一种水性废溶剂的处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及水处理领域，特别涉及一种水性废溶剂的处理系统。


背景技术：

2.水性废溶剂主要产生于一些水性涂装生产线，例如汽车、集装箱、工程机械、数码产品 等涂装生产线，尤其是汽车涂装生产线，由于其生产规模大，喷涂油漆量大，是产生水性废 溶剂的主要行业之一。
3.在汽车涂装生产过程中，需要喷涂不同颜色的油漆，在每次颜色改变之间，必须用水性 溶剂清洗喷枪和输送油漆的管线，所采用的水性溶剂一般用纯溶剂原液稀释配制而成，其溶 剂浓度一般为10％左右，其主要成份包括乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、 乙二醇己醚等醚类，异丙醇、甲醇、正丁醇等醇类，以及其它少量添加剂。经过清洗喷枪的 水性溶剂则转化为水性废溶剂，含有大量清洗下来的油漆成份，并且溶剂成份有所损耗，有 效浓度从10％左右下降至5～8％。
4.目前大多数企业都将水性废溶剂作为危废焚烧处置，按目前市场价在一般3000～5000元/ 吨，对于一条汽车涂装生产线来说，按1000吨/年水性废溶剂产生量，则处置费用就高达 300～500万元/年，成本非常高。如将水性废溶剂作为废水进入废水站处理，其codcr高达 30～50万mg/l，即使除去里面的油漆成份，codcr也高达15～25万mg/l，采用常规的物化 和生化处理工艺，仍会对现有的废水处理系统带来了非常大的压力，另外由于溶剂成份与水 完全互溶，无法采用物化混凝的方法去除，最后只能全部进入生化系统，并且多数溶剂成份 的b/c仅为1/10～1/5，因此极大地增加了生化处理的负荷及能耗，甚至导致超标排放的风险。
5.因此，急需开发一种稳定可靠、运行成本低的处理系统，能有效降低水性废溶剂浓度， 减轻现有废水处理的负担，确保达标排放，又能节省大量危废处置成本。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种水性废溶剂的处理系统， 用于解决现有技术中的问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种水性废溶剂的处理系统，包括：
9.混凝沉淀装置，用于将待处理水性废溶剂中引入混凝药剂进行混凝沉淀处理，以提供第 一液相流股和湿漆渣；
10.mbbr厌氧生化装置，用于将所述第一液相流股和生活污水合并、并引入垃圾渗滤液厌 氧污泥以进行厌氧生化，以提供第二液相流股；所述mbbr厌氧生化装置与所述混凝沉淀装 置流体连通；
11.沉淀装置，用于将所述第二液相流股进行沉淀，以提供第三液相流股；所述沉淀装置与 所述mbbr厌氧生化装置流体连通；
12.mbbr好氧生化装置，用于将所述第三液相流股进行好氧生化，以提供第四液相流股； 所述mbbr好氧生化装置与所述沉淀装置流体连通。
13.优选地，所述混凝沉淀装置选自混凝反应槽，所述混凝沉淀装置中设有搅拌装置；
14.和/或，所述混凝沉淀装置的底部为锥型。
15.优选地，所述水性废溶剂的处理系统还包括第一污泥回流管道、第一剩余污泥排放管道 和污泥接种补充管道；
16.所述沉淀装置经所述第一污泥回流管道与所述mbbr厌氧生化装置流体连通；
17.所述沉淀装置与所述第一剩余污泥排放管道流体连通；
18.所述沉淀装置经所述污泥接种补充管道与所述mbbr好氧生化装置流体连通。
19.优选地，所述水性废溶剂的处理系统还包括mbr膜装置，用于将所述第四液相流股进 行膜处理，以提供第五液相流股。
20.更优选地，所述水性废溶剂的处理系统还包括第二污泥回流管道和第二剩余污泥排放管 道；
21.所述mbr膜装置经所述第二污泥回流管道与所述mbbr好氧生化装置流体连通；
22.所述mbr膜装置与所述第二剩余污泥排放管道流体连通。
23.优选地，所述水性废溶剂的处理系统还包括脱水装置，用于将所述湿漆渣进行脱水处理 以提供第六液相流股和干漆渣；所述脱水装置与所述混凝沉淀装置流体连通。
24.更优选地，所述脱水装置与所述mbbr厌氧生化装置流体连通，用于将所述第六液相流 股和所述第一液相流股合并。
25.优选地，上述水性废溶剂的处理系统还包括过滤装置和/或所述集水装置，所述混凝沉淀 装置和/或脱水装置经所述过滤装置和/或所述集水装置与所述mbbr厌氧生化装置流体连通。
26.更优选地，所述混凝沉淀装置和/或脱水装置依次经所述过滤装置和所述集水装置与所述 mbbr厌氧生化装置流体连通。
27.更优选地，所述过滤装置中过滤介质的孔径为10～50μm。
28.上述技术方案具有以下有益效果：
29.1)本实用新型水性废溶剂的处理系统中mbbr厌氧生化装置后设沉淀装置，将厌氧污 泥直接回流至mbbr厌氧生化装置，而不是常规地将后续好氧池的污泥回流至mbbr厌氧 生化装置，避免厌氧污泥大量流失，并在mbbr厌氧生化装置水体中总保持足够量的悬浮污 泥，进一步提升厌氧处理效果。
30.2)本实用新型水性废溶剂的处理系统充分利用更为先进的生物膜法-mbbr移动床生物 膜反应器，来处理高浓度难降解的水性废溶剂，使得处理系统结构更换为简易，运行更为简 便，处理效果更有优势。
31.3)本实用新型水性废溶剂的处理系统中mbbr厌氧生化装置引入垃圾渗滤液厌氧污泥， 充分发挥其降解高浓度有机物的特性，以及大大缩短了培养驯化的时间。
32.4)本实用新型水性废溶剂的处理系统还包括mbr膜装置，利用mbr膜装置中高浓度 的活性污泥进一步降低codcr，同时提高固液分离效果，提升处理系统的出水水质。
附图说明
33.图1是本实用新型第一实施例水性废溶剂的处理系统的示意图。
34.图2是本实用新型第二实施例水性废溶剂的处理系统的示意图。
35.附图标记
[0036]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
混凝沉淀装置
[0037]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
mbbr厌氧生化装置
[0038]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
沉淀装置
[0039]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一污泥回流管道
[0040]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一剩余污泥排放管道
[0041]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
污泥接种补充管道
[0042]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
mbbr好氧生化装置
[0043]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
mbr膜装置
[0044]
51
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二污泥回流管道
[0045]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二剩余污泥排放管道
[0046]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
脱水装置
[0047]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
过滤装置
[0048]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
集水装置
具体实施方式
[0049]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小 等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定 本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改 变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本 实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时术语“中心”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或 暗示相对重要性。
[0050]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接； 可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以 是两个元件内部的连通。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 在本实用新型中的具体含义。
[0051]
此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0052]
如图1所示，一种水性废溶剂的处理系统，包括：
[0053]
混凝沉淀装置1，用于将待处理水性废溶剂中引入混凝药剂进行混凝沉淀处理，以提供 第一液相流股和湿漆渣；
[0054]
mbbr厌氧生化装置2，用于将第一液相流股和生活污水合并、并引入垃圾渗滤液厌
氧 污泥以进行厌氧生化，以提供第二液相流股；mbbr厌氧生化装置2与混凝沉淀装置1流体 连通；
[0055]
沉淀装置3，用于将第二液相流股进行沉淀，以提供第三液相流股；沉淀装置3与mbbr 厌氧生化装置2流体连通；
[0056]
mbbr好氧生化装置4，用于将第三液相流股进行好氧生化，以提供第四液相流股；mbbr 好氧生化装置4与沉淀装置3流体连通。
[0057]
mbbr(moving bed bio-film reactor)移动床生物膜反应装置，通过向反应装置中投加一定 数量的悬浮填料，提高反应装置中的生物量及生物种类，从而提高反应装置的处理效率。由 于密度接近于水，所以在搅拌的时候，与水呈完全混合状态。
[0058]
mbbr厌氧生化装置是在厌氧生化装置内投加mbbr填料，这类填料采用聚丙烯等材料 加工而成，一般呈球状或圆柱状，内部为中空网状，在装置内搅拌器的作用下，处于流化状 态，用于生化处理。除了填料外，mbbr厌氧生化装置内主要包含进水布水管路，出水集水 管路和搅拌器(可采用常规的搅拌机，也可采用液下搅拌机，不能用空气搅拌)。
[0059]
mbbr好氧生化装置是在好氧生化装置内投加mbbr填料，在空气搅拌力下，处于流化 状态。除了填料外，mbbr好氧生化装置内主要包括进水布水管路，出水集水管路和空气曝 气管路。
[0060]
本实用新型所提供的水性废溶剂的处理系统中，水性废溶剂可以来源于水性涂装生产线， 例如，汽车涂装生产线等。在汽车涂装生产过程中，通常需要喷涂不同颜色的油漆，而在每 次颜色改变时通常需要用水性溶剂清洗设备(例如，喷枪、输送油漆的管线等)，清洗过程中 所使用的水性溶剂一般用水稀释有机溶剂配制而成，配制获得的水溶液中，有机溶剂的含量 一般为10wt％左右，其主要成份包括乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、乙二 醇己醚等醚类，异丙醇、甲醇、正丁醇等醇类，以及其它少量添加剂。清洗设备后，这些水 溶液则转化为水性废弃溶剂(即，待处理溶剂)，溶剂体系中含有大量清洗下来的油漆成份， 并且有机溶剂的有效浓度也有所损耗，从10％左右下降至5～8％，其codcr一般在30～50万 mg/l。
[0061]
本实用新型所提供的水性废溶剂的处理系统中，混凝沉淀装置1主要用于将待处理水性 废溶剂中引入混凝药剂进行混凝沉淀处理，以提供第一液相流股和湿漆渣。去除待处理水性 废溶剂中的油漆成份，采用投加混凝药剂的方法，使得溶解于溶剂中的油漆成份脱稳沉降， 形成漆渣。合适的混凝沉淀装置1对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，混凝沉淀 装置1可以是混凝反应槽。混凝沉淀装置1中还可以设有搅拌装置，从而可以使得反应体系 充分混合，搅拌装置具体可以是例如机械式叶轮搅拌或曝气管搅拌等。混凝沉淀装置1的底 部通常可以为锥型，其出液管道通常可以与脱水装置6连通、且位于混凝沉淀装置1的底部， 从而便于在其底部聚集漆渣、并将下沉的漆渣引出混凝沉淀装置1。混凝沉淀装置1的出液 管道上通常还可以设有泵体，可适用的泵体具体可以为气动隔膜泵、电动隔膜泵或螺杆泵等。
[0062]
混凝药剂通常可以包括凝聚剂和/或絮凝剂。有别于常规废水处理中产生的生化污泥、物 化污泥，漆渣通常具有一定的粘性，为了防止设备管道堵塞，可以在处理体系中引入凝聚剂 和/或絮凝剂，从而在起到凝聚剂本身的作用的同时，还能够降低漆渣粘性。本技术中所使用 的凝聚剂主要是具有喷漆循环水用漆雾凝聚剂性质的凝聚剂，例如，可以是改
性三聚氰胺甲 醛树脂、阳离子淀粉、阳离子型季铵盐、阳离子型的双季铵盐、阳离子型的聚季铵盐、膨润 土、硅藻土、可溶性铝盐、可溶性铁盐、聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、大分子 有机酸等中的一种或多种的组合，其投加浓度为0.3～3％；絮凝剂可以选自pam(聚丙烯酰胺) 等，pam具体可以选自阳离子pam、阴离子pam、非离子pam等中的一种或多种的组合，优选 阳离子pam，pam分子量可以为150万～2000万，优选800～2000万分子量的pam，pam的 投加浓度为5～30mg/l。在应用前，混凝药剂的投加量需根据实验室小试确认，凝聚剂应做到 能使溶解的油漆脱稳凝聚形成细小絮体，且在搅拌力作用下，均匀分散于水中，不黏附容器； 絮凝剂pam要能基本做到上清液澄清，下沉的漆渣絮体较大，易快速沉积，渣层体积占比应 不大于40％。
[0063]
第一液相流股一般为有效含量5～8％溶剂，其codcr一般为15～25万mg/l，水量约占总 进水量的60～80％。
[0064]
由于水性废溶剂有机物含量高达5～8％，其codcr仍高达15～25万mg/l，如直接进后续 生化处理，则由于进水渗透压过高，易导致微生物细胞死亡，且水性溶剂本身对微生物具有 一定毒性，浓度过高也会引起微生物中毒；常规的厌氧生化处理进水codcr最多也就数万 mg/l，比如垃圾渗滤液codcr为2～4万mg/l左右，好氧生化进水codcr一般也最多数千 mg/l，因此，考虑利用生活污水(也可以是codcr较低的其它废水)对水性废溶剂进行稀释， 再进mbbr厌氧生化装置2。根据水性废溶剂codcr为15～25万mg/l，生活污水codcr为 200～500mg/l左右，进后续mbbr厌氧生化装置2codcr可为3万mg/l左右，理论计算可 得稀释倍数为5～8.5倍。
[0065]
mbbr厌氧生化装置2中厌氧处理是依靠厌氧菌，通过4个阶段，即水解、酸化、产氢 产乙酸及产甲烷生化反应，使得水性废溶剂里面的难降解有机物分解为易降解的小分子，将 难降解的分子结构转化为易生物降解的分子结构，如羧酸类有机物，同时部分有机物转化为 二氧化碳、氢气、甲烷等，使得其codcr得到初步降低。mbbr即移动床生物膜反应器，是 在mbbr厌氧生化装置2内投加mbbr填料，这类填料可采用聚丙烯等材料加工而成，一 般呈球状或圆柱状，内部为中空网状，在mbbr厌氧生化装置2内搅拌器的作用下，处于流 化状态，用于生化处理。
[0066]
水性废溶剂作为一种难降解的废水，首先通过mbbr厌氧生化装置2进行处理，主要目 的是提高其可生化性，为后续mbbr好氧生化装置4的好氧处理奠定基础。另外，生化系统 的启动必须进行微生物的培养驯化，而采用常规生化污泥进行接种，由于水性废溶剂高浓度 codcr且可生化性差的特点，接种后培养周期就非常长，就算驯化一段时间后，处理效果也 差强人意。为此，mbbr好氧生化装置4引入了垃圾渗滤液厌氧污泥作为菌种，垃圾渗滤液 的codcr可达20000～40000mg/l，一般也是首先采用厌氧处理的工艺，其codcr降解率可 达80％以上，将垃圾渗滤液厌氧污泥接种于水性废溶剂mbbr厌氧工艺，充分发挥其对高浓 度废水的codcr降解能力及改善可生化性的优势，经过驯化培养后，在mbbr厌氧阶段即 可实现codcr降解率达60～80％，大大减轻后续好氧生化处理的压力。
[0067]
经过mbbr厌氧生化装置2处理后，进水codcr得以初步降解，从30000mg/l左右降 至10000mg/l左右，进入mbbr好氧生化装置4。同mbbr厌氧生化装置2类似，在mbbr 好氧生化装置4内也投入mbbr填料，在曝气的作用下，处于流化状态，用于好氧生化处理。
[0068]
在一具体的实施方式中，水性废溶剂的处理系统还包括第一污泥回流管道31、第
一剩余 污泥排放管道32和污泥接种补充管道33；
[0069]
沉淀装置3经第一污泥回流管道31与mbbr厌氧生化装置2流体连通；
[0070]
沉淀装置3与第一剩余污泥排放管道32流体连通；
[0071]
沉淀装置3经污泥接种补充管道33与mbbr好氧生化装置4流体连通。
[0072]
mbbr厌氧生化装置2运行初期填料上的生物膜生长还不够牢固，易脱落，设置沉淀装 置3及第一污泥回流管道31，则减少厌氧污泥流失；在正常运行期间，根据填料上生物膜生 长情况，也可按需经第一污泥回流管道31补入垃圾渗滤液厌氧污泥，此时加大回流；在正常 运行期间，也可经第一污泥回流管道31回流，在mbbr厌氧生化装置2水体总保持足够量 的悬浮污泥，进一步提升厌氧处理效果。
[0073]
mbbr好氧生化装置4启动可经污泥接种补充管道33获得菌种，即采用前阶段垃圾渗滤 液厌氧污泥作为菌种，能充分发挥其耐高浓度codcr的优势，且其本身经过前阶段驯化，已 适合水性废溶剂的环境，并在曝气供氧条件下，逐步转化为以好氧污泥，转化过程中也同时 完成好氧条件下的培养驯化。
[0074]
在一具体的实施方式中，如图2所示，水性废溶剂的处理系统还包括mbr膜装置5，用 于将第四液相流股进行膜处理，以提供第五液相流股。
[0075]
本实用新型所提供的水性废溶剂的处理系统中，mbr膜装置即为膜生物反应器，利用膜 分离设备将活性污泥和大分子有机物截留住，大大提高固液分离效率，省掉二沉池；同时使 活性污泥浓度大大提高，促使污泥中特效菌(优势菌群)的出现，提高生化反应效率。
[0076]
在一具体的实施方式中，水性废溶剂的处理系统还包括第二污泥回流管道51和第二剩余 污泥排放管道52；
[0077]
mbr膜装置5经第二污泥回流管道51与mbbr好氧生化装置4流体连通；
[0078]
mbr膜装置5与第二剩余污泥排放管道52流体连通。
[0079]
在一具体的实施方式中，如图2所示，水性废溶剂的处理系统还包括脱水装置6，用于 将湿漆渣进行脱水处理以提供第六液相流股和干漆渣；脱水装置6与混凝沉淀装置1流体连 通。
[0080]
混凝反应后自然沉降的漆渣为湿漆渣，其含水率一般达98％以上，产生量达总进水量的 20～40％，因此将湿漆渣直接外运作为危废处置费用非常高，可以采用脱水装置6对其脱水处 理。脱水装置6可选离心机脱水、叠螺机脱水、板框压滤机脱水、烘干脱水、带式压滤脱水、 真空脱水等，优选板框压滤脱水。湿漆渣经脱水工艺处理后的形成干漆渣，干漆渣含水率一 般低于75％，即漆渣减量率达到92％以上，相比湿漆渣，其危废处置费用大大下降。
[0081]
在一具体的实施方式中，脱水装置6与mbbr厌氧生化装置2流体连通，用于将第六液 相流股和第一液相流股合并。
[0082]
在一具体的实施方式中，如图2所示，上述水性废溶剂的处理系统还包括过滤装置7和/ 或集水装置8，混凝沉淀装置1和/或脱水装置6经过滤装置7和/或集水装置8与mbbr厌 氧生化装置2流体连通。
[0083]
过滤装置7其作用是滤除混凝反应第一液相流股和湿漆渣脱出水中夹带的固体颗粒杂质， 主要是残留的漆渣颗粒，以利于后续处理工序，防止漆渣颗粒黏附在mbbr填料和
mbr膜 上。根据过滤介质不同，过滤装置7可选为滤芯式、袋式、不锈钢过滤网、盘式等，优选袋 式过滤器。
[0084]
由于生产需要，水性废溶剂来水的水量和浓度存在一定的波动，为实现后续处理供水的 稳定，集水装置8起到调节作用。
[0085]
在一具体的实施方式中，混凝沉淀装置1和/或脱水装置6依次经过滤装置7和集水装置 8与mbbr厌氧生化装置2流体连通。
[0086]
在一具体的实施方式中，过滤装置7中过滤介质的孔径为10～50μm。
[0087]
本实用新型水性废溶剂的处理系统的目的是尽可能降解水性废溶剂的codcr，从而能被 现有废水站生化处理系统接纳并最终实现达标排放，避免无法处理而不得不把水性废溶剂全 部或部分作为危废外运处置，从而大大增加了危废处置成本。本实用新型水性废溶剂的处理 系统能够最终codcr降解率达95％以上。
[0088]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何 熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。 因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下 所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。