工业废水处理达标直排系统及工艺方法与流程

文档序号:25543764发布日期:2021-06-18 20:40
工业废水处理达标直排系统及工艺方法与流程

本发明涉及工业废水处理技术领域,具体而言,涉及一种工业废水处理达标直排系统及工艺方法。



背景技术:

工业废水具有水质变化大、可生化性差、难以降解的特征以及污染物复杂多样等特点,一般根据实际废水水质采用适当的预处理方法、如絮凝、微电、吸附、光催化等工艺,破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性能,再联合用生物方法,如abr、sbr、a-o等工艺,对工业废水进行处理,焦化废水常用的深度处理工艺主要分两类:第一种是物理吸附法,包括生物流化床技术、活性炭吸附再生技术,第二种是化学氧化法,芬顿(fenton试剂)催化氧化法、臭氧氧化法、电解多元催化法等。目前对处理工业废水工艺的研究也趋于采用多种方法的组合工艺。

但是目前采用组合工艺针对焦化废水进行深度处理依旧很难稳定达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(gb16171-2012)特别排放限值表3直接排放标准要求。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种工业废水处理达标直排系统及工艺方法,以解决现有技术中的工业废水处理工艺无法满足直接排放标准要求的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种工业废水处理达标直排系统,包括:重力除油器,重力除油器能够去除废水中的部分油类凝聚物和浮油;调节池,调节池与重力除油器连通,并能够对废水进行调质混合;气浮除油器,气浮除油器与调节池连通,气浮除油器能够去除废水中的油类;活性污泥预处理生化系统,活性污泥预处理生化系统与气浮除油器连通,并对来自气浮除油器的废水进行预处理;一级a-o生化处理系统,一级a-o生化处理系统与活性污泥预处理生化系统连通,并将预处理后的废水进行一级a-o生化处理;二级a-o生化处理系统,二级a-o生化处理系统与一级a-o生化处理系统连通,并将一级a-o生化处理后的废水进行二级a-o生化处理;化学混凝沉淀系统,化学混凝沉淀系统与二级a-o生化处理系统连通,并将二级a-o生化处理后的废水进行化学混凝沉淀处理;电磁强氧化深度处理系统,电磁强氧化深度处理系统与化学混凝沉淀系统连通,并将化学混凝沉淀处理后的废水进行电磁强氧化深度处理。

进一步地,调节池内设置有调节潜水搅拌器,调节潜水搅拌器对调节池内的废水进行调质混合。

进一步地,活性污泥预处理生化系统包括:曝气池,曝气池与气浮除油器连通,曝气池内设置有预处理曝气器,以对曝气池中的废水进行曝气处理;沉淀池,沉淀池与曝气池连通,并对来自曝气池的废水进行固液分离,分离得到的上清液流入一级a-o生化处理系统中;预处理回流管路,预处理回流管路连通沉淀池和曝气池,且沉淀池中的至少部分污泥经由预处理回流管路回流至曝气池中。

进一步地,预处理回流管路的污泥回流比为100%。

进一步地,曝气池内还设置有用于供气的风机、用于检测溶解氧浓度的溶解氧检测仪表、用于检测ph值的ph检测仪、用于检测温度的温度检测仪。

进一步地,沉淀池底部设置成锥形结构,预处理回流管路与沉淀池的底部连通。

进一步地,沉淀池内设置有提升泵和消泡泵,提升泵驱动污泥进入预处理回流管路并回流至曝气池中,消泡泵能够进行喷淋消泡。

进一步地,一级a-o生化处理系统包括:一级兼氧池,一级兼氧池与活性污泥预处理生化系统连通,并对预处理后的废水进行脱氮处理;一级好氧池,一级好氧池与一级兼氧池连通,一级好氧池内设置有一级曝气器;一级硝化液回流管路,一级硝化液回流管路连通一级兼氧池和一级好氧池,且一级好氧池中的硝化液经由一级硝化液回流管路回流至一级兼氧池中;一级沉池,一级沉池与一级好氧池连通,并对来自一级好氧池的废水进行沉淀分离;一级污泥回流管路,一级污泥回流管路连通一级沉池和一级兼氧池,且一级沉池中的污泥经由一级污泥回流管路回流至一级兼氧池中;中间水池,中间水池与一级沉池连通,一级沉池分离出的上清液进入中间水池中。

进一步地,一级硝化液回流管路的硝化液回流比为300%,一级污泥回流管路的污泥回流比为100%。

进一步地,一级好氧池内还设置有用于供气的风机、用于检测溶解氧浓度的溶解氧检测仪表、用于检测ph值的ph检测仪、用于检测温度的温度检测仪,一级好氧池中的ph值为7.5-8.5,溶解氧在0.5mg/l以下,温度为30℃-40℃。

进一步地,一级沉池中设置有刮泥机和提升泵,一级沉池的底部设置成锥形结构,刮泥机将污泥集中在锥形结构内,一级污泥回流管路与一级沉池的底部连通,提升泵驱动污泥进入一级污泥回流管路并回流至一级兼氧池中。

进一步地,中间水池中设置有用于喷淋消泡的消泡泵。

进一步地,二级a-o生化处理系统包括:二级兼氧池,二级兼氧池与一级a-o生化处理系统连通,并对一级a-o生化处理后的废水进行脱氮处理;二级好氧池,二级好氧池与二级兼氧池连通,二级好氧池内设置有二级曝气器;二级沉池,二级沉池与二级好氧池连通,并对来自二级好氧池的废水进行沉淀分离;二级污泥回流管路,二级污泥回流管路连通二级沉池和二级兼氧池,且二级沉池中的污泥经由二级污泥回流管路回流至二级兼氧池中。

进一步地,二级污泥回流管路的污泥回流比为100%。

进一步地,二级好氧池内还设置有用于供气的风机、用于检测溶解氧浓度的溶解氧检测仪表、用于检测ph值的ph检测仪、用于检测温度的温度检测仪,二级好氧池中的ph值为7.5-8.5,溶解氧在0.5mg/l以下,温度为30℃-40℃。

进一步地,二级沉池中设置有提升泵,二级沉池的底部设置成锥形结构,二级污泥回流管路与二级沉池的底部连通,提升泵驱动污泥进入二级污泥回流管路并回流至二级兼氧池中。

进一步地,化学混凝沉淀系统包括:混凝沉淀设备,混凝沉淀设备与二级a-o生化处理系统连通,二级a-o生化处理后的废水与混凝沉淀设备中的feso4、h2o2、cao混合反应,混凝沉淀设备内设置机械搅拌装置、曝气搅拌装置及ph检测仪表;混合反应池,混合反应池与混凝沉淀设备连通,混凝沉淀设备处理后的废水进入混合反应池中,混合反应池内设置有搅拌装置、曝气搅拌装置;混凝沉淀池,混凝沉淀池与混合反应池连通,并对来自混合反应池的废水进行沉淀分离,混凝沉淀池内设置有刮泥机和提升泵,底部的污泥通过提升泵进入污泥浓缩池;气浮混凝沉淀设备,气浮混凝沉淀设备与混凝沉淀池连通,混凝沉淀池分离后的上清液进入气浮混凝沉淀设备中,气浮混凝沉淀设备内设置有循环水泵和刮渣机,废水中的油类物质及悬浮物通过刮渣机刮入浮渣槽进入粗苯回收系统,上清液进入电磁强氧化深度处理系统。

进一步地,电磁强氧化深度处理系统包括顺次连通的酸调节加药池、电磁强氧化系统、深度反应系统、中和絮凝设备、终沉池、砂滤器。

根据本发明的另一方面,提供了一种工业废水处理达标直排工艺方法,采用上述的工业废水处理达标直排系统,工业废水处理达标直排工艺方法包括:废水经热交换器收集热量同时降温预处理后,进入重力除油器,废水在重力除油器中停留时间≥5小时,重力除油去除密度较大的油类凝聚物和浮油,上清液流入调节池;调节池对废水进行充分调质混合,废水在调节池中停留时间≥24小时;调节池流出的废水输送到气浮除油器,废水在气浮除油器中停留时间≥1.5小时,气浮除油器中加入硫酸铝混凝剂和聚丙烯酰胺助凝剂,废水中95%以上的水浮油、乳化油、溶解油、分散油的油类上浮凝聚,通过气浮除油器上所设置的刮渣机固液分离,浮渣收集后回收利用;经气浮除油器处理过的废水自流进入活性污泥预处理生化系统,并在活性污泥预处理生化系统中进行曝气、沉淀,处理后的上清液流入至一级a-o生化处理系统;经活性污泥预处理生化系统处理过的废水自流进入一级a-o生化处理系统,并在一级a-o生化处理系统中进行厌氧、好氧处理,处理后的上清液流入至二级a-o生化处理系统;经一级a-o生化处理系统处理过的废水自流进入二级a-o生化处理系统,并在二级a-o生化处理系统中进行厌氧、好氧处理,处理后的上清液流入至化学混凝沉淀系统;经二级a-o生化处理系统处理过的废水自流进入化学混凝沉淀系统,并在化学混凝沉淀系统中进行化学混凝沉淀处理,处理后的上清液流入至电磁强氧化深度处理系统;经化学混凝沉淀系统处理过的废水自流进入电磁强氧化深度处理系统,并在电磁强氧化深度处理系统中进行电磁强氧化深度处理处理,处理后的污泥进入污泥处理系统,最终出水达到直接排放标准要求。

进一步地,在活性污泥预处理生化系统中,经气浮除油器处理过的废水自流并与沉淀池的回流污泥混合后流入曝气池的最前端,混合液在曝气池中停留时间≥13小时;曝气池中的混合液自流至沉淀池进行泥水分离,废水在沉淀池停留时间≥6.5小时,沉淀池底部的锥形结构中的活性污泥通过提升泵回流至曝气池的最前端,沉淀池的上清液自流进入一级a-o生化处理系统中。

进一步地,曝气池中溶解氧浓度为0.5mg/l,并通过溶解氧检测仪表进行在线监测,曝气池中ph为7.5,温度为30℃,沉淀池中的上清液通过消泡泵对在曝气池中产生的泡沫进行喷淋消泡。

进一步地,在一级a-o生化处理系统中,活性污泥预处理生化系统的出水自流、一级沉池的回流污泥和一级好氧池回流的硝化液混合后流入一级兼氧池的最前端,混合液在一级兼氧池中停留时间≥36小时,硝化液携带的硝化细菌将废水中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐,在缺氧段,反硝化细菌将回流的硝化液带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气;一级兼氧池的出水自流入一级好氧池,废水在一级好氧池中停留时间≥100小时,一级好氧池的末端的硝化液回流至一级兼氧池的最前端;一级好氧池的混合液自流至一级沉池进行泥水分离,废水在一级沉池停留时间≥7.6小时,一级沉池内的刮泥机收集活性污泥并集中在一级沉池底部的锥形结构中,锥形结构中的活性污泥通过提升泵回流至一级兼氧池最前端,一级沉池的上清液自流进入中间水池;一级沉池的上清液自流进入中间水池,废水在中间水池停留时间≥2小时,中间水池中的上清液通过消泡泵对在一级好氧池中曝气产生的泡沫进行喷淋消解,中间水池中的水通过提升泵进入二级a-o生化处理系统中。

进一步地,在二级a-o生化处理系统中,一级a-o生化处理系统的出水与二级沉池的回流污泥混合后自流进入至二级兼氧池,混合液在二级兼氧池中停留时间≥36小时,并通过潜水搅拌器进行搅拌;二级兼氧池的出水自流进入二级好氧池,废水在二级好氧池中停留时间≥18小时;二级好氧池的混合液自流至二级沉池进行泥水分离,混合液在二级沉池中停留时间≥9小时,污泥沉积在二级沉池底部的锥形结构,并通过提升泵回流至二级兼氧池的前端,同时二级沉池中的上清液通过消泡泵对在二级好氧池中产生的泡沫进行喷淋消解,二级沉池中的上清液自流进入化学混凝沉淀系统。

进一步地,在化学混凝沉淀系统中,二级a-o生化处理系统的出水自流进入混凝沉淀设备,同时加入feso4、h2o2、cao,废水在混凝沉淀设备停留时间≥0.5小时;混凝沉淀设备的出水自流进入混合反应池,混合液在混合反应池停留时间≥0.5小时,混合反应池加入聚丙烯酰胺,搅拌装置、曝气搅拌装置搅拌动作,处理后的混合液自流进入混凝沉淀池;来自混合反应池的混合液在混凝沉淀池内静止沉淀≥8小时,混凝沉淀池内的污泥通过设置的刮泥机集中,并通过提升泵进入污泥浓缩池,上清液自流进入气浮混凝沉淀设备;来自混凝沉淀池的上清液在气浮混凝沉淀设备停留≥1.5小时,废水中的油类物质及悬浮物在设备中上浮,通过刮渣机刮入浮渣槽进入粗苯回收系统,上清液进入电磁强氧化深度处理系统。

进一步地,在电磁强氧化深度处理系统中,化学混凝沉淀系统的上清液经过调节池后进入电磁强氧化系统及深度反应系统,并停留≥1.8小时,然后进入中和絮凝设备、终沉池、砂滤器进行固液分离后,所产污泥进入污泥处理系统,所产上清液可直接排放。

应用本发明的技术方案,通过对焦化废水先进行预处理,即经过重力除油器、调节池和气浮除油器进行机械物理处理,然后进行生化处理,即经过活性污泥预处理生化系统、一级a-o生化处理系统和二级a-o生化处理系统,继而进行化学混凝沉淀处理和电磁强氧化深度处理,从而使得处理后的废水满足排放标准。上述设置方式工艺组成合理,路线清晰简洁,将生化处理和物化处理有序有机地结合,各主体单元优化组合,相互支持。采用本实施例的系统和工艺方法,整体cod去除率≥98%,有机特征污染物去除率≥98%,苯并芘、氰化物、多环芳烃等高难降解成分去除率远大于表三排放极限值,个别指标无法检出,使焦化废水等难处理工业废水高效回用变为现实,为高效回用、节能减排提供了技术和工艺基础;运行管理方便;工艺稳定;投资运行费用低;克服了高难降解有机污染物处理成本高难题,突破了高难降解有机污染物无法解决的技术和工艺瓶颈,社会、经济及环境效益显著。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了本发明的工业废水处理达标直排系统的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、重力除油器;20、调节池;30、气浮除油器;40、活性污泥预处理生化系统;41、曝气池;42、沉淀池;43、预处理回流管路;50、一级a-o生化处理系统;51、一级兼氧池;52、一级好氧池;53、一级硝化液回流管路;54、一级沉池;55、一级污泥回流管路;56、中间水池;60、二级a-o生化处理系统;61、二级兼氧池;62、二级好氧池;63、二级沉池;64、二级污泥回流管路;70、化学混凝沉淀系统;71、混凝沉淀设备;72、混合反应池;73、混凝沉淀池;74、气浮混凝沉淀设备;80、电磁强氧化深度处理系统;81、酸调节加药池;82、电磁强氧化系统;83、深度反应系统;84、中和絮凝设备;85、终沉池;86、砂滤器;90、热交换器。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中的工业废水处理工艺无法满足直接排放标准要求的问题,本发明的提供了一种工业废水处理达标直排系统及工艺方法。

如图1所示的一种工业废水处理达标直排系统,包括重力除油器10、调节池20、气浮除油器30、活性污泥预处理生化系统40、一级a-o生化处理系统50、二级a-o生化处理系统60、化学混凝沉淀系统70和电磁强氧化深度处理系统80,重力除油器10能够去除废水中的部分油类凝聚物和浮油;调节池20与重力除油器10连通,并能够对废水进行调质混合;气浮除油器30与调节池20连通,气浮除油器30能够去除废水中的油类;活性污泥预处理生化系统40与气浮除油器30连通,并对来自气浮除油器30的废水进行预处理;一级a-o生化处理系统50与活性污泥预处理生化系统40连通,并将预处理后的废水进行一级a-o生化处理;二级a-o生化处理系统60与一级a-o生化处理系统50连通,并将一级a-o生化处理后的废水进行二级a-o生化处理;化学混凝沉淀系统70与二级a-o生化处理系统60连通,并将二级a-o生化处理后的废水进行化学混凝沉淀处理;电磁强氧化深度处理系统80与化学混凝沉淀系统70连通,并将化学混凝沉淀处理后的废水进行电磁强氧化深度处理。

本实施例通过对焦化废水先进行预处理,即经过重力除油器10、调节池20和气浮除油器30进行机械物理处理,然后进行生化处理,即经过活性污泥预处理生化系统40、一级a-o生化处理系统50和二级a-o生化处理系统60,继而进行化学混凝沉淀处理和电磁强氧化深度处理,从而使得处理后的废水满足排放标准。上述设置方式工艺组成合理,路线清晰简洁,将生化处理和物化处理有序有机地结合,各主体单元优化组合,相互支持。采用本实施例的系统和工艺方法,整体cod去除率≥98%,有机特征污染物去除率≥98%,苯并芘、氰化物、多环芳烃等高难降解成分去除率远大于表三排放极限值,个别指标无法检出,使焦化废水等难处理工业废水高效回用变为现实,为高效回用、节能减排提供了技术和工艺基础;运行管理方便;工艺稳定;投资运行费用低;克服了高难降解有机污染物处理成本高难题,突破了高难降解有机污染物无法解决的技术和工艺瓶颈,社会、经济及环境效益显著。

本实施例的系统和工艺方法适合于但不限于焦化废水等含有难降解的有机特征污染物的工业废水的处理,对废水中的cod、难降解的有机污染物、苯并芘、多环芳烃、总氮等具有高效去除,最终出水能稳定达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(gb16171-2012)特别排放限值表3直接排放标准要求。a-o生化处理即为厌氧-好氧生化处理。

在本实施例中,调节池20内设置有调节潜水搅拌器,调节潜水搅拌器对调节池20内的废水搅拌以进行调质混合。

在本实施例中,活性污泥预处理生化系统40包括曝气池41、沉淀池42和预处理回流管路43,曝气池41与气浮除油器30连通,曝气池41内设置有预处理曝气器,以对曝气池41中的废水进行曝气处理;沉淀池42与曝气池41连通,并对来自曝气池41的废水进行固液分离,分离得到的上清液流入一级a-o生化处理系统50中;预处理回流管路43连通沉淀池42和曝气池41,且沉淀池42中的至少部分污泥经由预处理回流管路43回流至曝气池41中。

优选地,预处理回流管路43的污泥回流比为100%。

可选地,曝气池41内还设置有用于供气的风机、用于检测溶解氧浓度的溶解氧检测仪表、用于检测ph值的ph检测仪、用于检测温度的温度检测仪,从而对曝气池41内的反应状态进行监测和调节。

可选地,沉淀池42底部设置成锥形结构,从而有利于污泥的沉积和收集,保证回流污泥稳定的污泥浓度,预处理回流管路43与沉淀池42的底部连通,这样底部的污泥即可通过预处理回流管路43回流至曝气池41中。

在本实施例中,沉淀池42内设置有提升泵和消泡泵,提升泵为污泥的回流提供动力,其驱动污泥进入预处理回流管路43并回流至曝气池41中,消泡泵能够进行喷淋消泡,起到消泡作用。

在本实施例中,一级a-o生化处理系统50包括一级兼氧池51、一级好氧池52、一级硝化液回流管路53、一级沉池54、一级污泥回流管路55和中间水池56。一级兼氧池51与活性污泥预处理生化系统40的沉淀池42连通,并对预处理后的废水进行脱氮处理;一级好氧池52与一级兼氧池51连通,一级好氧池52内设置有一级曝气器;一级硝化液回流管路53连通一级兼氧池51和一级好氧池52,且一级好氧池52中的硝化液经由一级硝化液回流管路53回流至一级兼氧池51中;一级沉池54与一级好氧池52连通,并对来自一级好氧池52的废水进行沉淀分离;一级污泥回流管路55连通一级沉池54和一级兼氧池51,且一级沉池54中的污泥经由一级污泥回流管路55回流至一级兼氧池51中;中间水池56与一级沉池54连通,一级沉池54分离出的上清液进入中间水池56中。

优选地,一级硝化液回流管路53的硝化液回流比为300%,一级污泥回流管路55的污泥回流比为100%。

可选地,与活性污泥预处理生化系统40相似,一级好氧池52内还设置有用于供气的风机、用于检测溶解氧浓度的溶解氧检测仪表、用于检测ph值的ph检测仪、用于检测温度的温度检测仪,从而对一级好氧池52内的状态进行监测和调整。本实施例的一级好氧池52中的ph值为7.5-8.5,溶解氧在0.5mg/l以下,温度为30℃-40℃。

在本实施例中,与沉淀池42相似,一级沉池54中也设置有刮泥机和提升泵,一级沉池54的底部也设置成锥形结构,刮泥机将污泥集中在锥形结构内,一级污泥回流管路55与一级沉池54的底部连通,提升泵驱动污泥进入一级污泥回流管路55并回流至一级兼氧池51中。中间水池56中设置有用于喷淋消泡的消泡泵。

在本实施例中,二级a-o生化处理系统60与一级a-o生化处理系统50大致相似,二级a-o生化处理系统60包括二级兼氧池61、二级好氧池62、二级沉池63和二级污泥回流管路64,二级兼氧池61与一级a-o生化处理系统50的中间水池56连通,并对一级a-o生化处理后的废水进行脱氮处理;二级好氧池62与二级兼氧池61连通,二级好氧池62内设置有二级曝气器;二级沉池63与二级好氧池62连通,并对来自二级好氧池62的废水进行沉淀分离;二级污泥回流管路64连通二级沉池63和二级兼氧池61,且二级沉池63中的污泥经由二级污泥回流管路64回流至二级兼氧池61中。

优选地,二级污泥回流管路64的污泥回流比为100%。

与一级a-o生化处理系统50的设置方式相似,二级好氧池62内也设置有用于供气的风机、用于检测溶解氧浓度的溶解氧检测仪表、用于检测ph值的ph检测仪、用于检测温度的温度检测仪,二级好氧池62中的ph值为7.5-8.5,溶解氧在0.5mg/l以下,温度为30℃-40℃。二级沉池63中设置有提升泵,二级沉池63的底部设置成锥形结构,二级污泥回流管路64与二级沉池63的底部连通,提升泵驱动污泥进入二级污泥回流管路64并回流至二级兼氧池61中。

这样,一级a-o生化处理系统50和二级a-o生化处理系统60形成两级串联a-o生化处理系统,从而更加有效地对废水进行生化处理,保证处理效果。

在本实施例中,化学混凝沉淀系统70包括混凝沉淀设备71、混合反应池72、混凝沉淀池73和气浮混凝沉淀设备74。混凝沉淀设备71与二级a-o生化处理系统60的二级沉池63连通,二级a-o生化处理后的废水与混凝沉淀设备71中的feso4、h2o2、cao混合反应,混凝沉淀设备71内设置机械搅拌装置、曝气搅拌装置及ph检测仪表;混合反应池72与混凝沉淀设备71连通,混凝沉淀设备71处理后的废水进入混合反应池72中,混合反应池72内设置有搅拌装置、曝气搅拌装置;混凝沉淀池73与混合反应池72连通,并对来自混合反应池72的废水进行沉淀分离,混凝沉淀池73内也设置有刮泥机和提升泵,底部的污泥通过提升泵进入污泥浓缩池;气浮混凝沉淀设备74与混凝沉淀池73连通,混凝沉淀池73分离后的上清液进入气浮混凝沉淀设备74中,气浮混凝沉淀设备74内设置有循环水泵和刮渣机,废水中的油类物质及悬浮物通过刮渣机刮入浮渣槽进入粗苯回收系统,上清液进入电磁强氧化深度处理系统80。

在本实施例中,电磁强氧化深度处理系统80包括顺次连通的酸调节加药池81、电磁强氧化系统82、深度反应系统83、中和絮凝设备84、终沉池85、砂滤器86。

本实施例还提供了一种工业废水处理达标直排工艺方法,采用上述的工业废水处理达标直排系统。以下结合上述的工业废水处理达标直排系统,对工业废水处理达标直排工艺方法进行详细说明:

重力除油阶段:废水由于熄焦后温度较高,经热交换器90收集热量同时降温预处理后,进入重力除油器10,废水在重力除油器10中停留时间≥5小时,重力除油去除密度较大的油类凝聚物和大部分浮油,上清液流入调节池20。

调节阶段:调节池20通过其内的潜水搅拌器对废水进行充分调质混合,废水在调节池20中停留时间≥24小时。

气浮除油阶段:调节池20流出的废水井在提升泵的作用下输送到气浮除油器30,废水在气浮除油器30中停留时间≥1.5小时,气浮除油器30中加入硫酸铝混凝剂和聚丙烯酰胺助凝剂,废水中95%以上的水浮油、乳化油、溶解油、分散油的油类上浮凝聚,通过气浮除油器30上所设置的刮渣机固液分离,浮渣收集后回收利用。

活性污泥预处理生化阶段:经气浮除油器30处理过的废水自流进入活性污泥预处理生化系统40,并在活性污泥预处理生化系统40中进行曝气、沉淀,处理后的上清液流入至一级a-o生化处理系统50;

具体而言,在活性污泥预处理生化系统40中,经气浮除油器30处理过的废水自流并与沉淀池42的回流污泥混合后流入曝气池41的最前端,混合液在曝气池41中停留时间≥13小时;曝气池41中安装预处理曝气器,由风机供气满足溶解氧要求;曝气池41中溶解氧浓度为0.5mg/l,并通过溶解氧检测仪表进行在线监测,曝气池41中ph为7.5,温度为30℃,通过曝气池41内设置的仪器在线监控以上指标在合适范围内。曝气池41中的混合液自流至沉淀池42进行泥水分离,废水在沉淀池42停留时间≥6.5小时,沉淀池42底部的锥形结构中的活性污泥通过提升泵回流至曝气池41的最前端,且污泥回流比100%,沉淀池42中的上清液通过消泡泵对在曝气池41中产生的泡沫进行喷淋消泡,沉淀池42的上清液自流进入一级a-o生化处理系统50中。活性污泥预处理生化系统40通过活性污泥并维持好氧环境,可对生化处理段来水进行调控,保证本系统良好脱碳,同时可大量去除对生物有抑制作用的污染物质,保证后续系统的运行。

一级a-o生化处理阶段:经活性污泥预处理生化系统40处理过的废水自流进入一级a-o生化处理系统50,并在一级a-o生化处理系统50中进行厌氧、好氧处理,处理后的上清液流入至二级a-o生化处理系统60;

具体而言,在一级a-o生化处理系统50中,

活性污泥预处理生化系统40的出水自流、一级沉池54的回流污泥和一级好氧池52回流的硝化液混合后流入一级兼氧池51的最前端,混合液在一级兼氧池51中停留时间≥36小时,同时为了为保证一级兼氧池51中污水混合均匀,通过其内的潜水搅拌器进行充分搅拌,硝化液携带的硝化细菌将废水中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐,在缺氧段,反硝化细菌将回流的硝化液带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而达到脱氮的目的;

一级兼氧池51的出水自流入一级好氧池52,废水在一级好氧池52中停留时间≥100小时,一级好氧池52的末端的硝化液回流至一级兼氧池51的最前端,且硝化液回流比为300%;

一级好氧池52的混合液自流至一级沉池54进行泥水分离,废水在一级沉池54停留时间≥7.6小时,一级沉池54内的刮泥机收集活性污泥并集中在一级沉池54底部的锥形结构中,锥形结构中的活性污泥通过提升泵回流至一级兼氧池51最前端,且污泥回流比100%,一级好氧池52中安装一级曝气器,由风机供气满足溶解氧要求,并且通过溶解氧检测仪表、ph检测仪、温度检测仪进行实时监测,其中,最佳ph值为7.5-8.5,优选7.5,通过与加碳酸钠泵联锁控制投加量;硝化反应的溶解氧保持在0.5mg/l以下,通过溶解氧检测仪表,控制风机的曝气量或曝气时间;通过温度检测仪,监控温度保证在30℃-34℃左右,优选30℃;在线监控以上指标在合适范围内;一级沉池54的上清液自流进入中间水池56;一级好氧池52的目的主要是去除废水中大量抑制脱氮菌属生长的scn-、cn-、酚类物质,同时完成硝化作用;

一级沉池54的上清液自流进入中间水池56,废水在中间水池56停留时间≥2小时,中间水池56中的上清液通过消泡泵对在一级好氧池52中曝气产生的泡沫进行喷淋消解,中间水池56中的水通过提升泵进入二级a-o生化处理系统60中。

一级a-o生化处理阶段是针对该废水毒性大、废水有机物浓度高、nh3-n含量高,依据同类废水处理运行结果,在一级兼氧池51、一级好氧池52内投加活性污泥,通过调整微生物的生存环境,发挥其在不同环境下表现不同特性的属性,产生硝化和反硝化反应,使nh3-n最终转化成氮气进入大气中,完成硝化、反硝化的脱氮、脱碳过程,该过程的总氮去除率可达70%至80%。

二级a-o生化处理阶段:经一级a-o生化处理系统50处理过的废水自流进入二级a-o生化处理系统60,并在二级a-o生化处理系统60中进行厌氧、好氧处理,处理后的上清液流入至化学混凝沉淀系统70;

具体而言,在二级a-o生化处理系统60中,

一级a-o生化处理系统50的出水与二级沉池63的回流污泥混合后自流进入至二级兼氧池61,混合液在二级兼氧池61中停留时间≥36小时,并通过潜水搅拌器进行搅拌,以保证混合均匀;

二级兼氧池61的出水自流进入二级好氧池62,废水在二级好氧池62中停留时间≥18小时;

二级好氧池62的混合液自流至二级沉池63进行泥水分离,混合液在二级沉池63中停留时间≥9小时,污泥沉积在二级沉池63底部的锥形结构,并通过提升泵回流至二级兼氧池61的前端,且污泥回流比100%,二级好氧池62中的部件及其状态参数设置成与一级好氧池52相同或者相似即可;同时二级沉池63中的上清液通过消泡泵对在二级好氧池62中产生的泡沫进行喷淋消解,二级沉池63中的上清液自流进入化学混凝沉淀系统70。

二级a-o生化处理系统60通过调整微生物的生存环境,发挥其在不同环境下表现不同特性的属性,完成脱总氮和脱碳的任务。

化学混凝沉淀阶段:经二级a-o生化处理系统60处理过的废水自流进入化学混凝沉淀系统70,并在化学混凝沉淀系统70中进行化学混凝沉淀处理,处理后的上清液流入至电磁强氧化深度处理系统80;

具体而言,在化学混凝沉淀系统70中,

二级a-o生化处理系统60的出水自流进入混凝沉淀设备71,同时加入feso4、h2o2、cao,废水在混凝沉淀设备71停留时间≥0.5小时,混凝沉淀设备71内设置的机械搅拌装置、曝气搅拌装置及ph检测仪表,使加入的feso4、h2o2、cao得到合理充分混合,混合后的混合液进入混合反应池72;

混凝沉淀设备71的出水自流进入混合反应池72,混合液在混合反应池72停留时间≥0.5小时,混合反应池72加入聚丙烯酰胺,混合反应池72内的搅拌装置、曝气搅拌装置搅拌动作,处理后的混合液自流进入混凝沉淀池73;

来自混合反应池72的混合液在混凝沉淀池73内静止沉淀≥8小时,混凝沉淀池73内的污泥通过设置的刮泥机集中,并通过提升泵进入污泥浓缩池,上清液自流进入气浮混凝沉淀设备74;

来自混凝沉淀池73的上清液在气浮混凝沉淀设备74停留≥1.5小时,废水中的油类物质及悬浮物在设备中上浮,通过刮渣机刮入浮渣槽进入粗苯回收系统,上清液进入电磁强氧化深度处理系统80。

电磁强氧化深度处理阶段:经化学混凝沉淀系统70处理过的废水自流进入电磁强氧化深度处理系统80,并在电磁强氧化深度处理系统80中进行电磁强氧化深度处理处理,处理后的污泥进入污泥处理系统,最终出水达到直接排放标准要求;

具体而言,本实施例采用采用立式波强型电磁强氧化系统,在电磁强氧化深度处理系统80中,化学混凝沉淀系统70的上清液经过酸调节加药池81后进入电磁强氧化系统82及深度反应系统83,并停留≥1.8小时,污水在电磁强氧化系统82及深度反应系统83中发生复杂的物化反应后进入中和絮凝设备84、终沉池85、砂滤器86进行固液分离后,所产污泥进入污泥处理系统,所产上清液稳定达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(gb16171-2012)特别排放限值表3直接排放标准要求,从而可以直接排放。在排放前可以输送至过滤器,去除悬浮物、胶体物质后再排放。

需要说明的是,上述实施例中的多个指的是至少两个。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

1、解决了现有技术中的工业废水处理工艺无法满足直接排放标准要求的问题;

2、工艺组成合理,路线清晰简洁,将生化处理和物化处理有序有机地结合,四个主体单元优化组合,相互支持;

3、整体cod去除率≥98%,有机特征污染物去除率≥98%,苯并芘、氰化物、多环芳烃等高难降解成分去除率远大于表三排放极限值,个别指标无法检出,使焦化废水等难处理工业废水高效回用变为现实,为高效回用、节能减排提供了技术和工艺基础;

4、运行管理方便、工艺稳定、投资运行费用低、克服了高难降解有机污染物处理成本高难题,突破了高难降解有机污染物无法解决的技术和工艺瓶颈,社会、经济及环境效益显著。

显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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