CN209652079U

CN209652079U - 一种蒽醌类染料生产废水的预处理***

Info

Publication number: CN209652079U
Application number: CN201822120265.1U
Authority: CN
Inventors: 范博; 吴雅菲; 马洁; 王康; 李鹏飞; 葛超逸; 郑先强
Original assignee: Beijing Aerospace Environment Engineering Co Ltd
Current assignee: Beijing Aerospace Environment Engineering Co Ltd
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2019-11-19
Anticipated expiration: 2028-12-17

Abstract

本实用新型涉及一种蒽醌类染料生产废水的预处理***，所述***包括事故池、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池、污泥池、NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM‑投加***、H₂O₂蒸汽投加***和Na₂CO₃投加***。本***运行可靠、运行费用低、布置紧凑、减少占地和投资费用，该***产生的泥量较少，主要为活性污泥，后续易处理，污水预处理后能够达到污水处理厂的进水设计限值条件。

Description

一种蒽醌类染料生产废水的预处理***

技术领域

本实用新型属于环保设备技术领域，尤其是一种蒽醌类染料生产废水的预处理***。

背景技术

蒽醌类染料生产废水色度高，主要污染物为蒽醌类有机物，废水COD较高，氨氮含量较高，含一定盐分，污水成分复杂，其芳香结构不易被破坏，可生化性差，BOD5/COD<0.1，脱色较慢，并且废水中含有有机染料，毒性强，pH波动大，组分变化大，若不经预处理，直接进入污水处理厂，将造成污水处理厂进水水质、水量出现较大波动，且高含油、含硫废水将对生化处理***产生非常不利的影响，导致污水厂排水水质不达标，对周边环境造成极大的危害。

通过检索，发现如下两篇与本专利申请相关的专利公开文献：

1、一种染料污水处理***(CN107986553A)，提供了一种染料污水处理***，包括格栅池、粉煤灰吸附池、沉淀池一、活性炭吸附池、沉淀池二、厌氧光生物转盘、好氧移动床膜生物反应器，格栅池与粉煤灰吸附池、沉淀池一、活性炭吸附池、沉淀池二、厌氧光生物转盘、好氧移动床膜生物反应器依次连接；本发明染料污水处理***，先联合采用粉煤灰、活性炭对染料污水进行吸附处理，可从污水中回收染料分子、降低盐及金属离子含量，并对COD进行有效去除，脱色效果好，提高了污水的可生化性，之后采用厌氧-好氧联合法对废水进行进一步处理，使污水实现有效的脱毒处理，使COD的去除率显著增加，最终可达到96％以上，同时本发明投资、运行成本低，工艺流程稳定可靠。

2、一种工业废水的低温厌氧处理装置(CN207330514U)，公开了一种工业废水的低温厌氧处理装置，其结构包括：厌氧反应器、厌氧反应器支架、低温冷凝器、膜生物反应器、低温厌氧处理底座、废水导流细管、废水导流粗管、双汇管过滤箱、工业废水分槽体、排渣导管、污水好氧槽体、洗涤过滤池、污水好氧池、抽管循环池，本发明厌氧反应器设有二级三相分离器、深度净化反应室、厌氧反应器下降管、一级三相分离器、流化床反应室、厌氧反应器壳体、低温布水器，实现了工业废水的低温厌氧处理装置低温冷凝器配合厌氧发生器内部的布水器高效洒水降温厌氧配合处理污水废水，使工业废水的低温厌氧处理衔接配合更加高效，并且结合度极高，双作用更快速的处理废水。

通过对比，本专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种蒽醌类染料生产废水的预处理***及应用，该***运行可靠、运行费用低、布置紧凑、减少占地和投资费用，该***产生的泥量较少，主要为活性污泥，后续易处理，污水预处理后能够达到污水处理厂的进水设计限值条件。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种蒽醌类染料生产废水的预处理***，所述***包括事故池、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池、污泥池、NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM-投加***、H₂O₂蒸汽投加***和Na₂CO₃投加***，所述事故池的输入端能够输入蒽醌类染料生产废水，所述事故池的输出端、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池依次相连接设置，所述调节池的输入端也能够直接输入蒽醌类染料生产废水；

所述NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM-投加***与混凝气浮池相连接设置，该NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM-投加***能够向混凝气浮池内输入NaOH和/或碳酸钠和/或硫酸亚铁和/或PAM-；所述H₂O₂蒸汽投加***与负载催化氧化塔相连接设置，该H₂O₂蒸汽投加***能够向负载催化氧化塔输入H₂O₂蒸汽；所述Na₂CO₃投加***与厌氧、好氧MBR池相连接设置，该Na₂CO₃投加***能够向厌氧、好氧MBR池内输入Na₂CO₃；

所述臭氧接触池的输出端包括清水输出端和污水输出端，该臭氧接触池的清水输出端与清水池相连接设置，该臭氧接触池的污水输出端与活性炭吸附塔的输入端相连接设置；

所述混凝气浮池的输出端包括污泥输出端和污水输出端，该混凝气浮池的污水输出端与负载催化氧化塔的输入端相连接设置，该混凝气浮池的污泥输出端与污泥池的输入端相连接设置；

所述厌氧、好氧MBR池的输出端包括污泥输出端和污水输出端，该厌氧、好氧MBR池的污水输出端与臭氧接触池的输入端相连接设置，该厌氧、好氧MBR池的污泥输出端与污泥池相连接设置。

而且，所述调节池为调节均质罐。

而且，所述负载催化氧化塔内设置负载催化剂，负载催化剂为负载炭。

而且，所述好氧MBR池还包括好氧微生物入口，通过该好氧微生物入口能够向好氧MBR池内输入好氧微生物。

而且，所述好氧MBR池输入的O₂由鼓风机和曝气器供给。

如上所述的蒽醌类染料生产废水的预处理***在蒽醌类染料生产废水处理方面中的应用。

本实用新型取得的优点和积极效果是：

1、本***包括事故池、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池、污泥池、NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM-投加***、H₂O₂蒸汽投加***和Na₂CO₃投加***，调节池对蒽醌类染料生产废水进行水质和水量匀化后，通过混凝气浮池去除部分污染物后，进入生化处理***，生化***即厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池，厌氧水解酸化可将部分大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，提高***的B/C，通过后续的好氧去除COD；经生化后的难降解有机物通过臭氧氧化降解去除，再通过活性炭吸附作用，保障出水水质。本***产生的泥量较少，主要为活性污泥，后续易处理，污水预处理后能够达到污水处理厂的进水设计限值条件。

2、本***运行稳定，技术经济先进合理、安全适用、运行可靠，符合水环境发展要求；运行灵活、易于操作、便于管理，确保在正常时各项出水指标达到规定的指标，同时兼顾高负荷和低负荷下运行的经济性；减少三废排放，外排“三废”达到国家和当地环保排放标准的要求；降低能耗、物耗，减少定员，减少运行成本；设备布置力求合理、紧凑、因地制宜、节省占地。

3、本***设置了事故池，事故池为污水处理过程中所需构筑物的一种，当工业企业出现生产事故后，会在短时间内排放大量高浓度且pH值波动大的有机废水，这些废水若直接进入污水处理***，会给运行中的生物处理***带来很高的冲击负荷，造成的影响需要很长时间来恢复，有时会造成致命的破坏。为避免事故水对污水处理***带来的影响，用于贮存事故水。

4、本***设置了调节池，调节池对蒽醌类染料生产废水进行水质和水量匀化。该池的使用，极大地减小了占地面积，简化了流程，便于自动化运行，管理简单。污水可以自流至生化段进一步去除污染物质。

5、本***设置了混凝气浮池，废水经调节池处理后进入混凝溶气气浮池，通过投加药剂，混凝去除废水中的部分物质，并通过气浮的作用去除废水中的含油物质及悬浮物等。混凝澄清是向废水中投加一定量的混凝剂、助凝剂，使废水中难自然沉淀的污染物和一部分细小悬浮物经过脱稳、凝聚、架桥等反应过成，形成具有一定大小的絮凝体，再在沉淀区中沉淀分离，从而使得污染物得以从废水中分离出来的方法。混凝澄清可有效地降低水的浊度、色度、去除部分可溶性有机及无机物。

6、本***设置了负载催化氧化塔，该废水COD较高，含蒽醌类有机污染物，较难生物降解，需经过高级氧化***的氧化作用有效降解大分子有机物，提高B/C，使部分难降解的大分子污染物降解为易生物降解的小分子物质。通过投加H₂O₂，采用负载金属离子的负载炭作为催化剂，促进过氧化氢转化为羟基自由基，进行催化氧化。负载催化剂可以让过氧化氢分解速度快，提高氧化效果，氧化速度较高，有些催化剂如负载炭等可以循环利用，反应易于操作。

通过负载催化氧化塔分解去除废水中的蒽醌等难以生物降解、对生化反应有毒性的有机物等。催化氧化单元可以采用负载催化剂，通过负载催化剂的作用，将过氧化氢转化为羟基自由基，提高了废水的氧化效果，反应在催化氧化塔中进行，在运行过程中催化剂停留在氧化塔中，没有化学污泥的排放。

反应在中性条件下进行，不需要酸碱的调节，反应工艺段简化，反应速率较快，不会增加水中的盐量，并减少了酸碱的使用。

催化氧化工艺通过负载催化剂的作用既有效地促进过氧化氢的反应，而且大大降低了铁盐污泥的产生，大大减少了污泥的处理量。

7、本***设置了曝气池，通过曝气池的曝气作用可以有效地将负载催化单元中残留的双氧水去除，以避免对废水后续生化的影响，提高后端工艺的生化处理效果。

8、本***设置了生化处理单元，即厌氧、好氧MBR池，废水经生化处理单元进一步去除COD，使出水达到排放标准。废水在厌氧条件下，被多种厌氧微生物作用，水解为小分子有机物，经该过程处理后的废水其B/C比能够有效提高。未被完全分解的有机物在后续处理流程中被进一步分解。厌氧池出水可以自流入好氧池内，利用好氧微生物进一步分解有机物，微生物新陈代谢所需要的氧气可以由鼓风机和曝气器供给。通过以有机物为营养物微生物自身的生命活动(包括氧化、还原及合成等过程)将吸收的一部分有机物氧化为简单的无机物，将另一部分有机物转化为生物机体，组成新的活性污泥，降解水中有机污染物，从而使污水得到净化。

好氧池出水进入MBR膜池，采用膜分离***进行泥水分离，省去了二沉池。反应器的效率和运行负荷将高于普通活性污泥法。膜生物反应器(MBR)工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型污水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断的反应、降解，大大强化了生物反应器的功能。在膜生物反应器中，由于用膜组件代替传统活性污泥工艺中的二沉池，可以进行高效的固液分离，克服了传统活性污泥工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，从而具有下列特点：

1)能高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化；

2)由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；

3)生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积省；

4)有利于增殖世代周期长的微生物如硝化细菌的截留和生长，***硝化效率得以提高。也可增长一些难降解有机物在***中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率的提高；

5)膜生物反应器一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用；

6)易于实现自动控制，操作管理方便。

7)膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，不需设消毒设备，不需加药，不需控制余氯，使管理和操作更为方便，并可节省加药消毒所带来的长期运行费用。

8)膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜的通过水量随运转时间而逐渐下降。有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持MBR***的有效使用寿命。

9、本***设置了臭氧接触池，通过臭氧催化氧化作用，可以有效地将生化单元未降解的蒽醌等物质有效地降解，将大分子有机物转化为小分子有机物，降低出水的COD。

10、本***设置了活性炭吸附塔，活性炭吸附塔可有效去除废水中颗粒物及有机物。活性炭对水中杂质的去除原理主要是由于活性炭的比表面积大，并布满大量微孔使得活性炭对废水中细小颗粒物及有机物具有较强的物理吸附能力，可降低水的COD和SS等。另外活性炭表面碳原子具有不饱和化学键，具有与外来分子或基团发生化学作用的性质，从而对有机物具有较强的吸附力。活性炭吸附工艺尤其在难降解工业废水、高浓水的处理中应用较为广泛，常作为废水深度处理工艺。为保证出水水质达标，设计活性炭吸附单元。

11、本***设置了清水池，可以用于收集处理达标的废水。

12、本***设置了污泥池，收集回流后的剩余生物污泥，可以通过污泥的重力浓缩作用，减少污泥体积，降低后续污泥处理的成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接框图。

具体实施方式

下面结合通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

本实用新型未具体详细描述的结构，均可以理解为本领域的常规结构。

一种蒽醌类染料生产废水的预处理***，如图1所示，所述***包括事故池、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池、污泥池、NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM-投加***、H₂O₂蒸汽投加***和Na₂CO₃投加***，所述事故池的输入端能够输入蒽醌类染料生产废水，所述事故池的输出端、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池依次相连接设置，所述调节池的输入端也能够直接输入蒽醌类染料生产废水；

本***包括事故池、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池、污泥池、NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM-投加***、H₂O₂蒸汽投加***和Na₂CO₃投加***，调节池对蒽醌类染料生产废水进行水质和水量匀化后，通过混凝气浮池去除部分污染物后，进入生化处理***，生化***即厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池，厌氧水解酸化可将部分大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，提高***的B/C，通过后续的好氧去除COD；经生化后的难降解有机物通过臭氧氧化降解去除，再通过活性炭吸附作用，保障出水水质。本***产生的泥量较少，主要为活性污泥，后续易处理，污水预处理后能够达到污水处理厂的进水设计限值条件。

在本实施例中，所述调节池为调节均质罐。

在本实施例中，所述负载催化氧化塔内设置负载催化剂，负载催化剂为负载炭。

在本实施例中，所述好氧MBR池还包括好氧微生物入口(图中未示出)，通过该好氧微生物入口能够向好氧MBR池内输入好氧微生物。

在本实施例中，所述好氧MBR池输入的O₂由鼓风机和曝气器供给。

本蒽醌类染料生产废水的预处理***的相关检测：

1、未经本***预处理的蒽醌类染料生产废水的进水水质如表1所示：

表1 蒽醌类染料生产废水的进水水质

2、经本***预处理的蒽醌类染料生产废水的出水水质如表2所示：

表2 经本***预处理的蒽醌类染料生产废水的出水水质

序号	项目	数值(mg/l)
			1	pH	6～9
2	COD<sub>cr</sub>	≤500
			3	BOD<sub>5</sub>	≤200
4	SS	≤150
			5	NH<sub>3</sub>-N	≤50
6	TN	≤90
			7	TP	≤5
8	总有机碳	≤200

由表1和表2所示，经本***预处理的蒽醌类染料生产废水的出水水质满足使用要求。

本处理***的一种工作原理如下：

本***设置了事故池和调节池，进行水质和水量匀化，保证了进入处理设备的废水水量和水质相对稳定，减小对后续处理设备的冲击负荷，从而保证出水水质的稳定；

本***设置了混凝气浮池，可以去除废水中的呈悬浮态和胶体态有机物以及油类等物质；

废水经混凝气浮处理后，通过双氧水催化氧化将大分子有机物以及对微生物有抑制作用的有机物转化为小分子有机物，提高废水可生化性；

生化处理采用厌氧、好氧MBR池，去除废水中的可生化降解的有机物；

废水经生化处理后，进入臭氧接触池，通过臭氧催化氧化作用，去除降解废水中难生化降解的有机物；

废水通过活性炭吸附作用进一步去除废水中的有机物，即可对污水进行预处理，所得清水可以进行下一步处理。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例所公开的内容。

Claims

1.一种蒽醌类染料生产废水的预处理***，其特征在于：所述***包括事故池、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池、污泥池、NaOH+碳酸钠+硫酸亚铁+PAM-投加***、H₂O₂蒸汽投加***和Na₂CO₃投加***，所述事故池的输入端能够输入蒽醌类染料生产废水，所述事故池的输出端、调节池、混凝气浮池、负载催化氧化塔、曝气池、厌氧、好氧MBR池、臭氧接触池、活性炭吸附塔、清水池依次相连接设置，所述调节池的输入端也能够直接输入蒽醌类染料生产废水；

2.根据权利要求1所述的蒽醌类染料生产废水的预处理***，其特征在于：所述调节池为调节均质罐。

3.根据权利要求1所述的蒽醌类染料生产废水的预处理***，其特征在于：所述负载催化氧化塔内设置负载催化剂，负载催化剂为负载炭。

4.根据权利要求1所述的蒽醌类染料生产废水的预处理***，其特征在于：所述好氧MBR池还包括好氧微生物入口，通过该好氧微生物入口能够向好氧MBR池内输入好氧微生物。

5.根据权利要求1至4任一项所述的蒽醌类染料生产废水的预处理***，其特征在于：所述好氧MBR池输入的O₂由鼓风机和曝气器供给。