公布日：2023.04.04
申請日：2022.11.17
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/461(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F3/12
(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提出一種涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，包括：均質(zhì)：對待處理的廢水進行攪拌均質(zhì)確保廢水性質(zhì)均一；混凝：先調(diào)節(jié)廢水的pH值，再投加混凝劑和助凝劑；壓濾：先壓濾得到污泥和壓濾出水，壓濾出水進行曝氣預氧化，預氧化出水進行過濾，之后匯集至壓濾出水池；多元電催化氧化；多級生化：將上一步的出水泵入缺氧池、好氧池、MBR池和反硝化濾池依序進行處理，處理后檢測出水的COD濃度、氨氮濃度、總氮濃度及總磷濃度，如達標則外排，如不達標則回流至所述壓濾出水池。本發(fā)明將混凝、壓濾、多元電催化氧化和多級生化等工藝組合使用、協(xié)同處理，最大化保證了處理后的廢水可以達標排放，整個系統(tǒng)穩(wěn)定性最佳，占地最小，運行成本最低。
權(quán)利要求書
1.一種涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：包括如下處理流程：(1)均質(zhì)：待處理的廢水進行攪拌均質(zhì)；(2)混凝：先調(diào)節(jié)pH值，再投加混凝劑和助凝劑；(3)壓濾：采用板框過濾機對上一步產(chǎn)物進行壓濾，污泥拉走處理，壓濾出水進入預曝氣系統(tǒng)進行預氧化，預氧化出水采用袋式過濾機進行過濾，之后匯集至壓濾出水池；(4)多元電催化氧化：采用多元電催化氧化一體機對上一步的出水進行電催化氧化處理；(5)多級生化：將上一步的出水泵入缺氧池、好氧池、MBR池和反硝化濾池依序進行處理，處理后符合排放標準則排放至市政系統(tǒng)，不符合則回流至步驟(3)的所述壓濾出水池中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：所述均質(zhì)、所述混凝、所述壓濾均采用序批式處理方法，所述多元電催化氧化、所述多級生化均采用連續(xù)處理方法；所述均質(zhì)時，停留時間為12-18h；所述混凝時，先將所述廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5-8.5并停留0.5-1h，再添加混凝劑進行混凝反應并停留0.5-1h，最后投加助凝劑并停留0.5-1h；所述壓濾時，所述壓濾出水先在出水池中停留6-12h，再采用袋式過濾機進行過濾；所述多元電催化氧化時，廢水在多元電催化氧化一體機內(nèi)的停留時間為1-1.5h，多元催化氧化處理后的出水在氧化出水池中停留48-72h；所述多級生化時，廢水在缺氧池、好氧池、MBR池、反硝化濾池中的停留時間分別為：48-72h、72-144h、24-72h、24-48h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：所述好氧池中投加有由芽孢桿菌和微球菌組成的高效液體菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：所述預氧化采用的氣量與所述壓濾出水的水量的體積比為(50-100)：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：所述好氧池與所述缺氧池之間設有回流管道，回流比為(1-3)：1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：當所述袋式過濾機的前后壓力差大于0.3MPa則進行反洗，反洗水為所述多級生化后的出水，反洗出水則回流到所述均質(zhì)處理中；當所述袋式過濾機的濾袋破損或反洗后通量下降到70％以下，則更換濾袋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：待處理的廢水量為≤100m3/天，pH為4-10，COD≤300000mg/L，氨氮≤500mg/L，總氮≤1000mg/L，苯及苯的同系物≤400mg/L，SS≤100g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：所述壓濾出水pH為6.5-8.5，COD≤30000mg/L，氨氮≤200mg/L，總氮≤500mg/L，苯及苯的同系物≤100mg/L，SS≤50mg/L；所述多元電催化氧化后的出水COD≤12000mg/L，氨氮≤100mg/L，總氮≤300mg/L，苯及苯的同系物≤20mg/L；所述好氧池的出水COD≤1000mg/L，氨氮≤20mg/L，總氮≤100mg/L，苯及苯的同系物≤2mg/L；所述MBR池的出水COD≤300mg/L，氨氮≤10mg/L，總氮≤75mg/L，苯及苯的同系物≤1.5mg/L；所述反硝化濾池的出水pH為6.5-8.5，COD≤280mg/L，氨氮≤10mg/L，總氮≤50mg/L，苯及苯的同系物≤1.5mg/L，SS≤50mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：步驟(4)中的所述多元電催化氧化一體機包括：電源系統(tǒng)(1)和主體氧化系統(tǒng)(2)，主體氧化系統(tǒng)(2)包括一圓柱形的槽體(4)，槽體(4)的上部設有出水槽(6)、下部設有進水管(5)，出水槽(6)上設有排水口(8)，槽體(4)內(nèi)設有電極系統(tǒng)，槽體(4)的底部設有曝氣管(11)，曝氣管(11)位于所述電極系統(tǒng)的下方，所述電極系統(tǒng)包括：柱狀電極(17)和若干個電極板(3)，若干個電極板(3)均呈圓柱形分層環(huán)設于柱狀電極(17)外，柱狀電極(17)、若干個電極板(3)、槽體(4)同心設置，柱狀電極(17)與最內(nèi)層的電極板(3)之間以及相鄰的電極板(3)之間均填充有粒子電極(12)，柱狀電極(17)與最內(nèi)層的電極板(3)之間以及相鄰的電極板(3)之間形成多個氧化處理單元，待處理污水自進水管(5)先進入最內(nèi)層的所述氧化處理單元，之后在其余的所述氧化處理單元之間依序折流，最終由排水口(8)排出槽體(4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，其特征在于：所述多元電催化氧化一體機還包括電極系統(tǒng)固定機構(gòu)，所述電極系統(tǒng)固定機構(gòu)包括：十字架和承托板(13)，承托板(13)底部設置有支撐柱(15)，承托板(13)通過支撐柱(15)設置于槽體(4)的底部，所述十字架位于槽體(4)的頂部，電極板(3)的頂端通過極板固定件(7)與所述十字架固定、底端通過極板固定件(7)與承托板(13)固定，支撐柱(15)設置于自內(nèi)向外的奇數(shù)電極板(3)的底部，支撐柱(15)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述圓環(huán)形結(jié)構(gòu)與承托板(13)及槽體(4)的槽底固定，所述圓環(huán)形結(jié)構(gòu)與承托板(13)及所述槽底接觸的部分為密封結(jié)構(gòu)，承托板(13)其余部分密布透水網(wǎng)孔。
發(fā)明內(nèi)容
為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種涂料廢水及噴涂廢水處理工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種涂料廢水及噴涂廢水處理工藝，包括如下處理流程：
(1)均質(zhì)：對待處理的廢水進行攪拌均質(zhì)確保廢水性質(zhì)均一；
(2)混凝：先調(diào)節(jié)廢水的pH值，再投加混凝劑和助凝劑；
(3)壓濾：先采用板框過濾機進行壓濾得到污泥和壓濾出水，污泥拉走處理；壓濾出水進行曝氣預氧化，預氧化出水采用袋式過濾機進行過濾，之后匯集至壓濾出水池；
(4)多元電催化氧化：采用多元電催化氧化一體機對上一步的出水進行電催化氧化處理；
(5)多級生化：將上一步的出水泵入缺氧池、好氧池、MBR池和反硝化濾池依序進行處理，處理后檢測出水的COD濃度、氨氮濃度、總氮濃度及總磷濃度，如達標則外排至市政管網(wǎng)，如不達標則回流至步驟(3)的壓濾出水池中。
本發(fā)明特別適用于處理廢水量≤100m3/天，pH4-10，COD≤300000mg/L，氨氮≤500mg/L，總氮≤1000mg/L，苯及苯的同系物≤400mg/L，SS≤100g/L的涂料廢水或噴涂廢水，該涂料廢水為涂料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種廢水，包括但不限于水性涂料生產(chǎn)車間廢水、油性涂料生產(chǎn)車間廢水、涂料生產(chǎn)相關的各種容器清洗廢水等；該噴涂廢水包括但不限于表面噴涂前處理和噴涂過程中產(chǎn)生的清洗廢水、電泳廢水、噴涂廢水、生活廢水及定期排放的高濃度倒槽液等。
先對待處理的廢水進行均質(zhì)處理，再混凝處理使廢水中的懸浮物形成大的顆粒和礬花，之后經(jīng)由壓濾處理得到壓濾出水，壓濾出水經(jīng)過預曝氣后由袋式過濾機過濾，然后進入多元電催化氧化一體機中進行電催化氧化，使其內(nèi)60％以上的有機污染物被氧化分解甚至礦化，難降解有機物得以打開環(huán)斷鏈，變成可以被微生物降解的有機物，廢水B/C升高，最后再進行缺氧+好氧+MBR+反硝化工藝多級生化處理，生化，生化階段采用污泥+高效菌劑組合處理，實現(xiàn)COD去除率＞97％，氨氮去除率＞97％，總氮去除率＞80％的目標。本發(fā)明通過將多元電催化氧化處理前置，可以去除大部分的污染物，減小生化階段的壓力，縮短多級生化的停留時間，將多級生化處理系統(tǒng)的占地面積減小60％以上；另外，經(jīng)過氧化后的廢水B/C升高，可以提高生化效率，更加有利于生化處理。
本發(fā)明將混凝、壓濾、多元電催化氧化和多級生化等工藝組合使用、協(xié)同處理，最大化保證了處理后的廢水可以達標排放，整個系統(tǒng)穩(wěn)定性最佳，占地最小，運行成本最低。
優(yōu)選的，所述均質(zhì)、所述混凝、所述壓濾均采用序批式處理方法，所述多元電催化氧化、所述多級生化均采用連續(xù)處理方法；
均質(zhì)時，攪拌器優(yōu)選設置于距離均質(zhì)容器底部10-20cm，均質(zhì)容器底部設置有離心泵，均質(zhì)容器中部設有取樣口和觀察口，當均質(zhì)完成后，通過取樣口取樣并進行混凝實驗，實驗后確定下一步混凝處理的具體工藝，比如混凝劑和助凝劑的添加種類及添加濃度，均質(zhì)停留時間為12-18h；
混凝時，先通過硫酸或氫氧化鈉將所述廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5-8.5并停留0.5-1h，再添加PAC等混凝劑進行混凝反應并停留0.5-1h，最后投加PAM等助凝劑并停留0.5-1h，如水中有無法通過混凝沉淀去除的乳化油時，還可以投加常規(guī)的破乳劑和反向破乳劑。)；
壓濾時，所述壓濾出水先在出水池中停留6-12h再采用袋式過濾機進行過濾；
多元電催化氧化時，廢水在多元電催化氧化一體機內(nèi)的停留時間為1-1.5h，多元催化氧化處理后的出水在氧化出水池中停留48-72h；
多級生化時，廢水在缺氧池、好氧池、MBR池、反硝化濾池中的停留時間分別為：48-72h、72-144h、24-72h、24-48h，好氧池中投加有好氧的液體菌劑，反硝化濾池中投加反硝化固體菌劑(反硝化固體菌劑的種類及添加濃度均采用現(xiàn)有技術(shù)，添加濃度優(yōu)選為1％-3％)、碳酸氫鈉、碳源(碳源的種類及添加濃度均為現(xiàn)有技術(shù)，比如葡萄糖、乙醇等。)等。
進一步優(yōu)選的，好氧池中投加的液體菌劑為由芽孢桿菌和微球菌組成的高效液體菌，其中，芽孢桿菌的占比為50％-60％，微球菌的占比為40％-50％，該高效液體菌的添加濃度優(yōu)選為1‰-1％。
進一步優(yōu)選的，所述預氧化處理時采用的氣量與所述壓濾出水的水量體積比為(50-100)：1。
進一步優(yōu)選的，所述好氧池與所述缺氧池之間設有回流管道，回流比為(1-3)：1。
進一步優(yōu)選的，當所述袋式過濾機的前后壓力差大于0.3MPa則進行反洗，反洗水為所述多級生化后的出水，反洗出水則回流到所述均質(zhì)處理中；當所述袋式過濾機的濾袋破損或反洗后通量下降到70％以下，則更換濾袋。
各個處理步驟中，壓濾出水pH為6.5-8.5，COD≤30000mg/L，氨氮≤200mg/L，總氮≤500mg/L，苯及苯的同系物≤100mg/L，SS≤50mg/L；多元電催化氧化后的出水COD≤12000mg/L，氨氮≤100mg/L，總氮≤300mg/L，苯及苯的同系物≤20mg/L；好氧池的出水COD≤1000mg/L，氨氮≤20mg/L，總氮≤100mg/L，苯及苯的同系物≤2mg/L；MBR池的出水COD≤300mg/L，氨氮≤10mg/L，總氮≤75mg/L，苯及苯的同系物≤1.5mg/L；反硝化濾池的出水pH為6.5-8.5，COD≤280mg/L，氨氮≤10mg/L，總氮≤50mg/L，苯及苯的同系物≤1.5mg/L，SS≤50mg/L。
更為優(yōu)選的，多元電催化氧化一體機包括：電源系統(tǒng)和主體氧化系統(tǒng)，主體氧化系統(tǒng)包括一圓柱形的槽體，槽體的上部設有出水槽、下部設有進水管，出水槽上設有排水口，槽體內(nèi)設有電極系統(tǒng)，槽體的底部設有曝氣管，曝氣管位于電極系統(tǒng)的下方，電極系統(tǒng)包括：柱狀電極和若干個電極板，若干個電極板均呈圓柱形分層環(huán)設于柱狀電極外，柱狀電極、若干個電極板、槽體同心設置，柱狀電極與最內(nèi)層的電極板之間以及相鄰的電極板之間均填充有粒子電極，柱狀電極與最內(nèi)層的電極板之間以及相鄰的電極板之間形成多個氧化處理單元，待處理污水自進水管先進入最內(nèi)層的氧化處理單元，之后在其余的氧化處理單元之間依序折流，最終由排水口排出槽體。
最為優(yōu)選的，多元電催化氧化一體機還包括電極系統(tǒng)固定機構(gòu)，電極系統(tǒng)固定機構(gòu)包括：十字架和承托板，承托板底部設置有支撐柱，承托板通過支撐柱設置于槽體的底部，十字架位于槽體的頂部，電極板的頂端通過極板固定件與十字架固定、底端通過極板固定件與承托板固定。
具體來說，支撐柱設置于自內(nèi)向外的奇數(shù)電極板的底部，支撐柱為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，圓環(huán)形結(jié)構(gòu)與承托板及槽體的槽底固定，圓環(huán)形結(jié)構(gòu)與承托板及槽底接觸的部分為密封結(jié)構(gòu)，承托板其余部分密布透水網(wǎng)孔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
1、針對涂料廢水和噴涂廢水水質(zhì)多變的特點增設了混凝系統(tǒng)，可以根據(jù)具體的水質(zhì)靈活選擇混凝的工序、藥劑種類及加量；
2、將多元電催化氧化系統(tǒng)置于多級生化系統(tǒng)之前，有助于去除50％以上的污染物，減小多級生化系統(tǒng)的壓力，縮短在多級生化系統(tǒng)中的停留時間，減小多級生化系統(tǒng)的占地面積，既有助于降低其投資成本，又能顯著改善生化處理效果；
3、混凝、壓濾、多元電催化氧化及生化四種處理系統(tǒng)組合使用，協(xié)同作用下使得整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水效果好，運行成本低。
（發(fā)明人：楊勇;劉輝;韓丹;陳晨;周吉平;辛紅香）
