多组分复杂体系纯化高效膜生物反应的园区废水处理装置的制作方法

1.本实用新型属于工业废水处理领域，具体为一种多组分复杂体系纯化高效膜生物反应的工业园区废水处理装置。


背景技术：

2.工业园区废水主要来自化工、食品、冶炼、电镀、纺织印染、矿山、造纸、皮革、制药、石油等工业在生产过程中产生的废水和废液，主要含有随水流失的工业生产用料、中间产物以及生产过程中产生的污染物。工业园区废水中除了含有cod、氮、磷、悬浮物等常规污染物外，还含有重金属、硫化物、油污、难降解有机物等难以被常规生物处理方法处理的有毒有害污染物。
3.由于工业园区中工业类型繁多，而每种工业又由多段工艺组成，导致产生的废水性质差异较大，其主要特点有:
4.(1)废水成分复杂，污染物浓度高；
5.(2)废水具有一定毒性，可生化性较差；
6.(3)废水水质不稳定。
7.小规模工业园区废水、工业园区废水泄露以及突发环境事件产生小规模废水泄漏，难以收集起来进行集中处置，若不经处置直接外排，会影响周围水环境，因此选择适宜的处理工艺，从而提高废水的处理效果是一个亟待解决的问题。
8.根据上述特点，依靠单纯的生化或者物化以及传统生化与物化结合工艺难以达到排放标准，小规模工业园区废水、工业园区废水泄露以及突发环境事件产生小规模废水泄漏，水量虽小，但未经处置或者处置不达标而向外排放给周边的环境带来严重的影响，废水中难降解有机物、重金属物质、以及硫化物等有毒有害物质给当地环境和居民身身健康带来严重危害，因而研发一种安装简单快捷、废水处理高效、成本经济、占地面积小的废水处理装置，尤其是适用于小规模工业废水处置的装置势在必行。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种多组分复杂体系纯化高效膜生物反应的园区废水处理装置，尤其是小规模工业园，将废水预处理、分子活化、混凝沉淀、缺氧好氧生化处理、mbr膜过滤、污泥收集等工序集成设计为一体式，解决现有技术中存在的小规模工业园区废水、工业园区废水泄露以及突发环境事件产生小规模废水泄漏领域中废水收集不彻底、处理效率低、部署不灵活、废水处理不达标、运营管理困难等缺陷。
10.为实现上述目的，本实用新型提供一种基于多组分复杂体系纯化高效膜生物反应的工业园区废水处理装置，包括预处理装置、分子活化装置、高效混凝沉淀装置、生物处理装置、自清洗装置和设备间；
11.所述预处理装置与所述分子活化装置通过隔板隔开，所述预处理装置通过第一过水涧与所述分子活化装置连通；
12.所述分子活化装置与所述高效混凝沉淀装置通过隔板隔开，所述分子活化装置通过第五过水涧与所述高效混凝沉淀装置连通；
13.所述高效混凝沉淀装置与所述生物处理装置通过隔板隔开，所述高效混凝沉淀装置通过第二过水涧与所述生物处理装置连通；
14.所述自清洗装置设在所述设备间内，所述设备间与所述生物处理装置通过隔板隔开，所述自清洗装置通过管道与所述自吸泵、生物处理装置相连。
15.进一步地，所述预处理装置包括格栅井和砂沉池，所述格栅井设有2层格栅，所述砂沉池设有3层砂石。
16.进一步地，所述格栅井的格栅从外至里设有粗格栅、细格栅，粗格栅设在外部废水入口，细格栅设在砂沉池入口。
17.进一步地，所述砂沉池从下到上依次布置三层砂石，最下方为粒径1.0-2.0mm的粗卵石，中间一层为0.25-0.50mm的砂石，最上层为0.05-0.20mm的细沙。
18.进一步地，所述分子活化装置设置有含过渡金属离子掺杂的纳米金属氧化物的分子活化填料。
19.更进一步地，所述分子活化填料布置方式包括s型、w型、x型、蛇形、水平叠放中至少一种的组合。
20.进一步地，所述高效混凝沉淀装置包括混凝区和沉淀区，所述混凝区和沉淀区通过配水槽连通，在所述沉淀区底部设有污泥排放管，用于向外排放污泥。
21.进一步地，所述生物处理装置包括缺氧区、好氧区和mbr膜池。所述缺氧区、好氧区、mbr膜池分别通过隔板隔开，所述缺氧区通过第四过水涧与所述好氧区连通，所述好氧区通过第三过水涧与所述mbr膜池连通，所述第三过水涧设有筛网，用于拦截进入mbr膜池废水中较大粒径物质，以确保mbr正常运行。
22.更进一步地，所述缺氧区底部设有回流污泥管，所述回流污泥管呈u型、w型、x型、s型、蛇形中一种方式分布。
23.更进一步地，所述回流污泥管为穿孔管，用于搅拌缺氧区中的活性污泥。
24.进一步地，所述好氧区底部设置微孔曝气系统。
25.进一步地，所述mbr膜池设有污泥泵和液位计，所述污泥泵位于mbr膜池底部，通过污泥排放管与好氧区、缺氧区和污泥排出口连通，用于排放污泥。
26.进一步地，所述设备间设有所述自清洗装置、控制系统、自吸泵、电磁流量计、电磁流量计、电磁阀等；所述自清洗装置通过管道与所述自吸泵、生物处理装置相连。
27.更进一步地，所述液位计设在膜池，真空压力表设在自吸泵的入口，电磁流量计设在自吸泵出口，所述风机出口设有空气压力表，所述控制系统采用全自动化设计，根据检测到的污水液位、流量、真空压力、空气压力进行自动控制，并具有过流、缺相、过压、欠压等故障的自动保护功能，无需专人管理。
28.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
29.1）本实用新型通过将预处理、分子活化、混凝沉淀、缺氧好氧生物处理、mbr膜过滤以及mbr自清洗等工序集成为一体化，设备构造简洁，易于操作，占地面积小、安装快捷、运营维护简单方便、污水处理效率高，从而提高小规模工业废水的处理能力，也提高了工业园区应急处理废水泄露等突发事故处理能力；
30.2）通过采用配置有铁基复合稀土及过渡金属氧化物组成的芬顿氧化催化剂制成作为分子活化填料的分子活化装置，协同与高效混凝沉淀、缺氧好氧生物处理技术、mbr膜技术，提高对工业废水的生物降解能力，大大提高了污水的处理效果；
31.3）通过设置污水液位计、流量计、自动阀门，采用全自动化设计，对设备实行全自动控制，解决了废水难以收集、地点分散运营管理难等问题；
32.4）本实用新型对有机物、磷酸盐、氨氮、硫化物、重金属物质等污染物的处理效果较好，出水cod、氨氮、总磷、重金属等有害物质的含量国家现行相关行业标准。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本实用新型的结构示意图；
35.图2为本实用新型砂沉池的结构示意图；
36.1-格栅井；2-砂沉池；3-第一过水涧；4-分子活化装置；5-分子活化填料组；6-高效混凝沉淀装置；7-搅拌系统；8-配水槽；9-第二过水涧；10-污泥排出口；11-缺氧区；12-好氧区；13-第三过水涧；14-mbr膜材；15-mbr膜池；16-液位计；17-自吸泵；18-设备间；19-电磁流量计；20-自清洗装置；21-风机；22-污泥泵；23-第四过水涧；24-污泥管；25-第五过水涧；26-第六过水涧；201-细砂层；202-砂石层和203-粗卵石层。
具体实施方式
37.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对不锈钢酸洗废水处理系统进行更全面的描述。附图中给出了不锈钢酸洗废水处理系统的首选实施例。但是，不锈钢酸洗废水处理系统可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对不锈钢酸洗废水处理系统的公开内容更加透彻全面。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
40.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是机械连通或电连通，也可以是两个元件内部的连
通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
41.如图1所示，本实用新型提供一种基于多组分复杂体系纯化高效膜生物反应的工业园区废水处理装置，包括预处理装置、分子活化装置4、高效混凝沉淀装置6、生物处理装置、自清洗装置20和设备间18。所述预处理装置与所述分子活化装置4通过隔板隔开，所述预处理装置通过第一过水涧3与所述分子活化装置4连通。所述分子活化装置4与所述高效混凝沉淀装置6通过隔板隔开，所述分子活化装置4通过第五过水涧25与所述高效混凝沉淀装置6连通。所述高效混凝沉淀装置6与所述生物处理装置通过隔板隔开，所述高效混凝沉淀装置通过第二过水涧9与所述生物处理装置连通。所述生物处理装置与所述设备间18通过隔板隔开。所述自清洗装置20设在所述设备间18内，所述自清洗装置20通过管道与所述自吸泵17、生物处理装置相连。
42.所述预处理装置包括格栅井1和砂沉池2。工业废水经过格栅井1除去大体积的漂浮物后由第六过水涧26进入砂沉池2中。所述砂沉池2中从下到上依次放置有粗卵石层203、砂石层202和细砂层201。工业废水经过砂沉池2过滤后通过第一过水涧3进入分子活化装置4。
43.所述分子活化装置4设置有5层铁基复合稀土及过渡金属氧化物组成的芬顿氧化催化剂制成的分子活化填料组。经过沉砂后的工业废水在分子活化装置中，调节ph值，在分子活化填料组和h2o2/feso4芬顿试剂作用下，所含有机污染物发生降解反应。降解后的工业废水通过第五过水涧25进入高效混凝沉淀装置中，在混凝剂的作用下产生将水中重金属离子、硫化物等有毒有害物质沉淀下来形成污泥。
44.所述高效混凝沉淀装置6被隔板分为混凝区和沉淀区，所述混凝区和沉淀区通过配水槽8连通，在所述沉淀区底部设有污泥排放管24，用于向外排放污泥。经所述分子活化装置4处理的废水从第五过水涧25进入混凝区，在搅拌系统7的搅拌作用下，与混凝区内的混凝剂充分混合，工业废水与加入的混凝剂充分反应后，通过配水槽8进入沉淀区,将重金属离子、硫化物以及胶状物质生成的大分子物质形成沉淀析出。所产生的含有毒有害物质的污泥通过污泥排放管18外排处置，沉淀分离后的上层清水经第二过水涧9进入所述生物处理装置中。
45.所述生物处理装置包括缺氧区11、好氧区12和mbr膜池15。所述缺氧区11、所述好氧区、所述mbr膜池分别通过隔板隔开，所述缺氧区11通过第四过水涧与所述好氧区12连通，所述好氧区12通过第三过水涧13与所述mbr膜池15连通，所述第三过水涧13设有筛网，用于拦截进入mbr膜池废水中较大粒径物质。所述缺氧区11底部设有回流污泥管，所述回流污泥管呈u型分布，且为穿孔管，防止回流污泥分布不均，且可以起到搅拌的作用。所述缺氧区11中放置特制的boa型生物填料作为反硝化细菌的载体，用于脱氮、除磷。所述好氧区12的底部均设置有均匀排布微孔曝气系统，充分保证好氧区充氧均匀。所述缺氧区和好氧区组合形成a/o法处理工艺，从而达到脱氮、除氮的目的。所述mbr膜池15设置有污泥泵22和液位计16。
46.经混凝沉淀分离的上层废水进入缺氧区，缺氧区内boa型生物填料中的反硝化细菌以污水中的cod作为碳源对硝酸盐进行反硝化，实现脱氮；同时聚磷菌在厌氧条件下，完成释磷。经缺氧区11中boa型生物填料脱氮后的污水，通过第三过水涧23进入好氧区12，在
好氧区12中硝化细菌的硝化作用下，氨氮化合物进一步转化为硝酸盐态的氮，并完成好氧吸磷，同时进行cod降解。经好氧区处理的废水经过第三过水涧13进入mbr膜池15中，废水经mbr膜材14的过滤处理,将废水中的污泥和大分子物质进一步滤除，处理合格的水经自吸泵17抽出进入自清洗装置，消毒处理后经管道往外排放。污泥泵22按照200%-300%的回流比例，将mbr膜池15过滤分离得到的污泥经污泥回流管道抽至缺氧区11或者通过污泥外排口10外排处置。
47.所述设备间18设有所述自清洗装置20、动力装置、自吸泵17和电磁流量计19，所述自清洗装置20、自吸泵17、电磁流量计19和动力装置进行电连接，所述自清洗装置20通过管道与所述自吸泵17、生物处理装置相连。当液位计16感应到mbr膜池15水位到达指定位置时，向控制系统发出信号，启动自吸泵17将处理完成的水抽至自清洗装置20进行消毒后外排。所述动力装置还包括真空压力表、电磁流量计、自动控制柜和风机21，所述真空压力表设在自吸泵的入口，电磁流量计设在自吸泵17的出口，所述风机出口设有空气压力表，通过微孔曝气系统向好氧区12提供富氧空气，所述控制系统根据检测到的污水液位、流量、真空压力、氧气含量、空气压力进行自动控制，并具有过流、缺相、过压、欠压等故障的自动保护功能，无需专人管理。
48.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。