用，达到低成本高效率处理废液，最大限度降低水环境的污染的目标。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置，尤其是一种废液综合处理装置。
背景技术
废液来自于人们的生产和生活，通常水量小，污染物含量很高，难以生化处理，基本无法重复利用。包括来自于城市的垃圾填埋厂，垃圾焚烧厂，垃圾堆肥厂产生的渗滤液，沥滤液，污泥脱水，发酵产生的沼液；来自于工业生产的诸如：炼油、石化、电力、医药、农药、电镀、印刷电路板以及其他化工企业产生的废液。主要是：废碱液、废药液、脱硫废液、电镀废液等。通常电导率在10-150毫西门子/厘米，化学需氧量在500-250,000毫克/升，氨氮在1,000-150,000毫克/升。这种废液的特点是含高分子有毒，有害物质，以及高盐度，高氨氮等对微生物生化反应产生明显抑制的成分。这种废液的典型特点是难以或者根本不能直接采用常规的污水处理工艺降解污染物。目前普遍采用的工艺是诸如蒸发，焚烧，湿法氧化等需要高温高压，大量耗能的昂贵工艺来降解。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种废液综合处理装置，以减少或避免前面所提到的问题。
具体来说，本发明提供了一种废液综合处理装置，所述废液综合处理装置至少包括废液电化学预处理池、浓度调节罐、一个厌氧生化池、一个好氧生化池以及电化学处理槽，其中，废液管道接入所述废液电化学预处理池的入口，所述废液电化学预处理池的废水出口通过管道与所述浓度调节罐的入口连接，所述厌氧生化池的入口与所述浓度调节罐的出口相连，所述厌氧生化池的出口连接所述好氧生化池的入口，所述好氧生化池的出口连接所述电化学处理槽的入口。
优选地，所述废液综合处理装置进一步包括操作压力为7-20兆帕的高压反渗透膜处理罐、结晶罐，所述高压反渗透膜处理罐的入口与所述好氧生化池的出口连接，所述高压反渗透膜处理罐的第一出口连接所述电化学处理槽的入口，所述结晶罐的入口与所述高压反渗透膜处理罐的第二出口连接。
优选地，所述废液综合处理装置进一步包括污泥处理设备，所述厌氧生化池和所述好氧生化池的污泥出口分别与所述污泥处理设备连接。
优选地，所述污泥处理设备的废水出口通过管道接入所述浓度调节罐的补水口。
优选地，所述废液综合处理装置进一步包括蒸汽锅炉，所述厌氧生化池的甲烷废气出口和所述污泥处理设备的甲烷废气出口分别通过管道连接至所述蒸汽锅炉的燃烧炉。
优选地，所述蒸汽锅炉的蒸汽出口通过管道分别连接至所述结晶罐、所述厌氧生化池及所述好氧生化池。
优选地，所述废液综合处理装置进一步包括火力发电机构，所述厌氧生化池的甲烷废气出口和所述污泥处理设备的甲烷废气出口分别通过管道连接至所述火力发电机构。
本发明提供的一种废液综合处理装置，通过将水源、热源、能源的综合利用，达到低成本高效率处理废液，最大限度降低水环境的污染的目标，解决了当前废液难以生化，处理成本高，投资高，耗能巨大的问题。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的废液综合处理装置的结构示意图；
图2在图1的基础上显示了一个改进的实施例；
图3在图2的基础上显示了一个改进的实施例；
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号，图中的箭头用于表示管道中的气体、液体或者固液混合物的输送方向。
图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的废液综合处理装置的结构示意图；如图所示的废液综合处理装置1至少包括废液电化学预处理池11、浓度调节罐12、一个厌氧生化池13A、一个好氧生化池13B以及电化学处理槽14，其中，废液管道2接入所述废液电化学预处理池11的入口111，所述废液电化学预处理池11的废水出口112通过管道与所述浓度调节罐12的入口121连接，所述厌氧生化池13A的入口与所述浓度调节罐12的出口122相连，所述厌氧生化池13A的出口连接所述好氧生化池13B的入口，所述好氧生化池13B的出口连接所述电化学处理槽14的入口141。
在所述废液电化学预处理池11中，将废液管道2中的来自生产生活的各种废液混合均质后，可以通过使用能够产生大量羟自由基的强氧化剂来氧化废液中的污染物，羟自由基可以直接氧化有机物，生成二氧化碳和水，反应公式：(HO·)+有机物→CO2+H2O+H-+e-，该反应同时还能间接反应生成双氧水，臭氧等强氧化剂同步降解污染物。所述废液电化学预处理池11将高分子难降解有机物分解为容易降解物质，并同时分解氨氮，硫化物等无机污染物，提高废液的可生化性。本发明中所用电化学处理方法乃是本领域公知常识，在此不再详细说明。与电化学处理方法相关的技术内容可以参考US5,399,247A中的描述。
经过所述废液电化学预处理池11处理的废液，从所述废液电化学预处理池11的废水出口112通过管道输送入所述浓度调节罐12的入口121，在所述浓度调节罐12中，可以通过添加酸或碱将废液的pH值调节至中性，同时还可以加入稀释水来控制废液含盐量在5％以下，从而将所述废液电化学预处理池11处理后的综合废液调整到适宜后续生化处理的范围。
为了能够有效的去除经过所述浓度调节罐12处理的综合废液中的生化需氧量，同时兼顾去除氨氮，磷等其他污染物，可以通过所述厌氧生化池13A和所述好氧生化池13B进一步利用微生物降解有机污染物，可以使有机污染物被腐生细菌代谢，转化为有机酸，然后可以通过甲烷细菌降解有机酸为甲烷和二氧化碳，以去除经所述浓度调节罐12处理的综合废液中的生化需氧量，同时还可兼顾去除氨氮，磷等其他污染物。
所述厌氧生化池13A可以将化学需氧量转化为再生能源甲烷气，所述好氧生化池13B可以进一步去除化学需氧量、氨氮等污染物。
所述厌氧生化池13A可以使用经过耐盐培养的厌氧生物，当厌氧氨氧化反应温度在30摄氏度，可达到最高反应效率，可将1公斤的COD转化为0.35-0.4m3的甲烷气，所述厌氧生化池13A处理后的废液通过管道输送至所述好氧生化池13B。
所述好氧生化池13B可以包括活性污泥，也可以包括固定床/流动床生物膜，可处理经过所述厌氧生化池13A处理后的含盐5％以下的废液，并可达90％的污染物降解率。有关生化池的相关技术内容可以参考彭永臻等在2008年《环境科学》29卷12期(3342-3347)发表的文章“低溶解氧污泥微膨胀节能理论与方法的发现、提出及理论基础”或者王磊等在《中国给水排水》24卷5期(22-26)发表的文章“低氧接触氧化/微曝气人工湿地工艺净化污染河水”。
所述好氧生化池13B处理后的废液可通过管道经由所述电化学处理槽14的入口141输送入所述电化学处理槽14，在所述电化学处理槽14中，对其进行进一步氧化处理，所述电化学处理槽14可以使用能够产生大量羟自由基的强氧化剂氧化经过所述厌氧生化池13A和所述好氧生化池13B处理后的综合废液中的污染物，使其降解，还可以集成了一个化学除磷装置，用于降解经过所述厌氧生化池13A和所述好氧生化池13B处理后的综合废液中的磷元素含量，最终使废液被处理后能够达标，从而排放。
图2在图1的基础上显示了一个改进的实施例，如图2所示，在图1所示实施例的基础上，图2所示废液综合处理装置1中，所述废液综合处理装置1进一步包括高压反渗透膜处理罐15、结晶罐16，所述高压反渗透膜处理罐15的入口151与所述好氧生化池13B的出口连接，所述高压反渗透膜处理罐15的第一出口152连接所述电化学处理槽14的入口141，所述结晶罐16的入口161与所述高压反渗透膜处理罐15的第二出口153连接。
所述高压反渗透膜处理罐15的操作压力在7-20兆帕，其可以用于将所述厌氧生化池13A和所述好氧生化池13B处理后的废液进一步高压浓缩，使其成为电导率达到100毫西门子/厘米以上的高盐废水，从而可以达到进入所述结晶罐16的标准。
所述高压反渗透膜处理罐15产生的高压反渗透浓缩废水可以通过所述高压反渗透膜处理罐15的第二出口153经由所述结晶罐16的入口161进入所述结晶罐16，所述高压反渗透浓缩废水在所述结晶罐16内的强制循环流速在1-3米/秒，在循环过程中，所述高压反渗透浓缩废水被蒸发结晶，从而得到能够用于填满处理的固体废弃物，蒸发出的水分冷却后可以排入市政或工业中水管道作为冷却水，清洗水，锅炉用水等高质量用途的中水。
所述高压反渗透膜处理罐15还可以通过其第一出口152将净化后滤出的废水输送至所述电化学处理槽14的入口141，经由所述电化学处理槽14处理后达标排放。
在另一个具体实施例中，当所述废液综合处理装置1被用于废液的零排放处理时，所述高压反渗透膜处理罐净化后滤出的废水可以通过管道输送至所述浓度调节罐12做调节用水，如果所述高压反渗透膜处理罐15产生的高压反渗透浓缩废水达不到所述结晶罐16的进水标准，还可以通过管道被输送到所述电化学处理槽14，经过所述电化学处理槽14处理使其达到所述结晶罐16的进水标准后再通过管道输送至所述结晶罐16进行蒸发结晶，最终生成能够用于填满处理的固体废弃物，实现废液处理的零排放。
本发明中所用反渗透膜可采用现有市售的产品，其结构及原理乃是公知，不再详细说明。与反渗透膜相关的技术内容可以参考US 5,250,185A或者US6,537,456B2中的描述。
图2所示实施例其余部分与图1所示实施例完全相同，在此不再一一赘述。
图3在图2的基础上显示了一个改进的实施例，如图3所示，在图2所示实施例的基础上，图3所示废液综合处理装置1进一步包括污泥处理设备17，所述厌氧生化池13A的污泥出口131和所述好氧生化池13B的污泥出口132分别与所述污泥处理设备17连接。
所述厌氧生化池13A和所述好氧生化池13B在废夜处理过程产生的污泥，通过厌氧生化池13A的污泥出口131和所述好氧生化池13B的污泥出口132经由管道输送到所述污泥处理设备17的入口171，并进入所述污泥处理设备17进行进一步脱水处理。所述污泥处理设备17可以包括一个中温消化池，在所述中温消化池中，在隔绝氧气的情况下，污泥中的有机物先是被腐生细菌代谢，转化为有机酸，然后厌氧的甲烷细菌降解有机酸为甲烷和二氧化碳，整个过程的温度控制在33～35℃进行，这样就可以通过利用微生物的作用，使污泥中的有机物转化为较稳定物质。
所述污泥处理设备17还可以包括一个机械脱水装置，所述机械脱水装置可以将污泥的含水量进一步降低，使脱水后的干污泥能够被通过固体填埋等方式进行进一步处理。
在一个优选实施例中，所述污泥处理设备17的废水出口172通过管道接入所述浓度调节罐12的补水口123。所述污泥处理设备17在对污泥进行脱水处理过程中产生的废水可以经由所述污泥处理设备17的废水出口172通过管道接入所述浓度调节罐12的补水口123，从而能够作为所述浓度调节罐12的中和用水进一步对所述污泥处理设备17产生的废水进行利用。
图3所示实施例其余部分与图2所示实施例完全相同，在此不再一一赘述。
在另一个具体实施例中，所述废液综合处理装置1可以进一步包括蒸汽锅炉，所述厌氧生化池13A的甲烷废气出口和所述污泥处理设备17的甲烷废气出口分别通过管道连接至所述蒸汽锅炉的燃烧炉。
对于所述厌氧生化池13A和所述污泥处理设备17在工作过程中产生的甲烷废气，可以经由所述厌氧生化池13A的甲烷废气出口和所述污泥处理设备17的甲烷废气出口分别通过管道连接至所述蒸汽锅炉的燃烧炉，作为燃料在燃烧后提供热量给所述蒸汽锅炉，使所述蒸汽锅炉产生蒸汽。
在另一个具体实施例中，所述蒸汽锅炉的蒸汽出口通过管道分别连接至所述结晶罐16、所述厌氧生化池13A及所述好氧生化池13B。所述蒸汽锅炉可以产生的1-5.4兆帕的蒸汽，所述蒸汽锅炉可以将其产生的1兆帕的蒸汽输送至所述结晶罐16，以利于将所述结晶罐16中的高压反渗透浓缩废水蒸发结晶；所述蒸汽锅炉也可以将其产生的蒸汽输送至所述厌氧生化池13A及所述好氧生化池13B，以利于调节所述厌氧生化池13A及所述好氧生化池13B中的温度，使其保持在能够达到最高反应效率的温度环境。
在另一个具体实施例中，所述废液综合处理装置1进一步包括火力发电机构，所述厌氧生化池13A的甲烷废气出口和所述污泥处理设备17的甲烷废气出口分别通过管道连接至所述火力发电机构。
对于所述厌氧生化池13A和所述污泥处理设备17在工作过程中产生的甲烷废气，可以经由管道输送给所述火力发电机构，为所述火力发电机构提供甲烷作为燃料。所述火力发电机构发出的电能为所述废液综合处理装置1提供动力。
本发明提供的一种废液综合处理装置，通过将水源、热源、能源的综合利用，达到低成本高效率处理废液，最大限度降低水环境的污染的目标，解决了当前废液难以生化，处理成本高，投资高，耗能巨大的问题。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种废液综合处理装置，所述废液综合处理装置至少包括废液电化学预处理池、浓度调节罐、一个厌氧生化池、一个好氧生化池以及电化学处理槽，其中，废液管道接入所述废液电化学预处理池的入口，所述废液电化学预处理池的废水出口通过管道与所述浓度调节罐的入口连接，所述厌氧生化池的入口与所述浓度调节罐的出口相连，所述厌氧生化池的出口连接所述好氧生化池的入口，所述好氧生化池的出口连接所述电化学处理槽的入口，其特征在于，所述废液综合处理装置进一步包括操作压力为7-20兆帕的高压反渗透膜处理罐、结晶罐，所述高压反渗透膜处理罐的入口与所述好氧生化池的出口连接，所述高压反渗透膜处理罐的第一出口连接所述电化学处理槽的入口，所述结晶罐的入口与所述高压反渗透膜处理罐的第二出口连接。
2.根据权利要求1所述的废液综合处理装置，其特征在于，所述废液综合处理装置进一步包括污泥处理设备，所述厌氧生化池和所述好氧生化池的污泥出口分别与所述污泥处理设备连接。
3.根据权利要求2所述的废液综合处理装置，其特征在于，所述污泥处理设备的废水出口通过管道接入所述浓度调节罐的补水口。
4.根据权利要求3所述的废液综合处理装置，其特征在于，所述废液综合处理装置进一步包括蒸汽锅炉，所述厌氧生化池的甲烷废气出口和所述污泥处理设备的甲烷废气出口分别通过管道连接至所述蒸汽锅炉的燃烧炉。
5.根据权利要求4所述的废液综合处理装置，其特征在于，所述蒸汽锅炉的蒸汽出口通过管道分别连接至所述结晶罐、所述厌氧生化池及所述好氧生化池。
6.根据权利要求5所述的废液综合处理装置，其特征在于，所述废液综合处理装置进一步包括火力发电机构，所述厌氧生化池的甲烷废气出口和所述污泥处理设备的甲烷废气出口分别通过管道连接至所述火力发电机构。
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