染料廢水處理方法及處理系統與流程

本發明創造涉及污水處理
技術領域：
，具體涉及染料廢水處理方法及處理系統。
背景技術：
：染料廢水色度深、有機污染物含量高、成分復雜、重金屬和生物毒性大生物難降解，染料抗光解、抗氧化性強，且含有多種具有生物毒性或導致“三致”(致癌、致畸、致突變)性能的有機物，對環境污染的危害非常大。1、染料廢水中色度對環境的污染：廢水中的染料能吸收光線，降低水體的透明度，大量消耗水中的氧，造成水體缺氧，影響水生生物和微生物生長，破壞水體自凈，同時易造成視覺上的污染。2、染料廢水中毒性對環境的污染：染料是有機芳香族化合物苯環上的氫被鹵素、硝基、胺基取代以后生成的芳香族鹵化物、芳香族硝基化合物、芳香族胺類化學物、聯苯等多苯環取代化合物，生物毒性都較大，有的還是“三致”物質。3、染料廢水中重金屬對環境的污染：染料中存在的重金屬廢水中的鉻、鉛、汞、砷、鋅等重金屬鹽類無法生物降解，他們在自然環境中能長期存在，并且會通過食物鏈不斷傳遞，在人體內積累。在日本就曾發生過重金屬汞污染而造成的“水俁病”等公害事件。4、廢水中有機物含量高，成分復雜，有害物質含量高。染料廢水具有高COD、高色度、重金屬含量高、有毒性等特點，從而造成此類廢水難以處理。現有技術中，企業一般通過傳統方法處理(芬頓、微電解、絮凝沉淀法及生化法)后很難達到國家所要求的排放標準，如果再增加多種后續組合方法處理的話，工藝復雜、流程長、成本較高，且處理效果不盡理想。技術實現要素：本發明創造為解決
背景技術：
中所述產品存在的問題，提供染料廢水處理方法及處理系統，該設備使用方便，成本易于控制，具有突出的規模化應用前景。為解決上述技術問題，本發明創造采用的技術方案是：染料廢水處理方法及處理系統，包括順次連接的均質池、迷宮1#、中間池1#、SEPT-EMFR1#、中間池2#、SEPT-HECAF1#、迷宮2#、中間池3#、SEPT-HECAF2#、迷宮3#、中間池4#、SEPT-HECAF3#、迷宮4#、中間池5#、SEPT-EMFR2#、中間池6#、SEPT-LVER1#、中間池7#、SEPT-LVER2#、迷宮5#、中間池8#、SEPT-EMFR2#、中間池9#、迷宮6#、清水池。在上述流程工藝中，SEPT-EMFR1#、SEPT-EMFR2#、SEPT-EMFR3#結構相同，SEPT-HECAF1#、SEPT-HECAF2#、SEPT-HECAF3#結構相同，SEPT-LVER1#、SEPT-LVER2#結構相同。進一步，所述SEPT-EMFR1#/SEPT-EMFR2#/SEPT-EMFR3#包括廢水室，以及位于所述廢水室一側的淡水室，所述廢水室與淡水室間由離子膜分隔，該兩室內均裝有填料；所述廢水室內設有氣提裝置，該機構包括至少一中心管、至少一中心管支架、至少一氣提管和至少一氣提管支管，所述中心管支架固設于所述廢水室內壁上部，所述中心管懸吊于所述廢水室內，其上端部由所述中心管支架固定，所述氣提管與所述氣提管支管連通，所述氣提管支管與所述中心管一一對應，所述氣提管支管的自由端部伸入所述中心管內；所述廢水室和淡水室的大小比例為2:1；所述淡水室及廢水室內均固定設有曝氣管、進水管、排污管及出水管。進一步，所述中心管支架為兩塊條形板，該兩塊條形板相對設置，其兩端與所述廢水室的兩側壁固定連接，所述中心管的上端部卡接在兩塊所述條形板間。進一步，所述曝氣管的進氣口與進水管的進水口位于同一高度，所述排污管的出水口位于所述進水管的下方，所述出水管的出水口與所述進水管的進水口相對設置，所述曝氣管上的曝氣孔朝下設置。進一步，所述進水管的出水口位于該兩室的上部。進一步，所述廢水室的氣提管的進氣口位于所述曝氣管的進氣口的上方。進一步，該脫鹽裝置由單獨的所述廢水室和單獨的所述淡水室組裝而成，該兩室間設有兩層膠墊及位于該兩層膠墊間的離子膜，該兩室的邊框、膠墊及離子膜通過螺栓擰緊固定。進一步，位于所述廢水室內的曝氣管包括一段垂直彎管及與該垂直彎管底端連通的H型管，所述H型管所在水平面高于所述排污管所在水平面，所述H型管間設有若干連通短管。進一步，位于所述淡水室內的曝氣管包括一段垂直彎管及與該垂直彎管底端連通的一字型管，所述一字型管所在水平面高于所述排污管所在水平面。進一步，所述淡水室和廢水室相對的側面內側設有固定電極板的凹槽和隔離肋條。本發明創造具有的優點和積極效果是：本工藝流程中的設備都是獨立個體，占地面積小，所涉及的用電設備均采用直流電，電壓小于48V，運行費用低，每一段產生的污泥量極少，不存在二次污染，設備處理效果穩定。附圖說明圖1是本發明創造的工藝流程圖；圖2是本發明創造的SEPT-EMFR1#俯視結構示意圖；圖3是本發明創造的SEPT-EMFR1#廢水室內部結構示意圖；圖4是本發明創造的SEPT-EMFR1#側視結構示意圖；圖5是圖4的局部放大結構示意圖。圖中：A、均質池，B、迷宮1#，C、中間池1#，D、SEPT-EMFR1#，E、中間池2#，F、SEPT-HECAF1#，G、迷宮2#，H、中間池3#，I、SEPT-HECAF2#，J、迷宮3#，K、中間池4#，L、SEPT-HECAF3#，M、迷宮4#，N、中間池5#，O、SEPT-EMFR2#，P、中間池6#，Q、SEPT-LVER1#，R、中間池7#，S、SEPT-LVER2#，T、迷宮5#，U、中間池8#，V、SEPT-EMFR3#，W、中間池9#，X、迷宮6#，Y、清水池；1、廢水室，2、淡水室，3、膠墊，4、離子膜，5、螺栓，6、曝氣管，7、進水管，8、排污管，9、出水管，10、中心管，11、中心管支架，12、氣提管，13、氣提管支管，14、凹槽，15、肋板。具體實施方式下面結合附圖對本發明創造的具體實施例做詳細說明。如圖1所示，一種染料廢水處理方法及處理系統，染料原水在該系統中各步驟的處理過程如下：1、均質池，均質池能夠向處理系統不間斷的輸入廢水，維持處理系統連續穩定地運行，對進水進行均質，防止高濃度酸、堿及有毒物質進入處理系統，控制pH值的大幅度波動，避免了對處理設備的損害。2、迷宮1#，中間池1#均質池出來的廢水會先進入迷宮1#，迷宮1#即為沉降池，主要用于固液分離，該沉降池的沉渣濃液由設備的底部排出，經壓濾機壓干，渣餅送填埋或焚燒等再作進一步處理。迷宮1#出來的液體會先進入中間池1，中間池1即為蓄水桶，主要用于調節下一階段的廢水進水量，防止水量過高或是過低影響污水處理的效果，保證廢水處理的穩定。3、SEPT-EMFR1#，中間池2#中間池1#出來的廢水進入SEPT-EMFR1#，SEPT-EMFR為離子膜電催化氧化脫鹽裝置；本工藝段設置為兩段，分別是SEPT-EMFR(陰膜)和SEPT-EMFR(陽膜)，分別除去廢水中的陰陽離子，達到廢水除鹽的效果；本段SEPT-EMFR陰膜除去陰離子出水顯堿性，陽膜除去陽離子出水顯酸性，兩股廢水匯入中間池2#；SEPT-EMFR1#的具體結構如圖2-5所示，本設備總體長1600mm，寬500mm，高500mm，由一廢水室1和一淡水室2組裝而成，該廢水室1和淡水室2的大小比例為2:1，設備外部，廢水室1長邊可以安裝電箱，用來放置電源，該兩室間設有兩層膠墊3及位于該兩層膠墊3間的離子膜4，該兩室的邊框、膠墊3及離子膜4通過螺栓5擰緊固定，其中膠墊3主要起到密封防漏的作用，另外可以有效保護離子膜4的邊沿處；本裝置內的曝氣管6、進水管7、排污管8及出水管9設置如下：所述淡水室2及廢水室1內均固定設有曝氣管6、進水管7、排污管8及出水管9，所述曝氣管6上的曝氣孔朝下設置；所述曝氣管6的進氣口與進水管7的進水口位于同一高度，所述進水管7延伸至設備中上部，所述曝氣管6一直延伸至設備底部，所述排污管8的出水口位于所述進水管7的下方，所述出水管9的出水口與所述進水管7的進水口相對設置，所述排污管8的出水口及出水管9的出水口處均設有用以防止填料外流的濾網。其中，位于所述廢水室1內的曝氣管6包括一段垂直彎管及與該垂直彎管底端連通的H型管，所述H型管所在水平面高于所述排污管8所在水平面，所述H型管間設有若干連通短管。其中，位于所述淡水室2內的曝氣管6包括一段垂直彎管及與該垂直彎管底端連通的一字型管，所述一字型管所在水平面高于所述排污管8所在水平面。另外，該兩室內均裝有填料，填料高度略低于進水管7進水口的高度，為了防止填料板結，尤其是為防止廢水室1內的填料板結，廢水室1內設有氣提裝置，該裝置包括3根中心管10、3個中心管支架11、1根氣提管12和3根氣提管支管13，該3根中心管10一字排開，相鄰兩根之間的間距為500mm，該中心管10的直徑設置為100mm，距離設備底端80mm，里面同樣裝滿填料；中心管支架11為兩塊條形板，該兩塊條形板相對設置，其兩端與所述廢水室1的兩側壁固定連接，所述中心管10的上端部卡接在兩塊所述條形板間，該固定后的中心管10上端部略低于進水管7的高度；氣提管12的進氣口位于曝氣管6的進氣口的上方，該氣提管12外部連接氣泵，內部與各氣提管支管13連通，各氣提管支管13與所述中心管10一一對應，直徑為20mm，該氣提管支管13的自由端部由對應的中心管10底端伸入中心管10的中下部，氣提管支管13位于中心管10內部的端口有濾網，防止填料進入氣提管支管13內。4、SEPT-HECAF1#，迷宮2#，中間池3#，SEPT-HECAF2#，迷宮3#，中間池4#，SEPT-HECAF3#，迷宮4#，中間池5#中間池2#出來的廢水進入SEPT-HECAF1#，SEPT-HECAF為氣浮絮凝池，該絮凝池的結構已經被專利CN201521141692.8公開，具體見該專利中HECAF1#結構及相關附圖，不再贅述。廢水由設備下方的進水口進入，流經絮凝床時，與目標污染物發生一系列的物理化學反應，產生一種或多種初生態的混凝劑及氧化劑，通過絮凝、吸附催化氧化分解、置換等多種物化作用，使廢水中的污染物迅速去除。同時裝置要不停曝氣，使反應更加的充分。這種水處理技術裝置由于集多種物理化學作用于一體，因而具有高效、快速、污泥量特別少、投資省、占地面積小、運行費用低、適用范圍廣、能同時去除多種無機和有機物等特點。廢水會經過三段的SEPT-HECAF、迷宮以及中間池裝置，分別是SEPT-HECAF1#，迷宮2#，中間池3#，SEPT-HECAF2#，迷宮3#，中間池4#，SEPT-HECAF3#，迷宮4#，中間池5#，通過SEPT-HECAF的廢水會產生大量的污泥和絮凝物，必須設置迷宮裝置將污泥沉淀排除系統，防止后續設備的堵塞及損壞，設置三段SEPT-HECAF模塊，目的是使廢水中的油類以及表面活性劑，有機溶劑等完全去除，保證后續進水的水質。5、SEPT-EMFR2#，中間池6#，SEPT-LVER1#，中間池7#，SEPT-LVER2#，迷宮5#，中間池8#，SEPT-EMFR3#，中間池9#，迷宮6#經過三段SEPT-HECAF后，從中間池5#出來的廢水進入SEPT-EMFR2#，繼續除去廢水中的鹽分及COD，然后廢水經中間池6#進入到SEPT-LVER1#。SEPT-LVER是低壓電催化氧化裝置，利用三位電極電化學技術與催化氧化技術的耦合，從三維電極的原理出發，以炭等作載體，無機氧化物為引發劑，以電能作激發能，電源為脈沖直流電。在較低的安全直流電壓下(<50V)，利用空氣中的氧氣，通過一系列的化學反應機制形成初生態的H2O2，隨之進一步分解產生具有極強氧化性的羥基自由基(·OH)。羥基自由基能夠迅速氧化多環或雜環芳烴類，使之被降解為易被微生物進一步分解的小分子有機物，甚至被羥基自由基徹底礦化為二氧化碳和水。SEPT-LVER的結構已經被專利CN201521141692.8公開，具體見該專利中LVER1#結構及相關附圖，不再贅述。SEPT-LVER裝置主要是降低廢水中COD、氨氮和色度，本工藝設置兩段SEPT-LVER裝置，分別是SEPT-LVER1#，中間池7#，SEPT-LVER2#。在SEPT-LVER2#后面加迷宮5#，可有效除去此段工藝段產生的污泥和絮凝物。廢水經中間池8#進入SEPT-EMFR3#，進一步降低廢水色度、氨氮和含鹽量，最后經中間池9#進入迷宮6#，除去污泥沉淀后，進入最后的清水池。經過本工藝流程后的廢水處理指標見表1。表1水樣CODcr(mg/L)NH3-N(mg/L)色度進水43007530000SEPT-EMFR1#35005312000SEPT-HECAF1#2000406700SEPT-HECAF2#1600323200SEPT-HECAF3#1500292700SEPT-EMFR2#700231500SEPT-LVER1#35022500SEPT-LVER2#28022130SEPT-EMFR3#2101720另外，需要說明的是，SEPT-EMFR中廢水室1內設有氣提裝置，氣提管在通氣后，各氣提管支管在中心管內向上氣提，中心管內的填料會被吹出，然后下面的填料又會補進中心管，如此形成填料的循環運動，防止填料板結，且增強了廢水處理效率，表2是上述染料廢水，在經過本工藝流程，SEPT-EMFR裝置不開氣提裝置時的廢水處理效果數據表。表2以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，并不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3