一种乳化液污水处理系统及处理方法与流程

本发明涉及乳化液污水处理技术，尤其是涉及一种乳化液污水处理系统及处理方法。

背景技术：

乳化液污水处理方法包括物理化学法、生化法，其具体为化学凝聚法、共凝聚气浮法、电凝聚法、高级氧化法、超滤法、生化法等。由于乳化液的化学稳定性和污染负荷极高，而且在乳化液使用时，为了改善乳化液性能，还加入大量添加剂，如油性添加剂、极压添加剂、防锈添加剂、抗泡沫添加剂、防霉变添加剂，上述添加剂使乳化液污水的成分更加复杂，处理难度更高。故单独采用一种方法很难达到排放要求，需要几种工艺组合才能处理达标。

目前，乳化液污水的处理主要以化学处理为主，辅以生化反应，其技术水平低、运营费用高、难以达标排放，基本与其他容易处理废水混合稀释后才可达到排放标注，其主要要原因为：1、乳化液中含有高浓度有机物不容易生物降解，单独采用高级氧化工艺，工程造价很高、运营费用高；2、乳化液中含有高浓度油，处理难度大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种乳化液污水处理系统及处理方法，解决现有技术中乳化液污水处理技术水平低、运营费用高、难以达标排放的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种乳化液污水处理系统，包括依次连接的气浮、隔油池、厌氧反应器、水平三相流化床、曝气生物滤池、纤维球滤罐、超滤池；其中，所述厌氧反应器包括：

筒体，所述筒体的进水端与所述隔油池的出水端连接；

设于所述筒体顶部的三相分离器；及

驱动所述筒体内混合液上下循环流动的内循环装置。

优选的，所述三相分离器包括集气罩、沉淀室、排水管、排气室和反射板，所述集气罩外缘与所述筒体顶部开口端配合连接，所述沉淀室上端同轴连接于所述集气罩下表面、下端通过多个固定柱与所述反射板连接，且所述沉淀室内壁与集气罩之间形成沉淀空间、所述沉淀室外壁与所述集气罩之间形成集气空间，所述排水管一端与所述沉淀空间连通、另一端延伸至所述筒体外并与所述水平三相流化床的进水端连接，所述排气室与所述集气空间连通。

优选的，所述内循环装置包括靠近筒体顶端设置的内循环进水管、靠近所述筒体底端设置的内循环出水管、驱动水流由所述内循环进水管向所述内循环出水管运动的内循环管道泵、及一控制所述内循环管道泵作间歇性驱动的控制器。

优选的，所述筒体内设置有一进水布水器，所述进水布水器一端靠近所述筒体底部设置、另一端穿过所述筒体侧壁并与所述隔油池的出水端连接。

优选的，所述乳化液污水处理系统包括一调节池，所述调节池包括与所述气浮进水端连接的调节池本体及设于调节池本体进水端的滤网。

优选的，所述乳化液污水处理系统还包括一沉淀池，所述沉淀池的进水端与所述排水管连接、出水端与所述水平三相流化床的进水端连接。

优选的，所述沉淀池包括沉淀池本体，一端与所述排水管连接、另一端延伸至所述沉淀池本体内的沉淀进水管，设于所述沉淀池本体内的溢流堰，连接溢流堰与所述水平三相流化床的溢流管，及一用于检测所述沉淀池本体内液面溶氧量的溶氧仪；其中，所述进水管上设置有一射流孔及一控制所述射流孔内混合液喷射速度和喷射高度的调节阀。

优选的，所述进水管包括竖直设置于所述沉淀池本体内的射流管及连接所述射流管与所述筒体的连接管，所述射流孔设置于所述射流管上。

同时，本发明还提供一种乳化液污水处理方法，包括如下步骤：

(1)通过气浮和隔油池依次除去污水中的固体悬浮物及上层油；

(2)将步骤(1)处理后的污水进行厌氧发酵处理；

(3)将步骤(2)处理后的污水通过水平三相流化床依次进行厌氧处理、兼氧处理、好氧处理；

(4)将步骤(3)处理后的污水通过曝气生物滤池进行生化处理，并将处理后的污水依次进行过滤及超滤处理。

上层油，所述步骤(2)还包括将厌氧发酵处理后的厌氧污泥与污水的混合物喷射而出，并调节喷射的速度及高度使反应液面的含氧量为0～0.5mg/L。

与现有技术相比，本发明通过气浮、隔油池、厌氧反应器、水平三相流化床、曝气生物滤池、纤维球滤罐、超滤池依次对污水进行处理，从而通过物理化学法除去污水中的悬浮颗粒和破乳形成的上层油，通过生化法除去污水中COD、氨氮、总磷含量，再通过物理法过滤，其处理后的污水可达到排放标准。

附图说明

图1是本发明的乳化液污水处理系统的连接结构示意图；

图2是本发明的水平三相流化床与沉淀池的连接剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本发明的实施例提供了一种本发明的技术方案提供一种乳化液污水处理系统，包括依次连接的气浮1、隔油池4、厌氧反应器2、水平三相流化床5、曝气生物滤池6、纤维球滤罐7、超滤池8；其中，所述厌氧反应器2包括：

筒体21，所述筒体21的进水端与所述隔油池4的出水端连接；

设于所述筒体21顶部的三相分离器22；及

驱动所述筒体21内混合液上下循环流动的内循环装置23。

乳化液污水是机械加工中的乳化液和含油废水，主要含有的污染因子有油脂、乳化液。废乳化液除具有一般含油废水的危害外，由于表面活性剂的作用，机械油高度分散在水中，动植物、水生生物更易吸收，而且表面活性剂本身对生物也有害。故本实施例首先通过气浮1除去污水中的悬浮颗粒及部分悬浮油，然后通过隔油池4对污水再次进行处理，以分离其中的上层油，而且本实施例在隔油池4内采用盐析凝聚混合法对污水进行破乳处理，具体为在在乳化液污水中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用，使乳化液中的自由水分子减少了，对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象，并通过隔油池4将凝聚后的上层油分离；破乳处理后的污水中COD除去率达到85％，但是污水中COD含量依然较高，其易对后续的生化反应产生抑制作用，故本实施例首先通过厌氧反应器2对污水进行厌氧处理，以降低污水中COD含量，然后通过水平三相流化床5依次进行厌氧处理、兼氧处理、好氧处理，本实施例水平三相流化床5采用授权公告号为CN104030441B的中国发明专利公开的一种水平式三相生物流化床，其可依次进行厌氧处理、兼氧处理和好氧处理，从而降低污水中的COD、NH₃-N、SS含量，进而有利于后续曝气生物滤池6的生化处理；而曝气生物滤池6进行生化处理后，可进一步降低污水中的COD、氨氮及总磷含量，处理后的污水通过纤维球滤罐7、超滤池8依次进行初过滤和超滤后，可直接进行回用。

其中，上述授权公告号为CN104030441B的中国发明专利公开的一种水平式三相生物流化床为一种泥膜共生的污水处理装置，该水平式三相生物流化床具有曝气、载体(悬浮填料)、载体分离器等装置，使其成为“流动的生物膜”反应器，生物膜生长在流动的悬浮填料上，在悬浮填料的另外水体中，则有着无数游离的的微生物和细小的活性污泥，这些活性污泥有的是自然形成，但没有附着在悬浮填料的活性污泥，有的是悬浮填料上脱落的生物膜经水力、空气剪切形成的活性污泥，这种系统就是典型的泥膜共生污水系统，泥膜共生系统中，游离的微生物和活性污泥与附着在流动载体上的生物膜共同作用，从而可较好的降低污水中的COD、NH₃-N、SS含量。

纤维球滤罐7内的纤维球滤料由特种纤维经过改性制成，其纤维丝具有亲水憎油性，对油及悬浮物吸附能力强、反洗再生能力强，即使在原油中长时间浸泡，也能利用常温水在短时间内清洗干净。而且改性纤维球滤料为球状结构，滤料所用的纤维丝具有较好的弹性，而且丝径较细，制成的纤维球滤料比表面积较大，纤维球滤料在过滤器中形成的滤层孔隙沿水流方向逐渐变小，形成了理想的上大下小孔隙分布状态，增强了截污能力，更有利于油及悬浮物的去除。

最后经过超滤池8处理，超滤是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂(如水分子)、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化和分离的目的。

乳化液污水具体处理时，需要对较大颗粒杂质进行处理，故本实施例所述乳化液污水处理系统包括一调节池9，所述调节池9包括与所述气浮1进水端连接的调节池本体91及设于调节池本体91进水端的滤网92，滤网92设置时，其相对水平面的倾斜江都一般设置为60～75°，优选设置为70°，以增强其固体杂质过滤效果。杂质过滤后，污水可进入调节池本体91内，可对污水的pH、水质、水量进行调节，调节后的污水可进入气浮1处理。

为了提高本实施例厌氧反应器2的污水处理效率，从而较好的降低污水中COD含量，本实施例所述筒体21内设置有一进水布水器24，所述进水布水器24一端靠近所述筒体21底部设置、另一端穿过所述筒体21侧壁并与所述隔油池4的出水端连接。本实施例由筒体21底部间歇进水，有利于污泥膨胀促进污水处理效率。

进一步的，本实施例所述内循环装置23包括靠近筒体21顶端设置的内循环进水管231、靠近所述筒体21底端设置的内循环出水管232、驱动水流由所述内循环进水管231向所述内循环出水管232运动的内循环管道泵233、及一控制所述内循环管道泵233作间歇性驱动的控制器234，其具体工作流程为：内循环管道泵233驱动筒体21上端的污水由内循环进水管231运动至内循环出水管232，内循环出水管232内的污水在内循环管道泵233作用下具有一定流速进入筒体21底部，进而对筒体21底部静置沉淀的污泥产生搅拌作用，使污泥膨胀，提高厌氧反应效率，也可通过控制内循环管道泵233控制内循环出水管232的出水流速，即控制筒体21底部的进水流速，实现对污泥膨胀度的控制。筒体21底部进水搅拌一定时间后，内循环管道泵233停止驱动，厌氧反应充分发生，产生的气泡上升并通过三相分离器22进行三相分离；静置一定时间后，再次启动内循环管道泵233，污泥再次膨胀，再次促进厌氧反应。在上述间歇性的进水、搅拌下，筒体21内间歇性的加快厌氧反应，有利于保证整体设备运行的稳定性，也有利于三相分离器22的出水、出气稳定性。

其中，本实施例所述三相分离器22包括集气罩221、沉淀室222、排水管223、排气室224和反射板225，所述集气罩221外缘与所述筒体21顶部开口端配合连接，所述沉淀室222上端同轴连接于所述集气罩221下表面、下端通过多个固定柱226与所述反射板225连接，且所述沉淀室222内壁与集气罩221之间形成沉淀空间、所述沉淀室222外壁与所述集气罩221之间形成集气空间，所述排水管223一端与所述沉淀空间连通、另一端延伸至所述筒体21外并与所述水平三相流化床5的进水端连接，所述排气室224与所述集气空间连通。

所述集气罩221呈伞状，从而罩住整个筒体21上端，有利于增加集气效率。排气室224可设置于集气罩221顶端。由于集气罩221具有面积大的特点，为了保证其具有足够的强度，本实施例所述集气罩221上表面设置有多个支撑杆227，多个所述支撑杆227沿所述集气罩221顶端呈放射线均匀布置。

本实施例所述沉淀室222呈筒状且内径由上至下逐渐减小，从而使得所述沉淀室222内壁形成一锥形沉降面，为了增加固液分离效果，本实施例所述沉降面与水平面之间的夹角设置为30～60°，优选为45°。

反射板225呈锥形且与所述沉淀室222、集气罩221均同轴设置，多个所述固定柱226均一端与所述沉淀室222连接、另一端连接于所述反射板225的锥面上，相邻两个固定柱226之间形成有与沉淀空间连通的固液混合物入口，相对应的，固液混合物在沉淀室222经过沉淀、浓缩后，其比重较大，故能够沿沉淀室222的锥形沉淀面向下流动，并从固液混合物入口流出，然后沉淀至筒体21底部。反射板225设置呈锥形则有利于避免反射板225上积累污泥，便于污泥顺利有固液混合物入口流出。本实施例的固定柱226沿所述沉淀室222周向均匀布置，且多个固定柱226均一端连接于沉淀室222的内壁上，由于固定柱226易对固液混合物的进出产生一定的阻碍作用，故本实施例的固定柱226优选设置为三个。

本实施例所述乳化液污水处理系统还包括一沉淀池3，所述沉淀池3的进水端与所述排水管223连接、出水端与所述水平三相流化床5的进水端连接。具体的，所述沉淀池3包括沉淀池本体31，一端与所述排水管223连接、另一端延伸至所述沉淀池本体31内的沉淀进水管33，设于所述沉淀池本体31内的溢流堰32，连接溢流堰32与所述水平三相流化床5的溢流管35，及一用于检测所述沉淀池本体31内液面溶氧量的溶氧仪34；其中，所述沉淀进水管33上设置有一射流孔332a及一控制所述射流孔332a内混合液喷射速度和喷射高度的调节阀36。

本实施例厌氧反应器2为间歇性反应器，当间歇性厌氧反应器2处于进水状态时，厌氧反应后的含有厌氧污泥的污水则处于出水状态，厌氧污泥、污水和少量甲烷气体的混合物进入进水管，含有污泥比重较大的固液混合物从进水管的出水端流至沉淀池本体31底部，进而通过排泥管37排出；而含有甲烷气体的部分污泥和污水则从射流孔332a喷射而出，从而使得喷射出来的固液落至沉淀池本体31内，并在沉淀池本体31内形成固液气三相反应界面，该三相反应界面即为沉淀池本体31内液面，同时在射流孔332a内设置调节阀36以控制喷射的流速及与反应界面的高度，具体的可通过溶氧仪34检测沉淀池本体31的内液面的溶氧量，控制调节阀36至溶氧仪34检测的液面的溶氧量为0～0.5mg/L，优选为0.4～0.5mg/L，从而使得反应界面富集亚硝酸盐红菌，进而使喷射后的固液混合物中氨氮形成亚硝酸盐，固液混合物中的甲烷则被氧化，反应后含有亚硝酸盐的上层液通过溢流管35进入水平三相流化床5的厌氧反应阶段进行反硝化反应，其有利于降低污水中氨氮含量。

为了有利于反应的进行，所述沉淀进水管33包括竖直设置于所述沉淀池本体31内的射流管332及连接所述射流管332与所述排水管223的连接管331，所述射流孔332a设置于所述射流管332上。

由于喷射的固液混合物需要与空气充分接触并发生反应，射流孔332a设置时应高于沉淀池本体31内的液面，故本实施例所述射流孔332a靠近所述沉淀池本体31的池口端面所在平面设置。而为了避免固液混合物喷射至沉淀池本体31外部，可将射流孔332a设于所述沉淀池本体31池口端面所在平面下方20～50cm，一般可设置于略高于溢流堰32上端面。

射流孔332a喷射时，易发生振动导致喷射均衡性降低，故本实施例所述沉淀池3还包括呈十字型的固定支架38，所述固定支38架的四个自由端均固定于所述溢流堰32，所述固定支架中部连接于所述射流管332。

而且，本实施例为了便于污水的过渡处理，在水平三相流化床5与曝气生物滤池6、曝气生物滤池6与纤维球滤罐7之间及超滤池8的出水端均设置有过渡池10。

本实施例乳化液污水处理系统的污水处理流程如下：首先通过调节池进行初步过滤，并调节污水的pH、水质、水量，然后进入气浮除去污水中的悬浮颗粒及部分悬浮油，并通过隔油池对污水再次进行破乳处理并分离破乳后的上层油，破乳处理后的污水中COD除去率达到85％，但是污水中COD含量依然较高，其易对后续的生化反应产生抑制作用；故本实施例破乳处理后首先通过厌氧反应器对污水进行厌氧处理，以降低污水中COD含量，然后通过水平三相流化床依次进行厌氧处理、兼氧处理、好氧处理，从而降低污水中的COD、NH₃-N、SS含量，进而有利于后续曝气生物滤池的生化处理；而曝气生物滤池进行生化处理后，可进一步降低污水中的COD、氨氮及总磷含量，处理后的污水通过纤维球滤罐、超滤池依次进行过滤和超滤后，除去污水中的悬浮物、油滴及大分子物质，本实施例处理后可直接进行回用。

与现有技术相比，本发明通过气浮、隔油池、厌氧反应器、水平三相流化床、曝气生物滤池、纤维球滤罐、超滤池依次对污水进行处理，从而通过物理化学法除去污水中的悬浮颗粒和破乳形成的上层油，通过生化法除去污水中COD、氨氮、总磷含量，再通过物理法过滤，其处理后的污水可达到排放标准。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。