公布日：2023.04.25
申請日：2022.12.27
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;
C02F1/76(2023.01)N;C02F1/70(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N
摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境工程廢水處理技術領域，特別涉及含油高氨氮有機廢水處理裝置及其處理方法。包括以下步驟：破乳除油→化學加藥除氨→缺氧/好氧的生物處理→折點深度除氨→氧化劑還原去除；本發(fā)明采用組合式工藝處理含油高濃度有機廢水，可將廢水氨氮由1250～1750mg/L降至15mg/L以下，處理率達99％以上，化學需氧量由1000mg/L降至100mg/L以下，處理率達90％以上，并且相較其他工藝，本工藝處理效率高，操作簡便，穩(wěn)定性好，成本相對較低，沒有二次污染，環(huán)保節(jié)能。
權利要求書
1.一種含油高氨氮有機廢水處理裝置，其特征在于，包括調(diào)節(jié)池(1)、破乳池(2)、重力除油池(3)、絮凝反應池(4)、除氨沉淀池(5)、回調(diào)池(6)、中間水池(7)、生物處理池(8)、二級絮凝反應池(9)、二沉池(10)、折點氯化池(11)、還原池(12)、清水池(13)，所述調(diào)節(jié)池(1)通過提升泵與破乳池(2)相連，破乳池(2)、重力除油池(3)、絮凝反應池(4)、除氨沉淀池(5)、回調(diào)池(6)、中間水池(7)依次連接，中間水池(7)通過提升泵與生物處理池(8)中下部相連，生物處理池(8)、二級絮凝反應池(9)、二沉池(10)、折點氯化池(11)、還原池(12)、清水池(13)依次連接，所述重力除油池(3)在上部靠近破乳池(2)進水端設有折流板，重力除油池(3)內(nèi)液面上方設有刮渣機，重力除油池(3)在上部靠近絮凝反應池(4)出水端處設有集油槽，重力除油池(3)底部為污泥斗。
2.根據(jù)權利要求1所述的含油高氨氮有機廢水處理裝置，其特征在于，所述生物處理池(8)包括缺氧處理池(801)和好氧接觸池(802)，缺氧處理池(801)底部設有穿孔管，好氧接觸池(802)底部設有曝氣器，所述穿孔管和曝氣器均與鼓風機連接，缺氧處理池(801)和好氧接觸池(802)以隔板相隔，隔板底部設有連通孔，在中部均設有組合生物填料，好氧接觸池(802)與缺氧處理池(801)通過上部管道連接，管道上設有內(nèi)回流泵。
3.根據(jù)權利要求1所述的含油高氨氮有機廢水處理裝置，其特征在于，所述絮凝反應池(4)、回調(diào)池(6)均設有pH計、堿加料管線或酸加料管線，所述加料管線上設有加料泵，pH計的輸出端電性連接加料泵的控制端。
4.根據(jù)權利要求1所述的含油高氨氮有機廢水處理裝置，其特征在于，所述折點氯化池(11)、還原池(12)設有攪拌裝置和ORP監(jiān)控裝置，折點氯化池(11)、還原池(12)分別設有氧化劑及還原劑加料管線，加料管線上設有加料泵，ORP監(jiān)控裝置的輸出端電性連接加料泵的控制端。
5.根據(jù)權利要求1所述的含油高氨氮有機廢水處理裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)池(1)內(nèi)設有氨氮檢測儀，絮凝反應池(4)分別設有磷酸二氫鈉和氯化鎂加料管線，加料管線上均設有加料泵，氨氮檢測儀的輸出端電性連接PLC的輸入端，PLC的輸出端電性連接加料泵的控制端。
6.一種權利要求1～5任一所述的含油高氨氮有機廢水處理裝置的含油高氨氮有機廢水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：破乳除油→化學加藥除氨→缺氧/好氧的生物處理→折點深度除氨→氧化劑還原去除；其中：所述破乳除油步驟是將廢水排入調(diào)節(jié)池(1)中將不同時間段的廢水進行均質(zhì)，均質(zhì)后的廢水通過提升泵進入破乳池(2)中，向破乳池(2)中加入絮凝劑，絮凝劑將廢水中的雜質(zhì)絮凝成團的同時，對廢水中的乳化油脂進行極化處理，經(jīng)破乳池(2)處理后的廢水流至重力除油池(3)，將廢水中的水、泥、油進行物理分離。
7.根據(jù)權利要求6所述的含油高氨氮有機廢水處理方法，其特征在于，所述化學加藥除氨步驟是破乳除油步驟處理后的廢水流至絮凝反應池(4)后，調(diào)整廢水的pH值至9～11，向絮凝反應池(4)中加入磷酸二氫鈉和氯化鎂，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，并投入絮凝劑，絮凝成團后，將廢水引入除氨沉淀池(5)進行清污分離。
8.根據(jù)權利要求6所述的含油高氨氮有機廢水處理方法，其特征在于，所述缺氧/好氧的生物處理步驟是化學加藥除氨步驟處理后的廢水流至回調(diào)池(6)后，控制廢水pH在7～9之間，隨后廢水流至中間水池(7)，通過提升泵進入缺氧處理池(801)，廢水從隔板下方的連通孔流入好氧接觸池(802)進行硝化反應將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，經(jīng)好氧接觸池(802)處理后的廢水通過內(nèi)回流泵傳輸?shù)饺毖跆幚沓?/span>(801)進行反硝化反應，將硝酸鹽還原成氮氣，生物處理池(8)處理完畢的廢水流入二級絮凝反應池(9)，向二級絮凝反應池(9)中投入絮凝劑，絮凝成團后廢水流入二沉池(10)進行清污分離。
9.根據(jù)權利要求6所述的含油高氨氮有機廢水處理方法，其特征在于，所述折點深度除氨步驟是缺氧/好氧的生物處理步驟處理后的廢水流至折點氯化池(11)，向廢水中加入氯系氧化劑次氯酸鈉攪拌混合進行氧化反應。
10.根據(jù)權利要求6所述的含油高氨氮有機廢水處理方法，其特征在于，所述氧化劑還原去除步驟是折點深度除氨步驟處理后的廢水流至還原池(12)，還原劑加料管線上的加料泵連鎖ORP監(jiān)控裝置對廢水投加還原劑NaHSO3進行還原反應，調(diào)節(jié)廢水的ORP電位值至-300～150mV后，排放至清水池(13)。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種含油高氨氮有機廢水處理裝置，設計合理，本發(fā)明還提供含油高氨氮有機廢水處理方法，科學有效。
在采用吹脫法對廢水進行處理時，會產(chǎn)生大量的揮發(fā)性氨氣，需采用酸性噴淋處理法對廢氣進行處理，循環(huán)水濃度將不斷升高需定期排放至污水處理系統(tǒng)，給后繼廢水處理站帶來不利的影響，因此吹脫法不適用于該氨氮廢水處理。
化學沉淀法對原水中氨氮的濃度無控制要求，可用于該氨氮廢水處理，但因為該廢水中的氨氮濃度高，采用單級化學沉淀法難于達到滿意的處理效果，因此，在經(jīng)化學沉淀法去除廢水中的大部份氨氮后，再采用折點氯化法對廢水中殘留的氨氮進行處理，保障出水的氨氮達標。
該廢水中含有一定的油脂，有機物含量相對較高，在對廢水中的氨氮進行處理時，需要同步將此類污染物質(zhì)去除，油脂采用重力分離法去除，而對于有機物的去除，需要采用生物處理法進行處理。
本發(fā)明所述的含油高氨氮有機廢水處理裝置，包括調(diào)節(jié)池、破乳池、重力除油池、絮凝反應池、除氨沉淀池、回調(diào)池、中間水池、生物處理池、二級絮凝反應池、二沉池、折點氯化池、還原池、清水池，所述調(diào)節(jié)池通過提升泵與破乳池相連，破乳池、重力除油池、絮凝反應池、除氨沉淀池、回調(diào)池、中間水池依次連接，中間水池通過提升泵與生物處理池中下部相連，生物處理池、二級絮凝反應池、二沉池、折點氯化池、還原池、清水池依次連接。所述重力除油池在上部靠近破乳池進水端設有折流板，重力除油池內(nèi)液面上方設有刮渣機，重力除油池在上部靠近絮凝反應池出水端處設有集油槽，重力除油池底部為污泥斗。進一步的，設置折流板是為了使得從破乳池進入的含有油脂和絮凝后泥渣的廢水先向下折流，輔助泥渣向下沉降至污泥斗內(nèi)，同時油脂向下流動后浮在折流板另一側(cè)液面上，由刮渣機刮入集油槽，集油槽內(nèi)部的油脂定期排至集油池。
所述生物處理池包括缺氧處理池和好氧接觸池，缺氧處理池底部設有穿孔管，好氧接觸池底部設有曝氣器，所述穿孔管和曝氣器均與鼓風機連接，缺氧處理池和好氧接觸池以隔板相隔，隔板底部設有連通孔，在中部均設有組合生物填料，所述組合填料包括立體彈性填料和活性污泥，活性污泥中附著亞硝酸菌和硝酸菌、脫氮菌，立體彈性填料增加了活性污泥的處理負荷，缺氧池與好氧池之間僅僅設有連通孔，使得廢水能通過連通孔流通的同時，各池內(nèi)缺氧及好氧狀態(tài)基本沒有干擾，好氧接觸池與缺氧處理池通過上部管道連接，管道上設有內(nèi)回流泵。
進一步的，控制缺氧處理池水中溶解氧含量在0.2～0.5mg/L，控制好氧接觸池水中溶解氧含量大于2mg/L。
所述絮凝反應池、回調(diào)池均設有pH計、堿加料管線或酸加料管線，所述加料管線上設有加料泵，pH計的輸出端電性連接加料泵的控制端。
所述折點氯化池、還原池均設有攪拌裝置和ORP監(jiān)控裝置，折點氯化池(11)、還原池(12)分別設有氧化劑及還原劑加料管線，加料管線上設有加料泵，ORP監(jiān)控裝置的輸出端電性連接加料泵的控制端。
進一步的，折點氯化法需要加入過量的氯系氧化劑，會對排水系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，因此，在折點氯化法后需要對殘留氧化劑進行處理，采用還原劑還原法對氧化劑進行處理，通過增加ORP監(jiān)控裝置實現(xiàn)自動加料，節(jié)省勞動力。
所述調(diào)節(jié)池內(nèi)設有氨氮檢測儀，絮凝反應池分別設有磷酸二氫鈉和氯化鎂加料管線，加料管線上均設有加料泵，氨氮檢測儀的輸出端電性連接PLC的輸入端，PLC的輸出端電性連接加料泵的控制端。PLC連鎖氨氮檢測儀控制加料泵屬于現(xiàn)有技術，不是本發(fā)明設計的重點。
所述重力除油池、除氨沉淀池、二沉池底部的污泥斗連接污泥池，污泥池通過壓濾機連接調(diào)節(jié)池。
本發(fā)明所述的含油高氨氮有機廢水處理裝置的含油高氨氮有機廢水處理方法，包括以下步驟：
破乳除油→化學加藥除氨→缺氧/好氧的生物處理→折點深度除氨→氧化劑還原去除；
其中：
所述破乳除油步驟是將廢水排入調(diào)節(jié)池中將不同時間段的廢水進行均質(zhì)，均質(zhì)時間不少于24h，均質(zhì)后的廢水通過提升泵進入破乳池中，向破乳池中加入絮凝劑PAC，絮凝劑的加入量為50～100mg/L，絮凝反應的時間并不少于1h，PAC將廢水中的雜質(zhì)絮凝成團的同時，對廢水中的乳化油脂進行極化處理，經(jīng)破乳池處理后的廢水流至重力除油池，表面負荷不高于0.30m3/m2·h，停留時間不少于9h，將廢水中的水、泥、油進行物理分離。
所述化學加藥除氨步驟是破乳除油步驟處理后的廢水流至絮凝反應池后，調(diào)整廢水的pH值至9～11，向絮凝反應池中加入磷酸二氫鈉和氯化鎂，生成MgNH4PO4·6H2O(鳥糞石)沉淀，每1000mg氨氮，需投加7400mg磷酸二氫鈉及5900mg氯化鎂。并投入絮凝劑PAC50mg/L和PAM5mg/L，絮凝反應時間不少于45min，絮凝成團后，將廢水引入除氨沉淀池進行清污分離，表面負荷不高于0.40m3/m2·h，停留時間不少于7h。
所述絮凝反應池中磷酸二氫鈉和氯化鎂加料管線的加料泵連鎖調(diào)節(jié)池內(nèi)的氨氮檢測儀根據(jù)氨氮的含量投料。
所述缺氧/好氧的生物處理步驟是化學加藥除氨步驟處理后的廢水流至回調(diào)池后，控制廢水pH在7～9之間，停留時間不少于4h，隨后廢水流至中間水池，停留時間不少于6h，通過提升泵進入缺氧處理池，廢水從隔板下方的連通孔流入好氧接觸池進行硝化反應將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，經(jīng)好氧接觸池處理后的廢水通過內(nèi)回流泵傳輸?shù)饺毖跆幚沓剡M行反硝化反應，將硝酸鹽還原成氮氣，其中硝化反應時間不少于48h，反硝化反應時間不少于12h，生物處理池處理完畢的廢水流入二級絮凝反應池，向二級絮凝反應池中投入絮凝劑PAC50mg/L，絮凝反應時間不少于45min，絮凝成團后廢水流入二沉池進行清污分離，表面負荷不高于0.50m3/m2·h，停留時間不少于6h。
進一步的，所述二級絮凝反應池和二沉池的功能是生物處理池的出水中的懸浮物質(zhì)和活性污泥作沉降、回流處理，同時進一步降低廢水中磷的含量。
所述折點深度除氨步驟是缺氧/好氧的生物處理步驟處理后的廢水流至折點氯化池，向廢水中加入足量氯系氧化劑次氯酸鈉，控制ORP值大于500mV，并加以不低于130rpm的轉(zhuǎn)速攪拌混合，反應時間不少于2h，對廢水中殘留的氨氮進行完全氧化處理，折點氯化池內(nèi)安裝有ORP監(jiān)控裝置，監(jiān)測池內(nèi)廢水ORP值，控制折點氯化池氯系氧化劑加料泵的開啟。
所述氧化劑還原去除步驟是折點深度除氨步驟處理后的廢水流至還原池，還原劑加料管線上的加料泵連鎖ORP監(jiān)控裝置對廢水投加還原劑NaHSO3進行還原反應，反應時間不少于3h，調(diào)節(jié)廢水的ORP電位值為-300～150mV后，排放至清水池停留不少于6h即可排放。
進一步的，重力除油池、除氨沉淀池、二沉池底部的污泥定期排入污泥池，經(jīng)壓濾機處理，濾液回流至調(diào)節(jié)池。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有益效果如下：
(1)本發(fā)明重力除油池設有折流板、刮渣機和集油槽，很好的做到了廢水中油脂、水和污泥的三相分離，給后續(xù)水處理工作減輕了負擔。
(2)本發(fā)明依次采用化學沉淀法、生物法、折點氯化法去除廢水中的氨氮去除率可達99％以上，化學需氧量處理率達90％以上。
(3)本發(fā)明pH的調(diào)節(jié)、化學加藥除氨步驟藥物的投放、氧化劑還原去除步驟電位的控制采用自動化技術，節(jié)省了勞動力。
(4)相較其他工藝方法，本發(fā)明所述的方法處理效率高，操作簡便，穩(wěn)定性好，成本相對較低，沒有二次污染，環(huán)保節(jié)能。
（發(fā)明人：許丕顯;李效禮;陳林;張楊;竇寧寧）
