申請日2013.10.28

　　公開(公告)日2014.04.16

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本實用新型公開了一種聚酯樹脂生產(chǎn)廢水生化處理裝置，它包括隔油池、配水池、內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐、生物接觸氧化池、兼氧池、內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器、MBR反應(yīng)池、清水池、自動控制裝置和計算機。通過不同處理單元對聚酯樹脂生產(chǎn)廢水中有毒有機物進行選擇性降解，大幅提高難降解有機物的可生化處理性，并調(diào)控不同的功能微生物協(xié)同降解高濃度有毒有害有機物，同時輔以各處理單元水質(zhì)水量及污泥調(diào)配，為不同功能微生物提供最適宜的生長條件，實現(xiàn)廢水各種污染物的達標(biāo)處理。本實用新型自動化程度高，管理方便，能適應(yīng)較大的水質(zhì)波動，處理效果穩(wěn)定可靠，可對難降解化工廢水進行治理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置，其特征在于它包括隔油池(1)、配水池(5)、內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)、生物接觸氧化池(14)、兼氧池(19)、內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器(23)、MBR反應(yīng)池(30)、清水池(37)、自動控制裝置(38)和計算機(39);隔油池(1)內(nèi)設(shè)隔油板(3)，在隔油板之間貼近液面處設(shè)置集油管(2)，隔油池的出水口經(jīng)一級計量提升泵(4)與配水池(5)的進水管相連接;配水池(5)內(nèi)置pH探頭(6)，底部安裝有微孔曝氣器Ⅰ(7)，配水池的出水管經(jīng)二級提升泵(8)與內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)下部的進水口相連接;內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)主體為圓柱體，在罐體的出水口一側(cè)設(shè)有污泥內(nèi)循環(huán)管，該污泥內(nèi)循環(huán)管具有豎直管段和傾斜管段二段，豎直管段的上部設(shè)有進水口和出水口，豎直管段的進水口與罐體上部的出水口連通，豎直管段的出水口與置入生物接觸氧化池(14)底部的管道相連，傾斜管段與罐體下部連通，在罐體底部設(shè)有布水裝置(12)，罐體內(nèi)置橫截面呈米字型的立體無紡布填料(10)，填料的下邊界與污泥內(nèi)循環(huán)管的傾斜管段末端齊平;生物接觸氧化池(14)內(nèi)設(shè)纖維彈性填料Ⅰ(15)，中部設(shè)有污泥濃度儀(16)，底部安裝微孔曝氣器Ⅱ(17);兼氧池(19)內(nèi)設(shè)纖維彈性填料Ⅱ(20)，底部安裝微孔曝氣器Ⅲ(21)，與生物接觸氧化池(14)上部出水口相連的管道置入兼氧池(19)的底部，兼氧池(19)上部的出水管經(jīng)三級提升泵(22)與內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器(23)下部的進水口相連;內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器(23)整體結(jié)構(gòu)與內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)整體結(jié)構(gòu)完全相同;MBR反應(yīng)池(30)由隔板分隔為緩沖循環(huán)區(qū)(27)和膜反應(yīng)區(qū)(32)兩個部分，內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器(23)的污泥內(nèi)循環(huán)管豎直管段的出水口與置入MBR反應(yīng)池(30)膜反應(yīng)區(qū)(32)底部的管道相連，在緩沖循環(huán)區(qū)(27)設(shè)有循環(huán)泵(28)，緩沖循環(huán)區(qū)底部的泥水混合物回流管道經(jīng)污泥回流泵(26)與內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)下部的回流污泥進口、生物接觸氧化池(14) 下部的回流污泥進口以及兼氧池(19) 下部的回流污泥進口相連，MBR反應(yīng)池的膜反應(yīng)區(qū)(32)安裝浸沒式平板膜組件(31)，平板膜組件底部安裝微孔曝氣器Ⅳ(33)，平板膜組件的出水管分二路，一路連接反沖洗泵(34)的出水管，另一路連接跨膜壓差表(35)及抽吸泵(36)的進水管，抽吸泵的出水管與清水池(37)相連接，抽吸泵的控制閥與設(shè)在膜反應(yīng)區(qū)(32)的浮球液位控制裝置(29)相連;反沖洗泵(34)的進水管與清水池(37)連通，清水池(37)出水口一路經(jīng)回流計量泵(9)與配水池(5)進水管相連接，另一路連接達標(biāo)排放管道;微孔曝氣器Ⅰ的曝氣風(fēng)管、微孔曝氣器Ⅱ的曝氣風(fēng)管、微孔曝氣器Ⅲ的曝氣風(fēng)管以及微孔曝氣器Ⅳ的曝氣風(fēng)管均和風(fēng)機(18)相連接，一級計量提升泵(4)、pH探頭(6)、二級提升泵(8)、回流計量泵(9)、污泥濃度儀(16)、風(fēng)機(18)、三級提升泵(22)、污泥回流泵(26)、循環(huán)泵(28)、浮球液位控制裝置(29)、反沖洗泵(34)、跨膜壓差表(35)、抽吸泵(36)以及計算機(39)均與自動控制裝置(38)連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置，其特征在于所述的米字型立體無紡布填料(10)由厚度為5~10mm的單片填料構(gòu)成，米字型立體無紡布填料的外圈直徑為100mm，高度為400mm。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置，其特征在于內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)中的米字型立體無紡布填料占罐體總體積的50%~70%。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置，其特征在于內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器(23)中的米字型立體無紡布填料占罐體總體積的50%~70%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置，其特征在于所述的內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)和內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器(23)上的污泥內(nèi)循環(huán)管傾斜管段與水平方向的傾斜夾角均為60°。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置，其特征在于在所述的內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐(13)和內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器(23)罐體上端均設(shè)置鋸齒形出水溢流堰(11)，堰體高100mm。

　　說明書

　　一種聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型涉及一種聚酯樹脂生產(chǎn)廢水生化處理裝置，屬于難生物降解化工廢水治理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　聚酯樹脂由二元醇或二元酸或多元醇和多元酸縮聚而成的高分子化合物的總稱，具有耐化學(xué)腐蝕，力學(xué)性能、電性能優(yōu)良、可常溫常壓固化等特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通以及運輸?shù)阮I(lǐng)域。隨著基礎(chǔ)建設(shè)力度的不斷增強以及其它消費領(lǐng)域的大力擴展，中國不飽和聚酯樹脂產(chǎn)量與需求量正在逐漸上升。2001年以來我國不飽和聚酯樹脂產(chǎn)量保持14.99%的平均增長率，至2009年不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)能力已達260萬噸/年，總消費量155.2萬噸，中國已成為世界上聚酯樹脂產(chǎn)銷量最大的國家。聚酯樹脂行業(yè)飛速發(fā)展的同時也帶來了一系列環(huán)境污染問題，其中主要集中在廢水方面，按通常每噸產(chǎn)品產(chǎn)生7.5噸廢水計算，每年產(chǎn)生的聚酯樹脂廢水量高達1950萬噸，若不采取有效的處理方法與工藝，必將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，影響周圍環(huán)境質(zhì)量。聚酯樹脂生產(chǎn)廢水主要來自于高溫反應(yīng)和真空縮聚反應(yīng)等工段產(chǎn)生的廢水，這種廢水具有以下特點：(1)生產(chǎn)排水具有間歇和周期性，廢水水量和水質(zhì)波動大，不均勻程度高;(2)廢水組分以苯酚類、鄰苯二甲酸酯類、醛類、氧雜環(huán)類和長鏈脂肪族等有毒、難降解有機物為主，同時有少量的懸浮油狀顆粒物;(3)廢水B/C一般小于0.2，可生化性較差;(4)廢水中污染因子濃度高，其CODcr值高達30000~70000mg/L，屬于高濃度有機廢水;(5)廢水pH值為3~4，屬于酸性廢水，進入生化處理系統(tǒng)之前需對其進行調(diào)節(jié)。總之，聚酯樹脂廢水是一種毒性高、有機污染物含量高、成分復(fù)雜的酸性難降解工業(yè)廢水。現(xiàn)階段我國聚酯樹脂生產(chǎn)企業(yè)污水排放大都執(zhí)行《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)B級標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)處理后的廢水排污納入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)。隨著國家對環(huán)境保護監(jiān)管力度的加強，由環(huán)境保護部下達計劃，中國環(huán)境科學(xué)研究院承擔(dān)的《不飽和聚酯樹脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的編制工作已經(jīng)啟動，這將對聚酯樹脂生產(chǎn)企業(yè)廢水處理提出了新的要求。

　　對于聚酯樹脂廢水，主要的處理方法有物化法、生化法和物化—生化法，而目前較多的是采用物化—生化深度處理串聯(lián)組合工藝，常見的有混凝沉淀與生物處理組合工藝、高級氧化與生物處理組合工藝、膜技術(shù)與生物處理組合工藝等。然而，這些工藝運行成本高，且大部分情況下會對環(huán)境造成二次污染，如混凝沉淀法會產(chǎn)生大量的物化污泥、臭氧氧化技術(shù)能耗高且臭氧利用效率極低、Fenton氧化運行成本高且出水色度大，因此這些并非聚酯樹脂廢水的最佳處理方案。而當(dāng)前國內(nèi)絕大多數(shù)聚酯樹脂生產(chǎn)企業(yè)廢水處理工藝普遍存在處理流程過長，投資和運行費用較高，能耗高，單元處理負(fù)荷較低，出水水質(zhì)不穩(wěn)定等問題，對此有必要開發(fā)一種適應(yīng)聚酯樹脂生產(chǎn)廢水特點的高效、穩(wěn)定且運行成本低的處理工藝，為聚酯樹脂生產(chǎn)企業(yè)解決廢水處理難題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實用新型的目的是針對聚酯樹脂生產(chǎn)廢水所含難降解有機物濃度高、污染物毒性大、氮磷等營養(yǎng)元素缺乏的特點，提供一種聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置。

　　本實用新型聚酯樹脂生產(chǎn)廢水的生化處理裝置包括隔油池、配水池、內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐、生物接觸氧化池、兼氧池、內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器、MBR反應(yīng)池、清水池、自動控制裝置和計算機;隔油池內(nèi)設(shè)隔油板，在隔油板之間貼近液面處設(shè)置集油管，隔油池的出水口經(jīng)一級計量提升泵與配水池的進水管相連接;配水池內(nèi)置pH探頭，底部安裝有微孔曝氣器Ⅰ，配水池的出水管經(jīng)二級提升泵與內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐下部的進水口相連接;內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐主體為圓柱體，在罐體的出水口一側(cè)設(shè)有污泥內(nèi)循環(huán)管，該污泥內(nèi)循環(huán)管具有豎直管段和傾斜管段二段，豎直管段的上部設(shè)有進水口和出水口，豎直管段的進水口與罐體上部的出水口連通，豎直管段的出水口與置入生物接觸氧化池底部的管道相連，傾斜管段與罐體下部連通，在罐體底部設(shè)有布水裝置，罐體內(nèi)置橫截面呈米字型的立體無紡布填料，填料的下邊界與污泥內(nèi)循環(huán)管的傾斜管段末端齊平;生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)纖維彈性填料Ⅰ，中部設(shè)有污泥濃度儀，底部安裝微孔曝氣器Ⅱ;兼氧池內(nèi)設(shè)纖維彈性填料Ⅱ，底部安裝微孔曝氣器Ⅲ，與生物接觸氧化池上部出水口相連的管道置入兼氧池的底部，兼氧池上部的出水管經(jīng)三級提升泵與內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器下部的進水口相連;內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)與內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐整體結(jié)構(gòu)完全相同;MBR反應(yīng)池由隔板分隔為緩沖循環(huán)區(qū)和膜反應(yīng)區(qū)兩個部分，內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器的污泥內(nèi)循環(huán)管豎直管段的出水口與置入MBR反應(yīng)池膜反應(yīng)區(qū)底部的管道相連，在緩沖循環(huán)區(qū)設(shè)有循環(huán)泵，緩沖循環(huán)區(qū)底部的泥水混合物回流管道經(jīng)污泥回流泵與內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐下部的回流污泥進口、生物接觸氧化池下部的回流污泥進口以及兼氧池下部的回流污泥進口相連，MBR反應(yīng)池的膜反應(yīng)區(qū)安裝浸沒式平板膜組件，平板膜組件底部安裝微孔曝氣器Ⅳ，平板膜組件的出水管分二路，一路連接反沖洗泵的出水管，另一路連接跨膜壓差表及抽吸泵的進水管，抽吸泵的出水管與清水池相連接，抽吸泵的控制閥與設(shè)在膜反應(yīng)區(qū)的浮球液位控制裝置相連;反沖洗泵的進水管與清水池連通，清水池出水口一路經(jīng)回流計量泵與配水池進水管相連接，另一路連接達標(biāo)排放管道;微孔曝氣器Ⅰ的曝氣風(fēng)管、微孔曝氣器Ⅱ的曝氣風(fēng)管、微孔曝氣器Ⅲ的曝氣風(fēng)管以及微孔曝氣器Ⅳ的曝氣風(fēng)管均和風(fēng)機相連接，一級計量提升泵、pH探頭、二級提升泵、回流計量泵、污泥濃度儀、風(fēng)機、三級提升泵、污泥回流泵、循環(huán)泵、浮球液位控制裝置、反沖洗泵、跨膜壓差表、抽吸泵以及計算機均與自動控制裝置連接。

　　本實用新型采用的米字型立體無紡布填料具有耐腐蝕，穩(wěn)定性強，微生物掛膜效果好等優(yōu)點;

　　通常米字型立體無紡布填料由厚度為5~10mm的單片填料構(gòu)成，米字型立體無紡布填料的外圈直徑100mm，高度為400mm。

　　為了維持內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐和內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器中足夠的污泥濃度，實現(xiàn)廢水中有機物最大程度降解，一般使內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐和內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器中的米字型立體無紡布填料占各自罐體總體積的50%~70%。

　　為了減少污泥流失，使出水分布均勻，通常在內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐和內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器罐體上端均設(shè)置鋸齒形出水溢流堰，堰體高100mm。

　　上述內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐和內(nèi)循環(huán)厭氧流化床反應(yīng)器上的污泥內(nèi)循環(huán)管傾斜管段與水平方向的傾斜夾角均為60°。

　　本實用新型的有益效果在于：

　　1. 本實用新型裝置一方面因為內(nèi)循環(huán)擔(dān)體強化厭氧罐的獨特構(gòu)造、所選米字型立體無紡布填料的微生物掛膜效果好，穩(wěn)定性強，另一方面因為回流了部分MBR反應(yīng)池循環(huán)緩沖區(qū)泥水混合液，可保證系統(tǒng)內(nèi)厭氧和好氧處理單元獨立的高污泥濃度，強化了各處理單元泥水接觸效果，有效地將聚酯樹脂生產(chǎn)廢水中所含的難降解有機物轉(zhuǎn)化為易被后續(xù)單元微生物利用的有機物，提高了廢水的可生化性，從而使整體工藝具有很強的抗負(fù)荷沖擊能力。

　　2、針對聚酯樹脂生產(chǎn)廢水間歇排放、水質(zhì)波動大的特點，采取水質(zhì)調(diào)節(jié)策略，消除了有毒有害物質(zhì)對活性污泥的抑制作用，保持處理效果的穩(wěn)定性。

　　3. 通過DO濃度控制發(fā)揮不同工藝段的微生物功能，使易降解有機物、中等易降解有機物和難降解有機物，尤其是難降解有機物在不同工藝段依次得到選擇性降解，處理效率高。

　　4、處理工藝只需進行簡單預(yù)處理，最大程度地采取生化處理工藝，水力停留時間較短，投資適中，且運行成本低廉，出水水質(zhì)好，可穩(wěn)定達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-2010)B級標(biāo)準(zhǔn)。