一种显影液废水处理系统的制作方法

1.本发明涉及一种废水处理技术领域，具体涉及一种显影液废水处理系统。


背景技术：

2.液晶面板生产过程中产生高浓度显影液废水，废水中主要成分是四甲基氢氧化铵（tetramethylammonium hydroxide，下文简称tmah）。tmah是一种具有强碱性、腐蚀性及生物毒性的有机氮化合物，较难生物降解，在高浓度情况下对废水生化处理系统中的好氧微生物的活性产生抑制，使得生化系统的总氮和氨氮去除率降低，影响处理出水达标排放。
3.发明专利cn111285547a中提出采用厌氧生化工艺处理高浓度显影液废水，通过厌氧产甲烷菌将tmah降解为氨氮和沼气。与传统a/o（缺氧/好氧）生化工艺相比，该工艺具有耐受进水tmah浓度高、处理负荷高、能耗低等特点。但该工艺存在以下不足：显影液废水经厌氧生化处理后，tmah中的大部分有机碳转化为甲烷从水中逸出，而大部分有机氮虽已转化为氨氮但仍存留在水中，使得厌氧生化处理出水的碳氮比大幅降低。在后续采用a/o生化工艺对厌氧出水进一步脱总氮处理时，还需补充投加外部碳源药剂（如葡萄糖），以满足反硝化过程对碳源的需求，使得废水处理系统的运行费用升高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种显影液废水的处理系统，所述显影液处理系统主要由tmah分解反应池和膜分离池组成，tmah分解反应池为生物反应器，池内为厌氧或低溶解氧环境，通过水解微生物作用将显影液废水中的tmah分解为三甲胺、二甲胺和一甲胺等有机胺化合物。
5.进一步，tmah分解反应池为一密闭水池，进水口位于反应池底部，进水口与外部进水泵的出口管道相连，并与反应池内底部的布水器相连。布水器将反应池进水和膜分离池循环回流液在池底均匀分配；布水器为穿孔管形式。反应池顶部设有排气口，排气口与外部集气管道相连，将反应产生的臭气输送至有机废气处理装置集中处理。出水口位于反应池上部，反应池内的混合液通过出水口及管道流入膜分离池。
6.进一步，膜分离池为一密闭水池，池内安装有浸没式膜组件，通过膜的过滤作用将混合液中的水解微生物截留在池内，膜过滤出水通过池外的抽吸出水泵抽出，被输送至后续a/o生化脱氮系统处理。
7.进一步，浸没式膜组件形式为中空纤维膜，由膜组件上端头、膜丝、膜组件下端头组成，膜过滤孔径为0.1
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0.2μm，膜材质为ptfe（聚四氟乙烯）或pvdf（聚偏氟乙烯）。
8.进一步，膜组件下部设有穿孔曝气管，曝气管与池外空气管道相连，通过曝气使浸没式膜组件的膜丝抖动，避免污泥淤积在膜丝表面。
9.进一步，膜分离池下部设有混合液出口，通过管道与池外的循环泵进口相连，循环泵出口通过管道与tmah分解反应池进水泵的出口管道相连。膜分离池内的混合液通过循环泵与进水混合后进入tmah分解反应池。
10.进一步，膜分离池顶部设有排气口，排气口与外部集气管道相连，将池内气体输送至有机废气处理系统集中处理。
11.进一步，其中tmah分解反应池污泥浓度：8g/l
‑‑
20g/l；tmah分解反应池溶解氧小于0.5mg/l；tmah分解反应池ph值：6.5
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7.5；tmah分解反应池容积负荷大于2 kgtmah/m3·
d；膜分离池膜过滤通量大于15 l/m2·
h；混合液循环回流比范围为100%
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400%。
12.与现有技术相比，本发明具有以下优点：（1）在本发明的废水处理系统中，经驯化的微生物在厌氧或低溶解氧环境下发挥水解作用，将显影液废水中的tmah分解为三甲胺、二甲胺和甲胺等有机胺化合物。上述有机胺化合物相比tmah，毒性和抑制性降低、可生化性大幅提高，可用作后续反硝化脱氮反应的碳源。此外，本发明所述废水处理系统，耐受进水tmah最高浓度为2000mg/l，tmah去除率可达80%以上。
13.（2）本发明所述废水处理系统在常温下即可运行，无需对废水加热，操作简单、能耗较低。
14.（3）常见的水解生物反应器存在处理负荷较低、占地面积大、微生物易流失、反应池内易短流等不足。本发明将膜分离与水解反应池相结合，通过膜过滤拦截微生物，解决了微生物易流失的问题，并使tmah分解反应池内的污泥浓度大幅升高（污泥浓度最高可达20g/l），从而提高了反应池处理负荷、降低了反应池有效容积、节省了系统装置占地。
15.（4）本发明设置循环泵将膜分离池内的污泥混合液大比例回流至tmah分解反应池，该设计的好处是：一方面，混合液大比例回流可以稀释高浓度显影液废水，降低tmah分解反应池的实际进水tmah浓度，从而避免高浓度tmah对反应池内水解微生物的活性抑制；另一方面，将混合液大比例回流后使得tmah分解反应池布水器的布水流量大幅增加，形成大阻力穿孔布水，布水更为均匀，此外，反应池内的上升流速也大幅提高，有利于消除反应池内的短流现象。
附图说明
16.图1是本发明实施例1中一种显影液废水处理系统的整体机构图。
17.图2是本发明实施例2中一种显影液废水处理系统的整体机构图。
18.图3是本发明中浸没式膜组件的结构图。
19.其中：1
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进水泵，2
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tmah分解反应池，3
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布水器，4
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膜分离池，5
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浸没式膜组件，51
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组件上端头，52
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组件膜丝，53
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组件下端头，6
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曝气管，7
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抽吸出水泵，8
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循环泵，9
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填料。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明的方案进行进一步详细说明。
21.实施例1如附图1所示，本发明的一种显影液废水处理系统主要由tmah分解反应池2和膜分离池4组成，tmah分解反应池2为生物反应器，池内为厌氧或低溶解氧环境，tmah分解反应池2溶解氧小于0.5mg/l，通过水解微生物作用将显影液废水中的tmah分解为三甲胺、二甲胺和一甲胺等有机胺化合物；其中tmah分解反应池2污泥浓度为8g/l
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20g/l；ph值在6.5
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7.5之间；其容积负荷大于2 kgtmah/m3·
d。
22.进一步改进，tmah分解反应池2为一密闭水池，进水口位于反应池底部，进水口与外部进水泵1的出口管道相连，并与反应池内底部的布水器3相连。布水器3将反应池进水和膜分离池4循环回流液在池底均匀分配；布水器3为穿孔管形式。反应池顶部设有排气口，排气口与外部集气管道相连，将反应产生的臭气输送至有机废气处理装置集中处理。出水口位于反应池上部，反应池内的混合液通过出水口及管道流入膜分离池4。
23.进一步说明，膜分离池4为一密闭水池，池内安装有浸没式膜组件5，通过膜的过滤作用将混合液中的水解微生物截留在池内，其中膜分离池膜过滤通量大于15 l/m2·
h，膜过滤出水通过池外的抽吸出水泵7抽出，被输送至后续a/o生化脱氮系统处理（未在图中标示）。
24.进一步，浸没式膜组件5形式为中空纤维膜，由膜组件上端头、膜丝、膜组件下端头组成，在过滤时，水从外部进入膜丝内，颗粒物被截留在膜丝外，膜组件上、下端头均用来固定膜丝根部，其中膜组件上端头可收集膜丝过滤出水，膜过滤孔径为0.1
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0.2μm，膜材质为ptfe（聚四氟乙烯）或pvdf（聚偏氟乙烯）。
25.进一步，膜组件5下部设有穿孔曝气管6，曝气管6与池外空气管道相连，通过曝气使浸没式膜组件5的膜丝抖动，避免污泥淤积在膜丝表面。
26.进一步，膜分离池4下部设有混合液出口，通过管道与池外的循环泵8进口相连，循环泵8出口通过管道与tmah分解反应池2进水泵的出口管道相连，其中，混合液循环回流比的范围为100%
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400%。膜分离池4内的混合液通过循环泵8与进水混合后进入tmah分解反应池2。
27.进一步，膜分离池4顶部设有排气口，排气口与外部集气管道相连，将池内气体输送至有机废气处理系统集中处理。
28.以上为本发明的显影液废水处理系统的组成和工作流程，下面结合具体的实验数据进行说明：实验1，废水中tmah浓度为890mg/l：
实验2，废水中tmah浓度为1540mg/l：
实验3，废水中tmah浓度为2000mg/l:
由上述3个实验数据，在不同系统装置参数设定下，废水中的高浓度tmah废液的经过本发明的处理之后，均达到了较高的去除率。
29.实施例2在实施例1的一种显影液废水处理系统的基础上做出改进，如附图2所示，在tmah分解反应池内设置生物填料，使水解微生物附着在填料上，以提高反应池内污泥浓度，从而提高tmah分解效率。生物填料为市售组合填料、或辫式填料。