專利名稱:一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法
技術領域:
本發明涉及一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法技術領域,特別涉及一種采用不同性質廢水分流預處理,結合均質酸化、QCS高效厭氧反應器和高效好氧生物降解池、澄清、自動提泥分配裝置及過濾的方法全面進行廢水中污染物降解,最終處理出水達到排放標準或滿足循環利用指標的工藝方法。
背景技術:
聚酯行業飛速發展的同時也帶來了一些問題,特別是環境污染問題(其中主要集中在廢水方面)。聚酯車間酯化所產生的廢水是一種高濃度的有機化工廢水,廢水中含有較高濃度的乙二醇、乙醇和二甘醇、二氧雜乙烷及少量的乙醛、有機酸、有機溶劑、低聚合物和無機鹽等有機物質;聚酯車間地面沖洗廢水濃度中等,可生化性略好,但廢水中含有的少量大分子有機物較難處理;紡絲廢水濃度中等,但該股廢水中含有少量的油類物質,需進行破乳及隔油的預處理;另還有廠區日常生活產生的生活污水等。聚酯行業在生產經營過程中產生的廢水種類較多,如不采取有效的處理方法,勢必會對周圍環境造成嚴重的環境污染, 且針對不同性狀的廢水必須采用不同的工藝才能有效的處理。
聚酯生產廢水主要來自酯化縮聚反應及聚酯熔體切粒等工段產生的廢水。聚酯廢水屬溶解性有機廢水,廢水中成分以醇類為主,含有乙二醇、乙醇和二甘醇、二氧雜乙烷及少量的乙醛、有機酸、有機溶劑、低聚合物和無機鹽等。
聚酯廢水的特點是有機物含量高,廢水的化學需氧量往往是數千,有的甚至達到上萬。雖然廢水組份較穩定,但間隙排水,沖擊負荷較大,廢水中存在一定量的難生物降解性有機物。
歸納聚酯廢水具有下述特點
生產排水具有間隙和周期性,廢水水量和水質的波動很大,不均勻程度很高;
廢水中含有一定量的低聚物,有時還混有難降解的有毒有機物聯苯和聯苯醚等混合物,這類物質不易降解或降解過程較復雜,歷時較長;
廢水中B/C值一般都大于0. 3,可生化性較好;
廢水中污染因子的濃度較高,其中聚酯廢水COD值可達5000mg/L左右,有時甚至更高,屬高濃度有機廢水,所以僅采用好氧生物降解工藝是不經濟的,效率也較低,應充分考慮廢水的高效厭氧處理工藝;
廢水的PH值約3 5左右,屬于酸性廢水,而生化處理和達標排放均要求控制PH 值至中性;
有少量的含油廢水,需要采用有效的預處理方法除去油類,運行過程中必須嚴密監測水中含油物質指標;
廢水中的有機物大多數以溶解態形式存在,且廢水中還存在一定數量的生物難降解的溶解性COD。
一般的廢水處理技術,難以以一種方法一次性處理,達到達標的排放標準,而且理設施規模龐大,建設投資高。 發明內容
本發明的目的是為了解決上述問題,提供一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,該方法根據水質水量特性情況分析,結合所開發的先進處理技術和高性能產品才能實踐對聚酯廢水處理的達標保證,確定廢水處理工藝的選擇依照如下思路
總體思路采用QCS高效厭氧反應器和高效好氧生物降解池結合的生物系統工藝進行處理;
由于水質特點不同,油劑、一般廢水(包括一般生產廢水和生活污水)與聚酯廢水這三類廢水必須進行分流處理,這樣可以縮小處理設施規模,減少建設投資。聚酯廢水處理是經多項成功案例的優化創新,經QCS高效厭氧反應器使有機物濃度大幅度降低,減輕后續生物處理的負荷。含油廢水采用分離除油預處理工藝,減少或消除油劑對生化微生物的不良影響。一般廢水采用攔截預處理工藝,避免雜質堵塞構筑物或設備。
三類廢水經不同的預處理工藝處理后再合并處理,采用高效好氧生物降解池處理工藝全面降低污染物。
最后通過澄清、過濾分離深度處理,保證水質達標排放或循環利用。
工藝流程簡捷、工程造價低、運行費用低、自動化程度高、運行管理簡捷、方便。
為了達到上述目的,本發明提供的技術方案是一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,采用不同性質污水分流處理,采用浮選裝置、均質酸化、QCS高效厭氧反應器、高效好氧生物降解池、澄清、自動提泥分配裝置相結合的處理系統方法。處理聚酯切片產生的高濃度有機廢水。所述方法包括如下步驟
不同性質污水包含一般廢水、含油廢水和高濃度聚酯廢水,分別進入一般廢水集水井(1)、含乳化油廢水集水井C3)和高濃度聚酯廢水調節池(6)待處理;含乳化油廢水經過浮選裝置( 處理后自流至均質酸化池(8),高濃度聚酯廢水經調節水質水量提升至均質酸化池(8),經均質酸化后調整pH、加溫提升至QCS高效厭氧反應器(10),高濃度廢水經 QCS高效厭氧反應器處理后自流至混合池(12),一般性廢水提升至混合池(12),混合廢水提升至高效好氧生物降解池(1 和澄清池(14)及過濾系統(16),最終滿足達標排放和循環利用要求;
高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法還設置有事故池(7);事故狀態下不同性質污水進入事故池(7),事故后有提升泵提升至高濃度聚酯廢水調節池(6);
不同性質廢水分別采用不同的預處理工藝;如高濃度聚酯廢水采用均質水解酸化池(8)預處理后在進入QCS高效厭氧反應器(10)處理,QCS高效厭氧反應器(10)的反應溫度由換熱系統(9)自動控制其最佳反應溫度33 35°C,同時自動投加氫氧化鈉、pH值控制在6. 8 7. 5,利于高效率處理。QCS高效厭氧反應器(10)出水自流至高效好氧生物降解池(1 內采用專有碟式射流曝氣器00)作為高效供氧設備,高效好氧生物降解池(13) 處理后出水自流至澄清池(14),澄清池(14)出水至中間水池(15),澄清池(14)內活性污泥采用專有氣提裝置提至均質酸化池(8)及混合池(1 ,中間水池(1 出水已滿足排放標準可以直接排放或提至過濾系統(16)內過濾后循環利用;
QCS高效厭氧反應器(10)所產生的甲烷氣體經水封裝置(11)后可以收集利用于系統供熱達到節能減排目標;
高效好氧生物降解池(1 內采用專有高效供氧設備碟式射流曝氣器作為其供氧設備;
本發明的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,針對存在幾股不同性質廢水的特點,采用合理、科學的分流處理,一般廢水(生活廢水、車間地面沖洗廢水等) 采用格柵或柵網等設施有效攔截水中固體帶狀條狀等物質;含油廢水采用浮選裝置等設置有效分離廢水中乳化油;高濃度聚酯廢水經調節池收集調節水質水量后直接進入均質酸化池(8)酶解達到預處理目的。通過這一系列分流式預處理,使廢水更有利于后續主生化段的處理,從而既縮小了處理規模減小了投資,又使得處理效果更佳。
采用均質酸化池(8)和QCS高效厭氧反應器(10)相結合的方法有效區分反應產酸和產甲烷階段,既提高了處理效率,又縮小了厭氧反應器的建設規模;均質酸化池(8)的作用是減小有機物分子量,產生不完全氧化的產物,提高廢水的可生化性(B/C),有利于后續生化段的處理。為了保障均質酸化池(8)的效果,在其內部設置了高密度的生物填料和槳板式攪拌裝置,使池內污泥能夠充分和廢水接觸,并且有澄清池(14)內自動氣提活性污泥供給,為提高污泥濃度和補充營養源,確保補充污泥和流失污泥的動態平衡,保證均質酸化池(8)的預處理效果。
均質酸化池(8)預處理后的廢水,通過提升水泵提升至換熱系統(9),換熱系統 (9)利用低壓蒸汽作為熱源,間接對廢水進行有效的加熱,保障QCS高效厭氧反應器(10)的溫度要求;換熱系統(9)采用全自動溫度控制系統,能夠將QCS高效厭氧反應器(10)的溫度穩定控制在設定值區間內。
經過換熱系統換熱后的廢水通過布水系統進入QCS高效厭氧反應器(10),QCS高效厭氧反應器(10)為全鋼結構或鋼砼結構,QCS高效厭氧反應器(10)上部為單級或雙級三相分離系統,保障上部出水的流態穩定,防止厭氧污泥的流失,有效分離和收集反應器內產生的甲烷氣體;QCS高效厭氧反應器(10)中部設置填料層和內循環系統,使整個反應器內污泥負荷和反應溫度保持一致,同時增加泥、水接觸幾率。
QCS高效厭氧反應器(10)頂部收集的甲烷氣體通過管路進入液封裝置(11),液封裝置(11)內簡單脫硫后甲烷氣體可回收利用。
QCS高效厭氧反應器(10)采用中溫33 35°C的反應溫度,由采用低壓蒸汽供熱的換熱系統(9)自動控制換熱系統出水溫度從而保障反應器消化要求又達到節能目的。
QCS高效厭氧反應器(10)出水COD —般控制在800 1200mg/L。
經QCS高效厭氧反應器(10)處理后的廢水和一般廢水在混合池(1 內混合,通過提升泵泵入高效好氧生物降解池(13),高效好氧生物降解池(1 采用好氧微生物作為有效處理介質,采用鼓風機(21)、專有碟式射流曝氣器00)作為供氧設備給好氧微生物提供溶解氧。
高效好氧生物降解池(1 處理后的廢水進入澄清池(14),澄清池(14)采用豎流式設計,進水通過中心導流筒和反射板,保證進水的穩定、減小水流波動擾亂沉淀區,頂部采用周邊圍堰方式出水,保證出水的均勻和穩定;澄清池(14)斗底裝設自動氣提設備,氣源來源于鼓風機(21),氣提所提升的污泥通過電磁閥自動控制、100%活性污泥回流至前段處理單元,保障其生物量,提高處理效率及效果,從而也有助于減少剩余污泥量。
設置澄清池(14)主要是分離高效好氧生物降解池(1 出水中所含活性污泥,同時采用專有自動氣提裝置將活性污泥回至均質酸化池(8)作營養物并保障混合池(13)的污泥濃度和預消化和反硝化功能。
澄清池(14)出水除懸浮物SS沒有滿足循環利用要求外(一般在50 60mg/L), 其余指標如COD、BOD、NH3-N、TP、pH等均達到循環利用水要求。
澄清池(14)內活性污泥采用100%回流利用和消化的方式,達到提高前級工藝處理效率和污泥減量的目的,剩余污泥產量極少。浮選裝置( 及高效好氧生物降解池(13) 每年置換出的無機污泥和QCS高效反應器(10)產生的剩余污泥進入剩余污泥池(18),再由泵提升至污泥處理系統(19)脫水處理,泥餅外運衛生填埋。
澄清池(14)的出水自流進入中間池(15)后,由水泵提升進入過濾系統(16),過濾系統(16)采用自動多介質過濾器、濾料為石英砂或(和)無煙煤,嚴格控制出水懸浮物SS, 確保循環利用指標全面達標,過濾系統(16)采用自動反沖洗模式運行,反洗出水通過地溝或地下管網收集排入一般廢水收集池(1)。
經過濾系統(16)處理后的出水進入回用水池(17)待循環利用。
從浮選裝置(5)、澄清池(14)和QCS高效厭氧反應器(10)所產生的剩余污泥全部進入剩余污泥池(18),通過提升進入污泥脫水系統(19),加藥脫水后的泥餅外運衛生填埋;由于本工藝的生化污泥采用了獨特的污泥消減技術,所以本工藝實際產生的污泥量極少,污泥脫水系統的啟動頻率約為1次/年。
圖1 為本發明工藝方法流程圖即一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法的處理工藝流程圖。
其中1-一般廢水集水井、2-—般廢水調節池、3-含乳化油廢水集水井、4-含乳化油廢水調節池、5-浮選裝置、6-高濃度聚酯廢水調節池、7-事故池、8-均質酸化池、9-換熱系統、10-QCS高效厭氧反應器、11-水封裝置、12-混合池、13-高效好氧生物降解池、14-澄清池、15-中間池、16-過濾系統、17-回用水池、18-剩余污泥池、19-污泥脫水系統、20-專有碟式射流曝氣器、21-專有氣提裝置、21-鼓風機、22-引風機。
具體實施例方式
實施例1
下面結合附圖對本發明作進一步解釋說明
參照圖1,一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,采用不同性質污水分流處理,采用浮選裝置、均質酸化、QCS高效厭氧反應器、高效好氧生物降解池、澄清、自動提泥分配裝置相結合的處理系統方法。處理聚酯切片產生的高濃度有機廢水。所述方法包括如下步驟
不同性質污水包含一般廢水、含油廢水和高濃度聚酯廢水,分別進入一般廢水集水井(1)、含乳化油廢水集水井C3)和高濃度聚酯廢水調節池(6)待處理;含乳化油廢水經過浮選裝置( 處理后自流至均質酸化池(8),高濃度聚酯廢水經調節水質水量提升至均質酸化池(8),經均質酸化后調整pH、加溫提升至QCS高效厭氧反應器(10),高濃度廢水經QCS高效厭氧反應器處理后自流至混合池(12),一般性廢水提升至混合池(12),混合廢水提升至高效好氧生物降解池(1 和澄清池(14)及過濾系統(16),最終滿足達標排放和循環利用要求;
一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法還設置有事故池(7);事故狀態下不同性質污水進入事故池(7),事故后有提升泵提升至高濃度聚酯廢水調節池(6);
不同性質廢水分別采用不同的預處理工藝;如高濃度聚酯廢水采用均質水解酸化池(8)預處理后在進入QCS高效厭氧反應器(10)處理,QCS高效厭氧反應器(10)的反應溫度由換熱系統(9)自動控制其最佳反應溫度33 35°C,同時自動投加氫氧化鈉、pH值控制在6. 8 7. 5,利于高效率處理。QCS高效厭氧反應器(10)出水自流至高效好氧生物降解池(1 內采用專有碟式射流曝氣器00)作為高效供氧設備,高效好氧生物降解池(13) 處理后出水自流至澄清池(14),澄清池(14)出水至中間水池(15),澄清池(14)內活性污泥采用專有氣提裝置提至均質酸化池(8)及混合池(1 ,中間水池(1 出水已滿足排放標準可以直接排放或提至至過濾系統(16)內過濾后循環利用;
QCS高效厭氧反應器(10)所產生的甲烷氣體經水封裝置(11)后可以收集利用于系統供熱達到節能減排目標;
高效好氧生物降解池(1 內采用專有高效供氧設備碟式射流曝氣器作為其供氧設備;
本發明的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,針對存在幾股不同性質廢水的特點,采用合理、科學的分流處理,一般廢水(生活廢水、車間地面沖洗廢水等) 采用格柵或柵網等設施有效攔截水中固體帶狀條狀等物質;含油廢水采用浮選裝置等設置有效分離廢水中乳化油;高濃度聚酯廢水經調節池收集調節水質水量后直接進入均質酸化池(8)酶解達到預處理目的。通過這一系列分流式預處理,使廢水更有利于后續主生化段的處理,從而既縮小了處理規模減小了投資,又使得處理效果更佳。
采用均質酸化池(8)和QCS高效厭氧反應器(10)相結合的方法有效區分反應產酸和產甲烷階段,既提高了處理效率,又縮小了厭氧反應器的建設規模;均質酸化池(8)的作用是減小有機物分子量,產生不完全氧化的產物,提高廢水的可生化性(B/C),有利于后續生化段的處理。為了保障均質酸化池(8)的效果,在其內部設置了高密度的生物填料和槳板式攪拌裝置,使池內污泥能夠充分和廢水接觸,并且有澄清池(14)內自動氣提活性污泥供給,為提高污泥濃度和補充營養源,確保補充污泥和流失污泥的動態平衡,保證均質酸化池(8)的預處理效果。
均質酸化池(8)預處理后的廢水,通過提升水泵提升至換熱系統(9),換熱系統 (9)利用低壓蒸汽作為熱源,間接對廢水進行有效的加熱,保障QCS高效厭氧反應器(10)的溫度要求;換熱系統(9)采用全自動溫度控制系統,能夠將QCS高效厭氧反應器(10)的溫度穩定控制在設定值區間內。
經過換熱系統換熱后的廢水通過布水系統進入QCS高效厭氧反應器(10),QCS高效厭氧反應器(10)為全鋼結構或鋼砼結構,QCS高效厭氧反應器(10)上部為單級或雙級三相分離系統,保障上部出水的流態穩定,防止厭氧污泥的流失,有效分離和收集反應器內產生的甲烷氣體;QCS高效厭氧反應器(10)中部設置填料層和內循環系統,使整個反應器內污泥負荷和反應溫度保持一致,同時增加泥、水接觸幾率。
QCS高效厭氧反應器(10)頂部收集的甲烷氣體通過管路進入液封裝置(11),液封裝置(11)內簡單脫硫后甲烷氣體可回收利用。
QCS高效厭氧反應器(10)采用中溫33 35°C的反應溫度,由采用低壓蒸汽供熱的換熱系統(9)自動控制換熱系統出水溫度從而保障反應器消化要求又達到節能目的。
QCS高效厭氧反應器(10)出水COD —般控制在800 1200mg/L。
經QCS高效厭氧反應器(10)處理后的廢水和一般廢水在混合池(1 內混合,通過提升泵泵入高效好氧生物降解池(13),高效好氧生物降解池(1 采用好氧微生物作為有效處理介質,采用鼓風機(21)、專有碟式射流曝氣器00)作為供氧設備給好氧微生物提供溶解氧。
高效好氧生物降解池(1 處理后的廢水進入澄清池(14),澄清池(14)采用豎流式設計,進水通過中心導流筒和反射板,保證進水的穩定、減小水流波動擾亂沉淀區,頂部采用周邊圍堰方式出水,保證出水的均勻和穩定;澄清池(14)斗底裝設自動氣提設備,氣源來源于鼓風機(21),氣提所提升的污泥通過電磁閥自動控制、100%活性污泥回流至前段處理單元,保障其生物量,提高處理效率及效果,從而也有助于減少剩余污泥量。
設置澄清池(14)主要是分離高效好氧生物降解池(1 出水中所含活性污泥,同時采用專有自動氣提裝置將活性污泥回至均質酸化池(8)作營養物并保障混合池(13)的污泥濃度和預消化和反硝化功能。
澄清池(14)出水除懸浮物SS沒有滿足循環利用要求外(一般在50 60mg/L), 其余指標如COD、BOD、NH3-N、TP、pH等均達到循環利用水要求。
澄清池(14)內活性污泥采用100%回流利用和消化的方式,達到提高前級工藝處理效率和污泥減量的目的,剩余污泥產量極少。浮選裝置( 及高效好氧生物降解池(13) 每年置換出的無機污泥和QCS高效反應器(10)產生的剩余污泥進入剩余污泥池(18),再由泵提升至污泥處理系統(19)脫水處理,泥餅外運衛生填埋。
澄清池(14)的出水自流進入中間池(15)后,由水泵提升進入過濾系統(16),過濾系統(16)采用自動多介質過濾器、濾料為石英砂或(和)無煙煤,嚴格控制出水懸浮物SS, 確保回用指標全面達標,過濾系統(16)采用自動反沖洗模式運行,反洗出水通過地溝或地下管網收集排入一般廢水收集池(1)。
經過濾系統(16)處理后的出水進入回用水池(17)待循環利用。
從浮選裝置(5)、澄清池(14)和QCS高效厭氧反應器(10)所產生的剩余污泥全部進入剩余污泥池(18),通過提升進入污泥脫水系統(19),加藥脫水后的泥餅外運衛生填埋;由于本工藝的生化污泥采用了獨特的污泥消減技術,所以本工藝實際產生的污泥量極少,污泥脫水系統的啟動頻率約為1次/年。
顯然,本發明的上述具體實施方式
僅是為清楚地說明本發明所作的舉例,而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,其特征在于;采用不同性質污水分流處理,采用浮選裝置、均質酸化、QCS高效厭氧反應器、高效好氧生物降解池、澄清、自動提泥分配裝置相結合的處理系統方法。處理聚酯切片產生的高濃度有機廢水。所述方法包括如下步驟所述的不同性質污水包含一般廢水、含油廢水和高濃度聚酯廢水,分別進入一般廢水集水井(1)、含乳化油廢水集水井C3)和高濃度聚酯廢水調節池(6)待處理;含乳化油廢水經過浮選裝置( 處理后自流至均質酸化池(8),高濃度聚酯廢水經調節水質水量提升至均質酸化池(8),經均質酸化后調整pH、加溫提升至QCS高效厭氧反應器(10),高濃度廢水經QCS高效厭氧反應器處理后自流至混合池(12),一般性廢水提升至混合池(12),混合廢水提升至高效好氧生物降解池(1 和澄清池(14)及過濾系統(16),最終滿足達標排放和循環利用要求;產生的污泥進入污泥池(18),再由自動提泥分配裝置提升至污泥處理系統 (19)脫水處理,泥餅外運衛生填埋。
2.根據權利要求1所述的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,其特征在于所述的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法還設置有事故池(7); 事故狀態下不同性質污水進入事故池(7),事故后有提升泵提升至高濃度聚酯廢水調節池 (6)。
3.根據權利要求1所述的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,其特征在于所述的不同性質廢水分別采用不同的預處理工藝;如高濃度聚酯廢水采用均質水解酸化池(8)預處理后在進入QCS高效厭氧反應器(10)處理,QCS高效厭氧反應器(10)的反應溫度由換熱系統(9)自動控制其最佳反應溫度33 35°C,同時自動投加氫氧化鈉藥劑、 PH值控制在6. 8 7. 5,利于高效率處理。QCS高效厭氧反應器(10)出水自流至高效好氧生物降解池(1 內采用專有碟式射流曝氣器00)作為高效供氧設備,高效好氧生物降解池(13)處理后出水自流至澄清池(14),澄清池(14)出水至中間水池(15),澄清池(14)內活性污泥采用專有氣提裝置提至均質酸化池(8)及混合池(12),中間水池(15)出水已滿足排放標準可以直接排放或提至過濾系統(16)內過濾后利用。
4.如權利要求1所述的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,其特征是所述的QCS高效厭氧反應器(10)所產生的甲烷氣體經水封裝置(11)后可以收集利用于系統供熱達到節能減排目標。
5.如權利要求1所述的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,其特征是所述的高效好氧生物降解池(1 內采用專有高效供氧設備碟式射流曝氣器作為其供氧設備。
6.如權利要求1所述的一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,其特征是所述的過濾系統采用自動多介質過濾器、濾料為石英砂或(和)無煙煤,嚴格控制出水懸浮物。
全文摘要
一種高濃度聚酯切片污水處理與循環利用系統方法,采用不同性質污水分流處理,采用浮選裝置、均質酸化、QCS高效厭氧反應器、高效好氧生物降解池、澄清、自動提泥分配裝置相結合的處理系統方法。處理聚酯切片產生的高濃度有機廢水;三類廢水經不同的預處理工藝處理后再合并處理,采用高效好氧生物降解池處理工藝全面降低污染物;最后通過澄清、過濾分離深度處理,保證水質達標排放或循環利用;工藝流程簡捷、工程造價低、運行費用低、自動化程度高、運行管理簡捷、方便。
文檔編號C02F9/14GK102491591SQ20111040655
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者丁海榮, 劉江, 劉潔玲, 曹志敏, 王慶芬, 褚士軍, 鄒俊峰 申請人:丁海榮, 王慶芬