化工廢水的深度處理系統和工藝的制作方法
【專利說明】化工廢水的深度處理系統和工藝
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及化工廢水的深度處理技術領域，具體地講，是涉及一種化工廢水的深度處理系統和工藝。
【背景技術】
[0003]化工廢水對環境造成的污染危害，以及應采取的防治對策，取決于化工廢水的特性，即污染物的種類、性質和濃度。化工廢水的水質特征，不單依廢水類別而異，往往因時因地而多變。化工廢水的特點主要表現為:排放量大；組成復雜Γ污染嚴重。不同的化工廢水，其水質差異很大。以化學需氧量為例，較低的也介于250 ~ 3500mg/L之間，高的常達每升數萬毫克，甚至幾十萬毫克；另外，有毒有害物質多，精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的，如齒素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等，可生化性差，廢水色度高。
[0004]近些年，隨著經濟的發展，化工廢水對環境的污染加劇，化工產品生產過程中排放的大多都是結構復雜、有毒有害和生物難以降解的有機物污染物質，處理的難度大。由于處理化工廢水針對性強，技術變化多，常規的處理技術主要有隔油、氣浮、混凝、沉淀、重力過濾和膜過濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電解、電滲析、反滲透等用來分離減少化工廢水中的油、色、重金屬、有毒有害物質，在化工廢水治理中也常常用到水解酸化、接觸氧化、表面曝氣、純氧曝氣、厭氧和好氧活性污泥法等生化處理技術。即使經生化處理后，出水的COD、氨氮等濃度能有極大的下降，但由于難降解有機物的存在使得出水的COD、色度等指標仍未達到排放標準。特別是高濃度難度類化工廢水，在物理化學方法及厭氧好氧工藝聯用處理后，二沉池出水COD仍然可高達200 ~ 300mg/L，甚至有些高達近千mg/L。鑒于此，化工廢水往往要采用多種方法組合成的處理工藝系統，且需要適宜的深度處理工段才能達到預期要求的處理效果。
[0005]一般的污水處理技術可分為一級、二級、三級處理。一級指廢水的前處理段(如格柵、沉砂等物理化學處理)，二級指生化處理段(如厭氧、好氧等處理)，三級指通過一二級工段處理后仍然不能達到排放要求時所采用的工段，即深度處理工段。
[0006]然而經過前端各工藝處理后二沉池出水COD雖然高，但是廢水的可生化性差及含有毒有害物質，若單純的使用生物處理技術，處理效果極差，并不能達標；若采用高級氧化技術，如芬頓(Fenton)、臭氧氧化等處理技術至達標，因廢水中的大分子、環狀、長鏈的有機物被氧化成小分子后并不易進一步被徹底氧化成COjPH2O,則需要耗費大量的化學藥劑而導致運行成本非常高，在實際生產中并不可行。
【發明內容】
[0007]為了解決現有化工廢水深度處理技術中的問題，本發明提供一種基于芬頓流化床技術和曝氣生物濾池技術聯用的化工廢水深度處理系統。
[0008]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
該化工廢水的深度處理系統，包括順次連通的芬頓流化床裝置、凝絮沉淀裝置和曝氣生物濾池裝置；所述芬頓流化床裝置包括反應罐體，設置于反應罐體下部并將其分隔為在下的預混合室和在上的反應室的隔板，數個安裝在隔板上并連通預混合室和反應室的布水器，填裝于反應室下部的呈顆粒狀的催化劑填料，設置于反應室上部并與反應罐體內壁固定連接形成兩個溢水槽的出水堰板，一端與一個溢水槽連通且另一端連通凝絮沉淀裝置的第一出水管，以及均與另一個溢水槽連通的進水管和回流管，其中回流管還與預混合室連通，并在回流管上設有循環泵和第一加藥器。
[0009]進一步地，所述回流管通過兩條支路管道與預混合室連通，并在兩條支路管道上分別設置循環泵和第一加藥器；其中一個第一加藥器為其所在支路管道添加雙氧水，另一第一加藥器為其所在支路管道添加硫酸亞鐵，所述催化劑填料為鐵氧化物或其晶體。兩條支路分別加藥的目的在于避免藥劑在管道中提前作用而降低效果，在進一步的改進中，為了使兩種藥劑在預混合室中充分混合，可使兩條支路管道在預混合室中多余延伸，其延伸部分并列環繞呈螺旋狀，在螺旋的延伸管道壁上沿螺旋方向間隔開設數個進液口，當藥劑混合廢水由支路管道通入時，會沿螺旋狀的管道產生旋轉作用力，同時兩種混合了不同藥劑的廢水分別從各個進液口進入預混合室，也增加了室內的擾流作用，如此在不必額外增加攪拌機械的情況下能夠使廢水在預混合室內充分混合。
[0010]更進一步地，與出水管連通的所述溢水槽上設有呈板狀的過濾器，該過濾器覆蓋在該溢水槽上部將槽口與出水管進口隔開，使進入第一出水管的廢水盡量少地包含較大顆粒狀雜質。
[0011]為了增大過濾面積和便于濾渣聚集，所述過濾器從出水堰板處呈逐漸下降趨勢延伸布置至反應罐體內壁處。
[0012]進一步地，所述反應室中催化劑填料的上部設有用于阻擋催化劑填料過度上升的阻隔網，該阻隔網的網孔孔徑小于催化劑填料的顆粒粒徑。在實際生產中，可根據實際需求選擇該阻隔網的阻隔大小，即可以使該阻隔網的邊緣與反應罐體壁完全貼合的連接，如此對反應罐體的一個截面完全地阻隔，也可以使該阻隔網的邊緣通過連接架、連接桿或連接繩與反應罐體壁連接固定，阻隔網只對反應罐體該截面的一部分進行阻隔，如此設計的原因在于多數情況下催化劑填料顆粒隨水流上升的幅度并不大，而且基于流體力學原理由于罐壁的干擾會使水流在罐壁附近的上升擾動強度大大小于罐體中心處，如只針對性地阻隔罐體中心一定范圍內的水流上升擾動，將大大減小該阻隔網的布置面積并降低與其他部件的連接要求，可明顯降低設備成本，并在絕大多數情況下能夠保證阻隔效果。
[0013]具體地，所述凝絮沉淀裝置包括與第一出水管連通的沉淀池體，設置在沉淀池體內將其分隔為并排的處理前段和處理后段的格柵板，設置在沉淀池體處理前段內的第二加藥器和攪拌機，一端與沉淀池體處理后端連通且另一端與曝氣生物濾池裝置連通的第二出水管，以及設置在沉淀池體底部的集污槽和與集污槽連接的排污管，其中，集污槽由第二出水管進口處向其相對一側呈下降傾斜狀設置。進一步地，在第二出水管的入口處也設有避免凝絮外流的過濾器。
[0014]具體地，所述曝氣生物濾池裝置包括通過濾板將其分隔為下部的緩沖室和上部的過濾室的濾池池體，與凝絮沉淀裝置連通的并通過管道與緩沖室連通的配水槽，數個按規律設置在過濾板上的布水濾頭，掛布在過濾室內的多張生物膜濾料，設置在過濾室內的多個單孔膜曝氣器，通過曝氣管與所有單孔膜曝氣器連通的空壓機，設置在濾池池體上部的第一過水堰，設置于第一過水堰相對于濾池池體側的另一側的集水槽，以及集水槽連通的第三出水管。
[0015]為了對濾池池體液面可能存在的漂浮物進行阻擋，所述第一過水堰和濾池池體之間設有隔擋板，該隔擋板由上至下插入濾池池體的液面下，使濾池池體液面到集水槽之間形成一迂回形的出水流道。
[0016]進一步地，所述緩沖室上還連接有反沖洗進水管和反沖洗進氣管，所述濾池池體與第一過水堰之間還設有其高度低于第一過水堰的第二過水堰，并在第一過水堰和第二過水堰之間形成一帶有反沖洗排水管的排水槽。
[0017]上述說明中省略了各管路上的閥門介紹，本領域技術人員能夠根據管路設計的基本原理在上述說明的宣導下在合理位置安設相關開關閥門。
[0018]本發明還提供了一種化工廢水的深度處理工藝，其應用了上述化工廢水的深度處理系統，包括如下步驟:
(1)將化工廢水由進水管通入芬頓流化床裝置中；
(Ia)化工廢水由經回流管及其兩支路管道進入反應罐體的預混合室，并在兩支路管道上分別加入雙氧水和硫酸亞鐵，加入的雙氧水和硫酸亞鐵的質量比為1.5-2:1，且加入的雙氧水和通入的化工廢水中COD的質量比為5~8:1 ;
(Ib)預混合室內的化工廢水由布水器進入反應室，在催化劑填料的作用下對廢水充分氧化，形成的三價鐵離子在催化劑填料表面沉淀或結晶；
(Ic)處理后的一部分廢水由溢水槽進入第一出水管流向凝絮沉淀裝置，另一部分廢水由另一溢水槽與新入化工廢水混合后進入回流管再返回反應罐體內；
(2)廢水進入凝絮沉淀裝置中；
(2a)廢水進入沉淀池體的處理前段后，第二加藥器依次加入氫氧化鈉作為調節PH用和加入聚丙烯酰胺作為凝絮用，攪拌機間歇動作使藥劑作用更加均勻；
(2b)格柵板將凝絮沉淀阻擋，處理后的廢水進入處理后段，并在流入第二出水管的過程中逐漸使凝絮沉淀，沉淀后的凝絮落入集污槽并在重力作用下移至傾斜底部后集中排放；
(3)廢水進入曝氣生物濾池裝置中；
(3a)第二出水管流出的廢水進入曝氣生物濾池裝置的配水槽，并由管道輸送至濾池池體的緩沖室內；
(3b)由布