CN111977888B - 一种用于在废水中提取n-甲基吡咯烷酮的生化处理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在废水中提取N‑甲基吡咯烷酮的生化处理***，包括冷却管路、综合调节池、厌氧池、水解酸化池、接触氧化池和二沉池，冷却管路将废水从输送至综合调节池中，综合调节池中设有第一曝气装置和搅拌装置，厌氧池中设有折流装置，水解酸化池底部设置有多个交错设置折流板；所述接触氧化池中自下而上设置有第二曝气装置、微生物填料层、布水装置，二沉池底部通过三通管分别连接有污泥输送泵和污泥回流泵，污泥回流泵出口端连接有回流管，回流管与水解酸化池连接。采用冷却管路对进入到生化处理池的中废水进行水冷却处理，通过废水与折流冷却板充分接触，达到废水快速冷却降温的效果。

Description

一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***。

背景技术

一般化工企业每天有大量综合化工有机废水排出，如吸收塔废水、车间冲洗废水、试验时废水等，并且这些废水有些是从高温生产设备上排出的，因此在处理之前需要先进行降温处理，否则将会对生化池中的微生物的活性产生影响，另外有少许厂区生活污水。综合化工废水主要污染因子为CODer及氨氮，特征污染物成分主要为有机溶剂NMP等高分子有机化合物。对这些废水需要处理后达到污水处理厂接管标准才能排放，现有的生化处理***的结构简单，处理池中的有机物降解速度慢，以及反应池中水流流体相对简单，使得反应池内的容积利用率底，从而影响了废水处理能力，无法保证对生物固体的截留能力，容易导致一个反应器内微生物在堆积在同一区域内生长，因此需要一种高效率废水生化处理***。

发明内容

本发明针对上述问题，公开了一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***。

具体的技术方案如下：

一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，包括冷却管路、综合调节池、厌氧池、水解酸化池、接触氧化池和二沉池，所述冷却管路将废水从输送至综合调节池中，所述综合调节池中设置有第一曝气装置和搅拌装置，并对汇集废水进行搅和均质，综合调节池一侧通过第一输送管配合第一提升泵将废水注入至厌氧池中，所述厌氧池中设置有用于改变水流流态的折流装置，且厌氧池通过第二输送管配合第二提升泵将废水注入至水解酸化池中，所述水解酸化池底部设置有多个交错设置折流板，且水解酸化池通过第三输送管配合第三提升泵将废水输送至接触氧化池；所述接触氧化池中自下而上设置有第二曝气装置、微生物填料层、布水装置，接触氧化池通过第四输送管配合第四提升泵将废水输送至二沉池，所述二沉池为竖流式沉淀池，二沉池底部通过三通管分别连接有污泥输送泵和污泥回流泵，所述污泥回流泵出口端连接有回流管，所述回流管与水解酸化池连接，使得污泥回流泵将沉淀的污泥回流至水解酸化池中，所述污泥输送泵通过管路将污泥输送至污泥池中。

进一步的，所述冷却管路包括冷却套管和设置在冷却套管中的多个折流冷却板，所述冷却套管一端通过管路与综合调节池连接，冷却套管的侧壁为中空结构，且冷却套管的内腔两端设有密封挡板，两个所述密封挡板将冷却套管的内腔分隔形成两个独立的腔体，两个腔体一侧分别有进水管和出水管，分别连接有进水管和出水管，所述进水管和出水管连接有循环管路，所述循环管路与水箱连接，且循环管路上设有循环泵，所述冷却套管的内壁两侧均对称设有多个连接管；多个所述折流冷却板均为纵向设置并横向排列设置在冷却套管的内侧，且多个折流冷却板上水平贯穿设有多个固定杆，所述固定杆两端与冷却套管的两端内壁固定连接，所述折流冷却板的内腔中均设有水流通道，且折流冷却板的两侧设有多个水管接头，所述水管接头与所述水流通道连通，且水管接头的位置与冷却套管内壁两侧的连接管位置相对应，且多个水管接头与多个连接管之间固定连接。

进一步的，所述折流冷却板包括壳体和盖体，所述盖体和壳体均呈弓形结构，且盖体通过螺栓螺母固定在壳体的一侧并对壳体内腔进行密封，壳体中自上而下设置多个所述水流通道，且每个水流通道均呈S型设置。

进一步的，所述搅拌装置包括设置在综合处理池上方的第一固定架、转动设置在第一固定架中心的搅拌轴以及设置在搅拌轴上的搅拌叶片。

进一步的，所述折流装置包括第二固定架、驱动电机、定位轴、折流圈板，所述折流圈板数量为多个并呈圆环状固定设置在厌氧池底部，且每个折流圈板的直径尺寸由内向外逐渐增大，所述第二固定架安装在厌氧池上方，第二固定架上固定设置所述驱动电机，第二固定架中心垂直设置所述定位轴，定位轴下端固定在厌氧池底部并位于多个折流圈板的中心，且定位轴为空心轴，定位轴上端与所述第一输送管连接，定位轴下端表面开设有若干个通口，定位轴上转动设有旋转套，所述旋转套外壁通过轴承与第二固定架转动连接，且旋转套的外壁上通过过传动轮配合传动带与驱动电机的输出轴传动连接，旋转套底部水平设置有圆形结构的旋转板，所述旋转板底部设有多个圆形结构的旋转盘，所述旋转盘均呈中空的圆台结构，且每个旋转盘的直径尺寸由内向外逐减增大，每个旋转盘与折流圈板之间呈交错设置。

进一步的，所述旋转板上开设有多个透气孔。

进一步的，所述旋转盘的内壁上设有沿旋转盘中心分布的螺旋凸条。

进一步的，所述第一曝气装置和第二曝气装置均包括曝气环管、分别设于所述曝气环管上的多个曝气头以及与所述曝气环管连通的鼓风机。

进一步的，所述第二曝气装置的曝气环管上连接有曝气支管，所述曝气支管上开设有曝气孔并设置于微生物填料层中。

进一步的，所述布水装置包括多个横向设置在接触氧化池上方的布水管，所述布水管均与供水源连接，且布水管底部排列设有若干个喷头。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用冷却管路对进入到生化处理池的中废水进行水冷却处理，通过废水与折流冷却板充分接触，达到废水快速冷却降温的效果，通过热交换的高效率冷却方式相比较传统的风冷方式，冷却速度更快。

(2)本发明将废水从定位轴的通口流入至厌氧池中，并通过驱动电机带动旋转套以及旋转板旋转，使得废水在离心作用下逐渐向外层流动，使废水具有复杂的流态，从而提高了容积利用率，可获得较强的处理能力；具有良好的生物固体的截留能力，并使一个反应器内微生物在不同的区域内生长；通过构造上改进，延长水流在反应器内的流径，从而促进废水与污水的接触。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中冷却管路的剖视图。

图3为本发明中冷却套管的剖视图。

图4为本发明中冷却折流板的立体图。

图5为本发明中冷却折流板中的水冷通道示意图。

图6为本发明中折流装置的结构示意图。

图7为本发明中水解酸化池的俯视图。

附图标记说明

冷却管路1、冷却套管11、密封挡板111、进水管112、出水管113、连接管114、循环管路12、水箱13、循环泵14、折流冷却板15、水管接头151、壳体152、水流通道1521、盖体153、固定杆16、综合调节池2、第一曝气装置21、曝气环管211、曝气支管212、曝气头213、鼓风机214、搅拌装置22、第一固定架221、搅拌电机222、搅拌轴223、搅拌叶片224、第一输送管3、第一提升泵31、厌氧池4、折流装置41、第二固定架411、驱动电机412、定位轴413、通口4131、折流圈板414、旋转套415、旋转板416、透气孔4161、旋转盘417、螺旋凸条4171、第二输送管5、第二提升泵51、水解酸化池6、折流板61、第三输送管7、第三提升泵71、接触氧化池8、第二曝气装置81、微生物填料层82、布水装置83、布水管831、喷头832、第四输送管9、第四提升泵91、二沉池10、三通管101、污泥输送泵102、污泥回流泵103、回流管104。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本发明中所提及的固定连接，固定设置均为机械领域中的通用连接方式，焊接、螺栓螺母连接以及螺钉连接均可。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，包括冷却管路1、综合调节池2、厌氧池4、水解酸化池6、接触氧化池8和二沉池10，所述冷却管路1将废水从输送至综合调节池2中，所述综合调节池2中设置有第一曝气装置21和搅拌装置22，并对汇集废水进行搅和均质，综合调节池2一侧通过第一输送管3配合第一提升泵31将废水注入至厌氧池4中，所述厌氧池4中设置有用于改变水流流态的折流装置41，水流经过折流装置从而得到复杂水力流态，因而具有高的反应池容积利用率，可获得较强的处理能力；具有良好的生物固体的截留能力，并使一个反应池内微生物在不同的区域内生长，与不同阶段的进水相接触，在一定程度上实现生物相的分离，从而可稳定和提高设施的处理效果；通过构造上改进，延长水流在反应器内的流径，从而促进废水与污水的接触，厌氧池4通过第二输送管5配合第二提升泵51将废水注入至水解酸化池6中；

所述水解酸化池6底部设置有多个交错设置折流板61，水解酸化主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，降低污水的PH值减少污泥产量，以利于后续的好氧处理。设置水解酸化池可以提高整个***对有机物和悬浮物的去除效果，减轻好氧***的有机负荷，使整个***的能耗相比于单独使用好氧***大为降低水解酸化池6通过第三输送管7配合第三提升泵71将废水输送至接触氧化池8；

所述接触氧化池8中自下而上设置有第二曝气装置81、微生物填料层82、布水装置8383，接触氧化池8通过第四输送管9配合第四提升泵91将废水输送至二沉池10，所述二沉池10为竖流式沉淀池，二沉池10底部通过三通管101分别连接有污泥输送泵102和污泥回流泵103，所述污泥回流泵103出口端连接有回流管104，所述回流管104与水解酸化池6连接，使得污泥回流泵103将沉淀的污泥回流至水解酸化池6中，所述污泥输送泵102通过管路将污泥输送至污泥池中，其中污泥回流比为50％～100％，其余作为剩余污泥外排至污泥池。

进一步的，所述冷却管路1包括冷却套管11和设置在冷却套管11中的多个折流冷却板15，所述冷却套管11一端通过管路与综合调节池2连接，冷却套管11的侧壁为中空结构，且冷却套管11的内腔两端设有密封挡板111，两个所述密封挡板111将冷却套管11的内腔分隔形成两个独立的腔体，两个腔体一侧分别有进水管112和出水管113，分别连接有进水管112和出水管113，所述进水管112和出水管113连接有循环管路12，所述循环管路12与水箱13连接，且循环管路12上设有循环泵14，所述冷却套管11的内壁两侧均对称设有多个连接管114；多个所述折流冷却板15均为纵向设置并横向排列设置在冷却套管11的内侧，且多个折流冷却板15上水平贯穿设有多个固定杆16，所述固定杆16两端与冷却套管11的两端内壁固定连接，所述折流冷却板15的内腔中均设有水流通道1521，且折流冷却板15的两侧设有多个水管接头151，所述水管接头151与所述水流通道1521连通，且水管接头151的位置与冷却套管11内壁两侧的连接管114位置相对应，且多个水管接头151与多个连接管114之间固定连接，使得冷却套管的其中腔体中的水经过折流冷却板中的水流通道流向另一个腔体。

进一步的，所述折流冷却板15包括壳体152和盖体153，所述盖体153和壳体152均呈弓形结构，且盖体153通过螺栓螺母固定在壳体152的一侧并对壳体152内腔进行密封，壳体152中自上而下设置多个所述水流通道1521，且每个水流通道1521均呈S型设置。

进一步的，所述搅拌装置22包括设置在综合处理池上方的第一固定架221、转动设置在第一固定架221中心的搅拌轴223以及设置在搅拌轴223上的搅拌叶片224。

进一步的，所述折流装置41包括第二固定架411、驱动电机412、定位轴4131413、折流圈板414，所述折流圈板414数量为多个并呈圆环状固定设置在厌氧池4底部，且每个折流圈板414的直径尺寸由内向外逐渐增大，所述第二固定架411安装在厌氧池4上方，第二固定架411上固定设置所述驱动电机412，第二固定架411中心垂直设置所述定位轴4131413，定位轴4131413下端固定在厌氧池4底部并位于多个折流圈板414的中心，且定位轴4131413为空心轴，定位轴4131413上端与所述第一输送管3连接，定位轴4131413下端表面开设有若干个通口，定位轴4131413上转动设有旋转套415，所述旋转套415外壁通过轴承与第二固定架411转动连接，且旋转套415的外壁上通过过传动轮配合传动带与驱动电机412的输出轴传动连接，旋转套415底部水平设置有圆形结构的旋转板416，所述旋转板416底部设有多个圆形结构的旋转盘417，所述旋转盘417均呈中空的圆台结构，且每个旋转盘417的直径尺寸由内向外逐减增大，每个旋转盘417与折流圈板414之间呈交错设置。

进一步的，所述旋转板416上开设有多个透气孔4161。

进一步的，所述旋转盘417的内壁上设有沿旋转盘417中心分布的螺旋凸条4171，，使得旋转盘在旋转时，螺旋凸条能带动水流，使水流获得离心力并流向外层。。

进一步的，所述第一曝气装置21和第二曝气装置81均包括曝气环管211、分别设于所述曝气环管211上的多个曝气头213以及与所述曝气环管211连通的鼓风机214。

进一步的，所述第二曝气装置81的曝气环管211上连接有曝气支管212，所述曝气支管212上开设有曝气孔并设置于微生物填料层82中。

进一步的，所述布水装置83包括多个横向设置在接触氧化池8上方的布水管831，所述布水管831均与供水源连接，且布水管831底部排列设有若干个喷头832。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，包括冷却管路（1）、综合调节池（2）、厌氧池（4）、水解酸化池（6）、接触氧化池（8）和二沉池（10），所述冷却管路（1）将废水输送至综合调节池（2）中，所述综合调节池（2）中设置有第一曝气装置（21）和搅拌装置（22），并对汇集废水进行搅和均质，综合调节池（2）一侧通过第一输送管（3）配合第一提升泵（31）将废水注入至厌氧池（4）中，所述厌氧池（4）中设置有用于改变水流流态的折流装置（41），且厌氧池（4）通过第二输送管（5）配合第二提升泵（51）将废水注入至水解酸化池（6）中，所述水解酸化池（6）底部设置有多个交错设置折流板（61），且水解酸化池（6）通过第三输送管（7）配合第三提升泵（71）将废水输送至接触氧化池（8）；所述接触氧化池（8）中自下而上设置有第二曝气装置（81）、微生物填料层（82）、布水装置（83），接触氧化池（8）通过第四输送管（9）配合第四提升泵（91）将废水输送至二沉池（10），所述二沉池（10）为竖流式沉淀池，二沉池（10）底部通过三通管（101）分别连接有污泥输送泵（102）和污泥回流泵（103），所述污泥回流泵（103）出口端连接有回流管（104），所述回流管（104）与水解酸化池（6）连接，使得污泥回流泵（103）将沉淀的污泥回流至水解酸化池（6）中，所述污泥输送泵（102）通过管路将污泥输送至污泥池中；

所述冷却管路（1）包括冷却套管（11）和设置在冷却套管（11）中的多个折流冷却板（15），所述冷却套管（11）一端通过管路与综合调节池（2）连接，冷却套管（11）的侧壁为中空结构，且冷却套管（11）的内腔两端设有密封挡板（111），两个所述密封挡板（111）将冷却套管（11）的内腔分隔形成两个独立的腔体，两个腔体一侧分别有进水管（112）和出水管（113），分别连接有进水管（112）和出水管（113），所述进水管（112）和出水管（113）连接有循环管路（12），所述循环管路（12）与水箱（13）连接，且循环管路（12）上设有循环泵（14），所述冷却套管（11）的内壁两侧均对称设有多个连接管（114）；多个所述折流冷却板（15）均为纵向设置并横向排列设置在冷却套管（11）的内侧，且多个折流冷却板（15）上水平贯穿设有多个固定杆（16），所述固定杆（16）两端与冷却套管（11）的两端内壁固定连接，所述折流冷却板（15）的内腔中均设有水流通道（1521），且折流冷却板（15）的两侧设有多个水管接头（151），所述水管接头（151）与所述水流通道（1521）连通，且水管接头（151）的位置与冷却套管（11）内壁两侧的连接管（114）位置相对应，且多个水管接头（151）与多个连接管（114）之间固定连接；

所述折流冷却板（15）包括壳体（152）和盖体（153），所述盖体（153）和壳体（152）均呈弓形结构，且盖体（153）通过螺栓螺母固定在壳体（152）的一侧并对壳体（152）内腔进行密封，壳体（152）中自上而下设置多个所述水流通道（1521），且每个水流通道（1521）均呈S型设置。

2.如权利要求1所述的一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，所述搅拌装置（22）包括设置在综合处理池上方的第一固定架（221）、转动设置在第一固定架（221）中心的搅拌轴（223）以及设置在搅拌轴（223）上的搅拌叶片（224）。

3.如权利要求1所述的一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，所述折流装置（41）包括第二固定架（411）、驱动电机（412）、定位轴（413）、折流圈板（414），所述折流圈板（414）数量为多个并呈圆环状固定设置在厌氧池（4）底部，且每个折流圈板（414）的直径尺寸由内向外逐渐增大，所述第二固定架（411）安装在厌氧池（4）上方，第二固定架（411）上固定设置所述驱动电机（412），第二固定架（411）中心垂直设置所述定位轴（413），定位轴（413）下端固定在厌氧池（4）底部并位于多个折流圈板（414）的中心，且定位轴（413）为空心轴，定位轴（413）上端与所述第一输送管（3）连接，定位轴（413）下端表面开设有若干个通口，定位轴（413）上转动设有旋转套（415），所述旋转套（415）外壁通过轴承与第二固定架（411）转动连接，且旋转套（415）的外壁上通过传动轮配合传动带与驱动电机（412）的输出轴传动连接，旋转套（415）底部水平设置有圆形结构的旋转板（416），所述旋转板（416）底部设有多个圆形结构的旋转盘（417），所述旋转盘（417）均呈中空的圆台结构，且每个旋转盘（417）的直径尺寸由内向外逐减增大，每个旋转盘（417）与折流圈板（414）之间呈交错设置。

4.如权利要求3所述的一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，所述旋转板（416）上开设有多个透气孔（4161）。

5.如权利要求3所述的一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，所述旋转盘（417）的内壁上设有沿旋转盘（417）中心分布的螺旋凸条（4171）。

6.如权利要求1所述的一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，所述第一曝气装置（21）和第二曝气装置（81）均包括曝气环管（211）、分别设于所述曝气环管（211）上的多个曝气头（213）以及与所述曝气环管（211）连通的鼓风机（214）。

7.如权利要求6所述的一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，所述第二曝气装置（81）的曝气环管（211）上连接有曝气支管（212），所述曝气支管（212）上开设有曝气孔并设置于微生物填料层（82）中。

8.如权利要求1所述的一种用于在废水中提取N-甲基吡咯烷酮的生化处理***，其特征在于，所述布水装置（83）包括多个横向设置在接触氧化池（8）上方的布水管（831），所述布水管（831）均与供水源连接，且布水管（831）底部排列设有若干个喷头（832）。

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