一种过氧化氢生产废水处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体地说是一种过氧化氢生产废水处理系统及工艺。

背景技术：

蒽醌法过氧化氢生产主要有氢化、氧化、萃取、净化四个过程,生产过程中,以工作液为载体在触媒存在下,将溶于有机溶剂中的烷基蒽醌氢化,得到相应的烷基氢蒽醌,后者再经氧化,一部分生H₂O₂, 另一部分变回烷基蒽醌,生成的H₂O₂用纯水萃取,即得 H₂O₂产品 ,萃余的烷基蒽醌溶液经处理后,重新进行氢化。工作液配制主要以重芳烃、 烷基蒽醌和磷酸三辛酯等作为原辅材料,因此生产废水中含有一定量的上述芳香族化合物及其衍生物等难降解有机物，COD含量一般在2000-10000 mg／L。由于芳香族化合物碳碳键断开需要较大的能量,其废水一般较难处理。所谓难降解有机物是指不能被微生物降解或在任何环境条件下不能以足够快的速度降解以阻止其在环境中积累的有机物。之所以难降解是相对于易生化降解而言。

目前，双氧水污水处理一般采用重力隔油+催化氧化+絮凝+沉淀分离工艺。该工艺是采用双氧水催化氧化一絮凝法(芬顿法)来处理废水，间歇操作，出水中COD的质量浓度一般超过300mg／L，由于是间歇操作，操作人员的操作熟练程度和技术水平对处理过程影响较大，处理后废水指标波动大，难以实现达标排放。

技术实现要素：

本发明的技术任务是提供一种过氧化氢生产废水处理系统及工艺。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，该过氧化氢生产废水处理系统包括碱性污水池、碱性隔油池、铁屑反应池、水解酸化池、好氧池和沉淀池，所述的碱性污水池内底部通过管道与碱性隔油池连通，碱性隔油池内底部通过管道与气浮隔油装置连通，气浮隔油装置的出液口通过管道与铁屑反应池连通，铁屑反应池内底部通过管道与水解酸化池连通，水解酸化池的出液口通过管道与内部安装有曝气管的好氧池连通，好氧池的出液口通过管道与沉淀池连通，沉淀池的出液口通过管道与监控池连通；

沉淀池的污泥出口通过管道分别与水解酸化池、污泥浓缩罐连通，污泥浓缩罐底部的污泥出口通过管道与叠螺污泥脱水机连接，污泥浓缩罐和叠螺污泥脱水机的出液口通过管道与碱性隔油池连通。

所述的碱性污水池与碱性隔油池之间连通的管道上安装有污水池污水提升泵；

所述的碱性隔油池的出油管上安装有碱性污油自吸泵；

所述的碱性隔油池与气浮隔油装置之间连通的管道上安装有碱性污水提升泵；

所述的铁屑反应池与水解酸化池之间连通的管道上安装有铁屑池污水提升泵；

所述的沉淀池的污泥出口管道上安装有污泥回流泵；

所述的污泥浓缩罐与叠螺污泥脱水机之间的管道上安装有脱水机进料泵；

所述的监控池的出液管上安装有清水提升泵。

所述的铁屑反应池有一个或两个，两个铁屑反应池时并联安装。

所述的水解酸化池有一个或两个，两个水解酸化池时并联安装。

所述的好氧池有一个或两个，两个好氧池时并联安装。

该过氧化氢生产废水处理工艺步骤如下：

1）将来自双氧水生产装置的废水先汇集到碱性污水池,用污水池污水提升泵将碱性污水池下部的污水打入碱性隔油池，重力除油后由碱性污水提升泵打入气浮隔油装置；

2）向气浮隔油装置中加入絮凝剂和助凝剂,使之混和均匀除去废水中大部分悬浮物，然后用刮油机刮去水面上的浮渣；

3）气浮隔油装置的出水进入铁屑反应池，向铁屑反应池内加入硫酸亚铁、双氧水和酸，控制污水pH值至3-5，双氧水浓度控制在500-1000mg/L, 在铁屑反应池内发生链式反应, 反应时间8h；之后对铁屑反应池的废水继续鼓泡调节,加入碱液调节pH值至6-9,同时分解残余过氧化氢,时间4 h；

4）铁屑反应池出水进入水解酸化池，搅拌2-4小时，在水解菌群的作用下进行水解反应，进一步将不溶性的大分子有机物水解为可溶的小分子有机物；

5）水解酸化池出水进入好氧池，池内设有曝气管，污水中好氧菌在曝气条件下进行好氧生化处理，曝气4-6小时，降低废水的COD和BOD；

6）好氧池处理后污水进入沉淀池内进行沉淀泥水分离，沉淀分离后的清水进入监控池实现达标排放；

7）沉淀池内沉淀分离的污泥一部分回流至水解酸化池，另一部分污泥进入污泥浓缩罐浓缩，浓缩后的污泥经叠螺污泥脱水机脱水后外运填埋。

所述的步骤2）中絮凝剂为质量百分比浓度3-5%的聚合氯化铝溶液，絮凝剂加入量为30-50kg /m³；所述的助凝剂为质量百分比浓度0.2-0.4%的聚丙烯酰胺，助凝剂加入量为2-4kg/m³。

所述的步骤3）中酸为硫酸溶液或硝酸溶液。

本发明的一种过氧化氢生产废水处理系统及工艺和现有技术相比，具有以下特点：

1）该工艺利用H₂O₂在Fe²⁺ 的催化作用下生成的羟基自由基(•OH )有效氧化去除难降解有机物。•OH具有强氧化性和很强的亲电加成性能,使大多数有机物结构发生碳链裂变，有机物分解成小分子物质, 氧化为CO₂与 H₂O,从而使废水的 COD 去除率达到98.5%以上，同时难降解污染物转化为易降解污染物，提高了生化降解性。

2）经过水解处理，污水中的大量悬浮物水解成可溶性物质，大分子降解为小分子，有机物不但在数量上发生了很大变化，而且在理化性质上发生了更大变化，使污水更适宜后继的好氧生化处理，可以用较少的气量在较短的停留时间内完成净化；在池容、水质相同，停留时间相同的情况下，BOD5和CO去除率均显著高于传统工艺，且出水COD低于100mg/L，传统工艺停留时间提高一倍左右仍然达不到与本工艺相接近的出水水质。

3）在处理污水的同时，完成了对污泥的处理，使污水、污泥处理一元化。作为一种新型处理工艺，在总的停留时间和能耗等方面比传统的单独的活性污泥工艺或化学催化氧化工艺要有很大的优势。

4）化学氧化、生化双流程设计，可实现总流程连续操作下，单线流程间歇操作，有效降低出水COD含量，实现达标排放。

附图说明

图１为一种过氧化氢生产废水处理系统的结构示意图。

图2为一种过氧化氢生产废水处理工艺的流程图。

图中：1、碱性污水池，2、污水池污水提升泵，3、碱性污油自吸泵，4、碱性隔油池，5、碱性污水提升泵，6、气浮隔油装置，7、铁屑反应池，8、水解酸化池，9、好氧池，10、污泥回流泵，11、沉淀池，12、监控池，13、清水提升泵，14、污泥浓缩罐，15、脱水机进料泵，16、叠螺污泥脱水机，17、铁屑池污水提升泵。

具体实施方式

实施例1：

系统装配：

该过氧化氢生产废水处理系统包括碱性污水池1、碱性隔油池4、铁屑反应池7、水解酸化池8、好氧池9和沉淀池11，所述的碱性污水池1内底部通过管道与碱性隔油池4连通，碱性污水池1与碱性隔油池4之间连通的管道上安装有污水池污水提升泵2；碱性隔油池4的出油管上安装有碱性污油自吸泵3；碱性隔油池4内底部通过管道与气浮隔油装置6连通，碱性隔油池4与气浮隔油装置6之间连通的管道上安装有碱性污水提升泵5；气浮隔油装置6的出液口通过管道与铁屑反应池7连通，铁屑反应池7内底部通过管道与水解酸化池8连通，铁屑反应池7与水解酸化池8之间连通的管道上安装有铁屑池污水提升泵17；水解酸化池8的出液口通过管道与内部安装有曝气管的好氧池9连通，好氧池9的出液口通过管道与沉淀池11连通，沉淀池11的出液口通过管道与监控池12连通；监控池12的出液管上安装有清水提升泵13。

沉淀池11的污泥出口通过管道分别与水解酸化池8、污泥浓缩罐14连通，沉淀池11的污泥出口管道上安装有污泥回流泵10；污泥浓缩罐14底部的污泥出口通过管道与叠螺污泥脱水机16连接，污泥浓缩罐14与叠螺污泥脱水机16之间的管道上安装有脱水机进料泵15；污泥浓缩罐14和叠螺污泥脱水机16的出液口通过管道与碱性隔油池4连通。

该过氧化氢生产废水处理工艺步骤如下：

1）将来自双氧水生产装置的废水先汇集到碱性污水池1,用污水池污水提升泵2将碱性污水池1下部的污水打入碱性隔油池4，重力除油后由碱性污水提升泵5打入气浮隔油装置6；

2）向气浮隔油装置6中加入絮凝剂和助凝剂,使之混和均匀除去废水中大部分悬浮物，然后用刮油机刮去水面上的浮渣；

所述的絮凝剂为质量百分比浓度3%的聚合氯化铝溶液，絮凝剂加入量为30kg /m³；所述的助凝剂为质量百分比浓度0.2%的聚丙烯酰胺，助凝剂加入量为2kg/m³；

3）气浮隔油装置6的出水进入铁屑反应池7，向铁屑反应池7内加入硫酸亚铁、双氧水，并且加入硫酸溶液控制污水pH值至3，双氧水浓度控制在500mg/L, 在铁屑反应池7内发生链式反应, 反应时间8h；之后对铁屑反应池7的废水继续鼓泡调节,加入碱液调节pH值至6,同时分解残余过氧化氢,时间4 h；

所述的碱液为用片碱溶解成质量百分比浓度为5%的碱液；

4）铁屑反应池7出水进入水解酸化池8，搅拌2小时，在水解菌群的作用下进行水解反应，进一步将不溶性的大分子有机物水解为可溶的小分子有机物；

所述的水解菌群包括：芽胞杆菌、大肠杆、反硝化杆菌、斯氏杆菌以及萤气极毛杆菌；

5）水解酸化池8出水进入好氧池9，池内设有曝气管，污水中好氧菌在曝气条件下进行好氧生化处理，曝气4小时，降低废水的COD和BOD；

6）好氧池9处理后污水进入沉淀池11内进行沉淀泥水分离，沉淀分离后的清水进入监控池12实现达标排放；

7）沉淀池11内沉淀分离的污泥一部分回流至水解酸化池8，另一部分污泥进入污泥浓缩罐14浓缩，浓缩后的污泥经叠螺污泥脱水机16脱水后外运填埋。

实施例2：

系统装配：

该过氧化氢生产废水处理系统包括碱性污水池1、碱性隔油池4、铁屑反应池7、水解酸化池8、好氧池9和沉淀池11，所述的碱性污水池1内底部通过管道与碱性隔油池4连通，碱性污水池1与碱性隔油池4之间连通的管道上安装有污水池污水提升泵2；碱性隔油池4的出油管上安装有碱性污油自吸泵3；碱性隔油池4内底部通过管道与气浮隔油装置6连通，碱性隔油池4与气浮隔油装置6之间连通的管道上安装有碱性污水提升泵5；气浮隔油装置6的出液口通过管道与铁屑反应池7连通，铁屑反应池7内底部通过管道与水解酸化池8连通，铁屑反应池7与水解酸化池8之间连通的管道上安装有铁屑池污水提升泵17；水解酸化池8的出液口通过管道与内部安装有曝气管的好氧池9连通，好氧池9的出液口通过管道与沉淀池11连通，沉淀池11的出液口通过管道与监控池12连通；监控池12的出液管上安装有清水提升泵13。

沉淀池11的污泥出口通过管道分别与水解酸化池8、污泥浓缩罐14连通，沉淀池11的污泥出口管道上安装有污泥回流泵10；污泥浓缩罐14底部的污泥出口通过管道与叠螺污泥脱水机16连接，污泥浓缩罐14与叠螺污泥脱水机16之间的管道上安装有脱水机进料泵15；污泥浓缩罐14和叠螺污泥脱水机16的出液口通过管道与碱性隔油池4连通。

所述的铁屑反应池7有两个，两个铁屑反应池7并联安装；水解酸化池8有两个，两个水解酸化池8并联安装；好氧池9有两个，两个好氧池9并联安装；铁屑反应池7、水解酸化池8和好氧池9形成并联的两条工作路线，两条工作路线交替工作，按周期运行，一个工作周期24小时。

该过氧化氢生产废水处理工艺步骤如下：

1）将来自双氧水生产装置的废水先汇集到碱性污水池1,用污水池污水提升泵2将碱性污水池1下部的污水打入碱性隔油池4，重力除油后由碱性污水提升泵5打入气浮隔油装置6；

2）向气浮隔油装置6中加入絮凝剂和助凝剂,使之混和均匀除去废水中大部分悬浮物，然后用刮油机刮去水面上的浮渣；

所述的絮凝剂为质量百分比浓度4%的聚合氯化铝溶液，絮凝剂加入量为40kg /m³；所述的助凝剂为质量百分比浓度0.3%的聚丙烯酰胺，助凝剂加入量为3kg/m³；

3）气浮隔油装置6的出水进入铁屑反应池7，向铁屑反应池7内加入硫酸亚铁、双氧水，并且加入硝酸溶液控制污水pH值至4，双氧水浓度控制在700mg/L, 在铁屑反应池7内发生链式反应, 反应时间8h；之后对铁屑反应池7的废水继续鼓泡调节,加入碱液调节pH值至7,同时分解残余过氧化氢,时间4 h；

所述的碱液为用片碱溶解成质量百分比浓度为8%的碱液；

4）铁屑反应池7出水进入水解酸化池8，搅拌3小时，在水解菌群的作用下进行水解反应，进一步将不溶性的大分子有机物水解为可溶的小分子有机物；

所述的水解菌群为：芽胞杆菌、大肠杆、反硝化杆菌、斯氏杆菌以及萤气极毛杆菌；

5）水解酸化池8出水进入好氧池9，池内设有曝气管，污水中好氧菌在曝气条件下进行好氧生化处理，曝气5小时，降低废水的COD和BOD；

6）好氧池9处理后污水进入沉淀池11内进行沉淀泥水分离，沉淀分离后的清水进入监控池12实现达标排放；

7）沉淀池11内沉淀分离的污泥一部分回流至水解酸化池8，另一部分污泥进入污泥浓缩罐14浓缩，浓缩后的污泥经叠螺污泥脱水机16脱水后外运填埋。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。