专利名称：一种工业综合废水深度处理全流程工艺及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理工艺及装置，特别是一种工业综合废水深度处理全流程 工艺及其装置，属于工业综合废水与城市污水处理和资源化领域。
背景技术：
工业综合废水具有高油、高粘渣、高悬浮物等特性，而且废水中有机污染物浓 度较高，水质波动较大，且可生化性较差，是最难处理的一类废水。目前，我国有65% 的城市污水未经处理或处理不彻底便排入河流、湖泊和海洋，其中工业综合废水对水体 造成了严重的污染，直接导致我国七大流域中III类以上水质仅占29.5%，劣V类水质高 达 44%。工业综合废水的处理方法大致可归纳为物理处理方法、化学处理方法、物理 化学处理方法和生物处理方法以及几种方法的组合工艺。其中，物理处理方法主要包 括调节、离心分离、沉淀、过滤等；化学处理方法主要包括中和、化学沉淀、氧化 还原等；物理化学处理方法主要包括混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离等；生物 处理方法主要包括好氧生物处理法、厌氧生物处理法等。工业综合废水成分较为复 杂，任何单一的处理方法都无法达到完全净化的目的，通常使用多种工艺的组合处理方 法。在各种组合工艺中，物理化学处理方法和生物处理方法组合的应用最为普遍。目前，我国针对工业综合废水的污水厂通常为二级处理标准。根据最新颁布的 《污水综合排放标准》要求，市级以上污水处理厂出水要达到国家一级A排放标准，这
就要求污水厂的处理工艺一方面需要进一步去除水中的COD、SS和NH3-N;另一方面还 需要增加脱氮除磷的功能。
发明内容
针对工业综合废水污染物浓度高、水质波动大、难降解、不易生化处理的特 点，本发明提出了一种工业综合废水深度处理全流程工艺及其装置。首先，在预处理方面使用混凝-气浮的方式对工业综合废水中的高油、高粘渣 和高悬浮物进行有效的去除。废水中较高浓度的油污，一方面会对后续的生化处理造成 堵塞等影响，另一方面会增加额外的污泥产量，所以需要在预处理阶段进行去除。工业 综合废水中的胶体颗粒大多数带有负电荷，可通过投加高价阳离子混凝剂使污水中的胶 体颗粒失稳，凝聚成大颗粒并去除。混凝结合气浮工艺在将混凝过程中形成的泡沫残渣 去除的同时，将油污由微气泡携带去除。在预处理单元还包括水解酸化单元，将工业废 水中的大分子、难降解有机物进行水解，提高污水的可生化性，使其有助于后续的生化 处理。在二级处理阶段，使用曝气生物滤池工艺对有机物和氨氮进行去除。与活性污 泥法相比，曝气生物滤池具有以下特点构筑物占地面积小；半封闭或全封闭构筑物， 受温度影响较小；菌群结构合理，沿水流方向形成不同的优势生物种群，具有较长的食
3物链；具有更高的生物浓度和更高的有机负荷；滤池耐冲击能力强，对有机负荷、水力 负荷、温度的变化不像活性污泥法那样敏感，不会有污泥膨胀发生。这些特点对于水质 波动较大的工业废水处理具有一定的优势。在深度处理方面，结合曝气生物滤池使用了经济节能、技术成熟的前置反硝化 工艺。该工艺充分利用污水中的有机物为碳源，将水中的总氮进行去除，无需外加碳源 的特点节省了大量的运行成本。由于工业综合废水中的总磷浓度不高，选择使用效果显 著、实施便捷的化学除磷工艺，并在预处理的混凝单元共同完成。综上，形成了化学除磷+气浮除油+水解酸化+前置反硝化曝气生物滤池的工业 综合废水深度处理的全流程工艺，通过对运行参数的优化，其出水达到国家一级A排放 标准。本发明的技术方案如下一种工业综合废水深度处理全流程工艺，其特征在于工业综合污水处理厂的原水通过进水管进入絮凝池，同时通过混凝剂投加管投 加混凝剂聚合硫酸铁，原水与混凝剂在絮凝池中进行混合搅拌；经过絮凝后，水中的杂 质颗粒、固体悬浮物脱稳聚合，形成絮粒结合体，通过絮凝池出水管流入气浮池，在气 浮池中，絮体和油污随微气泡上升至浮渣出口排出，原水进行了初步的预处理；气浮出水经过气浮池出水管进入水解沉淀池，水解沉淀池中盛装厌氧污泥，进 水从底部注入，水中固体悬浮物经污泥层截留并从排泥口中排出，大分子、难降解有机 物被水解为较易进行生化处理的有机物，水质得到进一步的净化；水解沉淀池的出水经过水解沉淀池出水管进入反硝化DN池，反硝化细菌将水中 的亚氮和硝氮以氮气的形式进行去除；反硝化DN池的出水通过DN池出水管进入氧化硝 化CN池，氧化硝化CN池中的好氧异养菌对水中的有机物进行去除；氧化硝化CN池的 出水通过CN池出水管进入硝化N池，硝化N池中的硝化菌对水中的氨氮转化为硝氮的 形式；硝化N池的出水通过N池出水管排至受纳水体，同时N池出水管中的硝化回流液 通过回流管回流至水解沉淀池出水管，与水解沉淀池的出水一同进入反硝化DN池。最 终，污水完成了深度处理，出水达到国家一级A排放标准。一种用于实现上述工业综合废水深度处理全流程工艺的装置，其特征在于所 述装置由絮凝池、气浮池、水解沉淀池、反硝化DN池，氧化硝化CN池、硝化N池、 进水管、混凝剂投加管、絮凝池出水管、气浮池出水管、水解沉淀池出水管、DN池出水 管、CN池出水管、浮渣出口、排泥口、回流管以及N池出水管组成；进水管连接絮凝 池，絮凝池和气浮池之间连接有絮凝池出水管，气浮池和水解沉淀池之间连接有气浮池 出水管，水解沉淀池和反硝化DN池之间连接有水解沉淀池出水管，反硝化DN池和氧化 硝化CN池之间连接有DN池出水管，氧化硝化CN池和硝化N池之间连接有CN池出水 管，硝化N池与受纳水体之间连接有N池出水管；混凝剂投加管与进水管相连，气浮池 上设置有浮渣出口，水解沉淀池上设置有排泥口 ； N池出水管与沉淀池出水管之间连接 有回流管。采用本发明的工艺和装置能够有效处理工业综合废水中的高油、高粘渣以及高 悬浮物等物质，且处理过程简单，综合性能较高，通过深度处理，能够对水中的COD、 SS、NH3-N以及磷、氮等进行有效的去除，使出水达到国家一级A排放标准。
图1为本发明工艺示意图。图中1.絮凝池、2.气浮池、3.水解沉淀池、4.反硝化DN池，5.氧化硝化CN 池、6.硝化N池、7.进水管、8.混凝剂投加管、9.絮凝池出水管、10.气浮池出水管、 11.水解沉淀池出水管、12.DN池出水管、13.CN池出水管、14.浮渣出口、15.排泥口、 16.回流管、17.N池出水管。
具体实施例方式工业综合污水水质指标与一级A排放标准如表1所示。如图1所示，本发明的工业综合废水深度处理全流程工艺及其装置，其具体流 程、操作参数及连接设置叙述如下工业综合污水处理厂的原水通过进水管7进入絮凝池1，同时通过混凝剂投加管 8投加混凝剂聚合硫酸铁，根据出水总磷浓度要求投药量为40mg/L，原水与混凝剂在絮 凝池中进行混合搅拌，反应停留时间为15min。经过絮凝后，水中的杂质颗粒、固体悬 浮物等脱稳聚合，形成絮粒结合体，通过絮凝池出水管9流入气浮池2，气浮池2使用气 液混合泵溶气，溶气压力为3.5kg/cm2、回流比为50%。在气浮池2中，絮体和油污随 微气泡上升至浮渣出口 14排出。气浮出水经过气浮池出水管10进入水解沉淀池3，水 解沉淀池中盛装厌氧污泥，进水从底部注入，水中固体悬浮物经污泥层截留并从排泥口 15中排出，大分子、难降解有机物被水解为较易进行生化处理的有机物，水力停留时间 为2.0h。水解沉淀池3的出水经过出水管11进入反硝化DN池4，反硝化DN池4的水 力停留时间为45min，反硝化细菌将水中的总氮以氮气的形式进行去除。反硝化DN池4 的出水通过DN池出水管12进入氧化硝化CN池5，氧化硝化CN池5中的好氧异养菌对 水中的有机物进行去除，为维持好氧微生物的生长，通入曝气量为0.8m7h的空气。氧 化硝化CN池5的出水通过CN池出水管13进入硝化N池6，硝化N池6中的硝化菌对 水中的氨氮转化为硝氮的形式，为维持硝化菌的生长，通入曝气量为0.6m7h的空气，氧 化硝化CN池5和硝化N池6的水力停留时间均为45min。硝化N池6的出水通过N池 出水管17排至受纳水体，同时N池出水管17中的硝化回流液通过回流管16回流至水解 沉淀池出水管11，与水解沉淀池3的出水一同进入反硝化DN池4，其回流比为150%。其中，用于上述工业综合废水深度处理全流程工艺的装置由絮凝池1、气浮池 2、水解沉淀池3、反硝化DN池4，氧化硝化CN池5、硝化N池6、进水管7、混凝剂 投加管8、絮凝池出水管9、气浮池出水管10、水解沉淀池出水管11、DN池出水管12、 CN池出水管13、浮渣出口 14、排泥口 15、回流管16以及N池出水管17组成；进水管 7连接絮凝池1，絮凝池1和气浮池2之间连接有絮凝池出水管9，气浮池2和水解沉淀池 3之间连接有气浮池出水管10，水解沉淀池3和反硝化DN池4之间连接有水解沉淀池出 水管11，反硝化DN池4和氧化硝化CN池5之间连接有DN池出水管12，氧化硝化CN 池5和硝化N池6之间连接有CN池出水管13，硝化N池6与受纳水体之间连接有N池 出水管17;混凝剂投加管8与进水管7相连，气浮池2上设置有浮渣出口 14，水解沉淀 池3上设置有排泥口 15 ； N池出水管17与沉淀池出水管11之间连接有回流管16。
5
表1 (单位 mg/L)
权利要求
1.一种工业综合废水深度处理全流程工艺，其特征在于工业综合污水处理厂的原水通过进水管(7)进入絮凝池(1)，同时通过混凝剂投加管 (8)投加混凝剂聚合硫酸铁，原水与混凝剂在絮凝池(1)中进行混合搅拌；经过絮凝后， 水中的杂质颗粒、固体悬浮物脱稳聚合，形成絮粒结合体，通过絮凝池出水管(9)流入 气浮池(2)，在气浮池(2)中，絮体和油污随微气泡上升至浮渣出口(14)排出；气浮出水经过气浮池出水管(10)进入水解沉淀池(3)，水解沉淀池(3)中盛装厌氧污 泥，进水从底部注入，水中固体悬浮物经污泥层截留并从排泥口(15)中排出，大分子、 难降解有机物被水解为较易进行生化处理的有机物；水解沉淀池(3)的出水经过水解沉淀池出水管(11)进入反硝化DN池(4)，反硝化细 菌将水中的亚氮和硝氮以氮气的形式进行去除；反硝化DN池(4)的出水通过DN池出水 管(12)进入氧化硝化CN池(5)，氧化硝化CN池(5)中的好氧异养菌对水中的有机物进 行去除；氧化硝化CN池(5)的出水通过CN池出水管(13)进入硝化N池(6)，硝化N 池(6)中的硝化菌对水中的氨氮转化为硝氮的形式；硝化N池(6)的出水通过N池出水 管(17)排至受纳水体，同时N池出水管(17)中的硝化回流液通过回流管(16)回流至水 解沉淀池出水管(11)，与水解沉淀池(3)的出水一同进入反硝化DN池(4)。
2.一种用于实现权利要求1所述工业综合废水深度处理全流程工艺的装置，其特征在 于所述装置由絮凝池(1)、气浮池(2)、水解沉淀池(3)、反硝化DN池(4)，氧化硝 化CN池(5)、硝化N池(6)、进水管(7)、混凝剂投加管(8)、絮凝池出水管(9)、气浮 池出水管(10)、水解沉淀池出水管(11)、DN池出水管(12)、CN池出水管(13)、浮渣 出口(14)、排泥口(15)、回流管(16)以及N池出水管(17)组成；进水管(7)连接絮凝 池(1)，絮凝池(1)和气浮池(2)之间连接有絮凝池出水管(9)，气浮池(2)和水解沉淀 池⑶之间连接有气浮池出水管(10)，水解沉淀池(3)和反硝化DN池⑷之间连接有水 解沉淀池出水管(11)，反硝化DN池⑷和氧化硝化CN池(5)之间连接有DN池出水管 (12)，氧化硝化CN池(5)和硝化N池(6)之间连接有CN池出水管(13)，硝化N池(6) 与受纳水体之间连接有N池出水管(17)；混凝剂投加管⑶与进水管(7)相连，气浮池 (2)上设置有浮渣出口(14)，水解沉淀池(3)上设置有排泥口(15) ； N池出水管(17)与 沉淀池出水管(11)之间连接有回流管(16)。
全文摘要
本发明涉及一种工业综合废水深度处理全流程工艺及其装置，属于工业综合废水与城市污水处理和资源化领域。工业综合污水处理厂的原水依次进入絮凝池、气浮池、水解沉淀池、反硝化DN池、氧化硝化CN池、硝化N池，硝化N池的出水通过N池出水管排至受纳水体，同时N池出水管中的硝化回流液通过回流管回流至水解沉淀池出水管，与水解沉淀池的出水一同进入反硝化DN池。通过深度处理，本发明的工艺和装置能够有效处理工业综合废水中的高油、高粘渣、高悬浮物以及COD、SS、NH3-N以及磷、氮等杂质，使出水达到国家一级A排放标准。
文档编号C02F9/14GK102010100SQ20101053231
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者张 杰, 曾辉平, 李冬, 林齐 申请人:北京工业大学