一种含丁苯橡胶污水达标处理的装置的制作方法

1.本实用新型属于污水处理领域，更具体地，涉及一种含丁苯橡胶污水达标处理的装置。


背景技术：

2.丁苯橡胶是由1,3-丁二烯与苯乙烯共聚生产的高聚物，其性能接近天然橡胶。它的耐磨性和加工性以及耐老化性好、成本低、接受填料能力强且并用性好，所以直到现在都是合成橡胶中最为通用的品种。
3.近年来，国内丁苯橡胶产量持续增长，与此同时生产带来的水污染情况日益严重，含丁苯橡胶的污水中含有大量环状有机物和低聚物，主要污染物为磷酸盐、苯乙烯、甲苯、乙苯、苯甲醛、丁二烯、凝胶、凝聚剂等。含丁苯橡胶污水呈现电负性和还原性特点，盐含量较高，具有较高浓度的tn和tp，cod
cr
较高。污水中的溶解性有机物是cod
cr
的主要来源，b/c值在0.22左右，远小于0.3，生物可降解性差，且有的有机助剂还有生物毒性，难以生化处理，处理较为困难。
4.目前有采用混凝气浮、水解酸化、接触氧化工艺组合工艺或与其他污水混合后生化处理的，但由于该污水的主要污染物为苯系物、磷酸盐等物质，上述工艺的处理效果无法满足日益严格的出水要求，为达到更高的出水要求，市面上采用高级氧化技术与生化工艺相结合的技术，主要为fenton(芬顿试剂)催化氧化、混凝沉淀、生化处理组合工艺。
5.该工艺虽然可以获得更好的出水效果，但fenton催化氧化工艺和混凝沉淀工艺都需要投加大量药剂，使得污水的含盐量更高，不利于后期生化进行，而且fenton催化氧化工艺所需的过氧化氢本身易燃易挥发，当意外被点燃时容易发生爆炸，存在一定的环境安全隐患。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有的技术不足提供一种含丁苯橡胶污水达标处理的装置，已解决上述背景技术中提出的fenton催化氧化工艺和混凝沉淀工艺都需要投加大量药剂，使得污水的含盐量更高，不利于后期生化进行，而且fenton催化氧化工艺所需的过氧化氢本身易燃易挥发，当意外被点燃时容易发生爆炸，存在一定的环境安全隐患问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供一种含丁苯橡胶污水达标处理的装置，该装置包括：
8.调节单元，用于调节进水ph值；
9.高密单元，所述高密单元的输入端与所述调节单元的输出端连通，所述高密单元包括依次连接的混凝池、絮凝池和沉淀池；
10.催化氧化单元，所述催化氧化单元的输入端与所述高密单元的输出端连通；
11.工程菌-曝气生物滤池单元，所述工程菌-曝气生物滤池单元的输入端与所述催化氧化单元的输出端连通。
12.优选地，所述调节单元包括：
13.调节区；
14.ph调节剂投加装置，所述ph调节投加装置的投入端设置于所述调节区内；
15.调节提升泵，所述调节提升泵的输入端与所述调节区的内侧底部连通，所述调节提升泵的输出端与所述高密单元连通。
16.优选地，所述混凝池包括：
17.混凝区，所述混凝区的输入端与所述调节单元的输出端连通；
18.混凝剂加药装置，所述混凝剂加药装置的输出端设置于所述混凝区内；
19.中心混合器，所述中心混合器的搅动端设置于所述混凝区内。
20.优选地，所述絮凝池包括：
21.絮凝区，所述絮凝区的输入端与所述混凝区的输出端连通；
22.中心筒，所述中心筒设置于所述絮凝区内；
23.两个聚合物投加环，两所述聚合物投加环由上至下设置于所述中心筒内；
24.电解质加药装置，所述电解质加药装置的输出端与两所述聚合物投加环连通；
25.轴流叶轮，所述轴流叶轮设置于所述中心筒内且位于两所述聚合物投加环之间。
26.优选地，所述沉淀池包括：
27.沉淀区；
28.斜板模块，所述斜板模块设置于所述沉淀区的内部上侧，所述斜板模块的一端贴合在所述沉淀区的内部靠近所述催化氧化单元的一侧，所述斜板模块的上侧设有溢流槽，所述溢流槽与所述催化氧化单元的输入端连通，所述斜板模块的另一端靠近所述絮凝区的输入端且设有浮渣槽；
29.过水堰板，所述过水堰板设置于所述浮渣槽靠近所述絮凝区的输入端；
30.刮泥装置，所述刮泥装置设置于沉淀区内，所述刮泥装置的刮泥部设置于斜板模块上。
31.优选地，所述催化氧化单元包括：
32.催化氧化区，所述催化氧化区的内部从下至上依次设有布水器、钛盘曝气器、承托层、稳定气体吹脱系统、催化层和出水堰，所述出水堰和所述催化层之间设置有反洗排水系统，所述高密单元的输出端与所述布水器的输入端连通；
33.氧化剂发生系统，所述氧化剂发生系统的输出端与所述布水器的输入端连通；
34.消耗区，所述消耗区的输入端与所述出水堰连通，所述消耗区的输出端与所述工程菌-曝气生物滤池单元的输入端连通。
35.优选地，所述工程菌-曝气生物滤池单元包括多个降解区，多个所述降解区依次排开，所述降解区的内侧底部设有布水装置，首端的所述降解区内的布水装置与所述催化氧化单元的输出端连通，相邻所述降解区之间设有出水槽，其余所述降解区内的布水装置与相对的所述出水槽连通；
36.所述降解区内通过承托板排列有多个集成填料模块，所述降解区内且位于多个所述集成填料模块下部设有膜管式曝气器，所述降解区内且位于多个所述集成填料模块上部设有反冲排水系统。
37.优选地，所述聚合物投加环包括：
38.投加主环管，所述投加主环管设置于所述中心筒内，所述投加主环管的侧壁环形排列有多个配药孔；
39.多个环扣支架，多个所述环扣支架环形固接在所述中心筒的内侧壁上，投加主环管的侧壁扣接在多个所述环扣支架上。
40.优选地，所述集成填料模块包括：
41.网笼；
42.级配填料，所述级配填料设置于网笼内；
43.所述反冲排水系统的多个反冲供气管设置于所述网笼的底部。
44.优选地，该装置还包括：
45.回流装置，所述回流装置的输入端与所述沉淀区连通，所述回流装置的输出端与所述中心筒连通；
46.排泥装置，所述排泥装置的输入端与所述沉淀区连通，所述排泥装置的输出端设置于所述沉淀区外侧。
47.本实用新型提供一种含丁苯橡胶污水达标处理的装置，其有益效果在于：本实用新型将物化工艺与生化工艺相组合，调节单元的设计保证了进水水质水量的相对稳定；高密单元去除大部分悬浮物及非溶解性有机物，减小后段催化氧化单元的氧化剂的用量，降低因悬浮物过多造成催化氧化单元污堵的可能；催化氧化单元则大大提高了污水可生化性，改善污水水质，提高后续工程菌-曝气生物滤池单元的处理效率；工程菌-曝气生物滤池单元能够尽快的培养出适应水质的菌种，其运行过程中既能利用生化反应消耗污水中的污染物，又能利用自身结构截留生化反应产生的污泥，保证出水水质；整个装置有效地实现了污水的深度处理。
48.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
49.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
50.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的种含丁苯橡胶污水达标处理的装置的整体结构示意图；
51.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的种含丁苯橡胶污水达标处理的装置的集成填料模块结构示意图；
52.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的种含丁苯橡胶污水达标处理的装置的聚合物投加环结构示意图。
53.附图标记说明：
54.1、调节单元；11、调节区；111、ph调节剂投加装置；112、调节提升泵；2、高密单元；21、混凝区；211、中心混合器；212、混凝剂加药装置；22、絮凝区；221、电解质加药装置；222、聚合物投加环；223、轴流叶轮；224、浮渣槽、225、过水堰板；23、沉淀区；231、斜板模块；232、溢流槽；233、刮泥装置；234、回流装置；235、排泥装置；3、催化氧化单元；31；催化氧化区；311、布水器；312、钛盘曝气器；313、承托层；314、稳定气体吹脱系统；315、催化层；316、出水
堰；317、氧化剂发生系统；318、反洗排水系统、4、工程菌-曝气生物滤池单元；41、降解区；411、布水装置；412、膜管式曝气器；413、集成填料模块；414、反冲排水系统；5、清水区；61、级配填料；62、网笼；63、反冲供器管；71、投加主环管；72、配药孔；73、环扣支架。
具体实施方式
55.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
56.实施例
57.本实用新型提供一种含丁苯橡胶污水达标处理的装置，该装置包括：
58.调节单元1，用于调节进水ph值；
59.高密单元2，高密单元2的输入端与调节单元1的输出端连通，高密单元2包括依次连接的混凝池、絮凝池和沉淀池；
60.催化氧化单元3，催化氧化单元3的输入端与高密单元2的输出端连通；
61.工程菌-曝气生物滤池单元4，工程菌-曝气生物滤池单元4的输入端与催化氧化单元3的输出端连通。
62.具体的，通过依次连接的调节单元1、高密单元2、催化氧化单元3和工程菌-曝气生物滤池单元4将物化工艺与生化工艺相组合，调节单元1的设计保证了进水水质水量的相对稳定；高密单元2去除大部分悬浮物及非溶解性有机物，减小后段催化氧化单元3的氧化剂的用量，降低因悬浮物过多造成催化氧化单元3污堵的可能；催化氧化单元3则大大提高了污水可生化性，改善污水水质，提高后续工程菌-曝气生物滤池单元4的处理效率；工程菌-曝气生物滤池单元4能够尽快的培养出适应水质的菌种，其运行过程中既能利用生化反应消耗污水中的污染物，又能利用自身结构截留生化反应产生的污泥，保证出水水质；整个装置有效地实现了污水的深度处理。
63.在本实施例中，调节单元1包括：
64.调节区11；
65.ph调节剂投加装置111，ph调节投加装置111的投入端设置于调节区11内；
66.调节提升泵112，调节提升泵112的输入端与调节区11的内侧底部连通，调节提升泵112的输出端与高密单元2连通；
67.调节区11的输入端连接有进水管的一端。
68.具体的，调节区11为池体，调节提升泵112的输出端形成了调节单元的输出端，含丁苯橡胶的污水从进水管进入到调节区11，污水在调节区11均衡进入的污水水质，通过ph调节剂投加装置111向调节区11加ph调节药剂调节ph值，调整污水的ph在7-9之间，通过调节提升泵112将调节好的污水匀速提升至高密单元2。
69.混凝池包括：
70.混凝区21，混凝区21的输入端与调节单元1的输出端连通；
71.混凝剂加药装置212，混凝剂加药装置212的输出端设置于混凝区21内；
72.中心混合器211，中心混合器211的搅动端设置于混凝区21内。
73.絮凝池包括：
74.絮凝区22，絮凝区22的输入端与混凝区21的输出端连通；
75.中心筒，中心筒设置于絮凝区22内；
76.两个聚合物投加环222，两聚合物投加环222由上至下设置于中心筒内；
77.电解质加药装置221，电解质加药装置221的输出端与两聚合物投加环222连通；
78.轴流叶轮223，轴流叶轮223设置于中心筒内切位于两聚合物投加环222之间；
79.聚合物投加环222包括：
80.投加主环管71，投加主环管71设置于中心筒内，投加主环管71的侧壁45
°
位置环形排列有多个配药孔72，配药孔均匀布置，相邻配药孔之间的间隔小于20mm。
81.多个环扣支架73，多个环扣支架73环形固接在中心筒的内侧壁上，投加主环管71的侧壁扣接在多个环扣支架73上；
82.沉淀池包括：
83.沉淀区23；
84.斜板模块231，斜板模块231设置于沉淀区23的内部上侧，斜板模块231的一端贴合在沉淀区23的内部靠近催化氧化单元3的一侧，斜板模块231的上侧设有溢流槽232，溢流槽232与催化氧化单元3的输入端连通，斜板模块231的另一端靠近絮凝区22的输入端且设有浮渣槽224；
85.过水堰板225，过水堰板225设置于浮渣槽224靠近絮凝区22的输入端；
86.刮泥装置233，刮泥装置233设置于沉淀区23内，刮泥装置233的刮泥部设置于斜板模块231上；
87.回流装置234，回流装置234的输入端与沉淀区23连通，回流装置234的输出端与中心筒连通；
88.排泥装置235，排泥装置235的输入端与沉淀区23连通，排泥装置235的输出端设置于沉淀区23外侧。
89.具体的，混凝区21、絮凝区22和沉淀区23均为池体，混凝区21的输入端形成了高密单元的输入端，沉淀区23的输出端形成了高密单元的输出端，污水由高密单元2的混凝区21进入，混凝剂加药装置212向混凝区21投加混凝剂，在中心混合器211的作用下与污水均匀混合，混凝区21出水进入絮凝区22，由于絮凝区22设置两个聚合物投加环222，聚合物投加环222包括的投加主环管的侧壁环形排列有多个配药孔72，进而，电解质加药装置221可使电解质均匀的投加至中心筒内；絮凝区22设置两个聚合物投加环222，分别沿中心筒内壁最上方及四分之一高度处安装，污水进入絮凝区22首先通过中心筒内壁四分之一高度处的聚合物投加环222，污水中的悬浮物与电解质接触产生絮状物，并在轴流叶轮223的作用下快速上升，污水沿中心筒上升经过内壁最上方聚合物投加环222时絮状物与新投加的电解质混合进入周边区域，污水在周边区域运行速度缓慢，确保了絮状物增大致密；中心筒内液体在轴流叶轮223作用下流速较快，为保证聚合物投加环222的稳定，沿中心筒内侧均匀安装环扣支架73对投加主环管进行固定；沉淀区23回流装置将沉淀区23污泥回流至絮凝区22，使沉淀区23的泥水混合物再次与电解质反应，优化絮凝效果；在絮凝区22与沉淀区23中间设置浮渣槽224，浮渣槽224可根据水位调整过水堰板225位置；在沉淀区23设置斜板模块231，利用浅层沉淀理论，提高了沉淀池的沉淀效率，从而缩短了沉淀时间，使整个高密单元
2占地面积小。
90.在本实施例中，催化氧化单元3包括：
91.催化氧化区31，催化氧化区31的内部从下至上依次设有布水器311、钛盘曝气器312、承托层313、稳定气体吹脱系统314、催化层315和出水堰316，出水堰316和催化层315之间设置有反洗排水系统318，高密单元2的输出端与布水器311的输入端连通；
92.氧化剂发生系统317，氧化剂发生系统317的输出端与布水器311的输入端连通；
93.消耗区32，消耗区32的输入端与出水堰316连通，消耗区32的输出端与工程菌-曝气生物滤池单元4的输入端连通。
94.具体的，催化氧化区31和消耗区32均为池体，布水器311的输入端形成了催化氧化单元的输入端，消耗区的输出端形成了催化氧化单元的输出端，高密单元2出水由催化氧化区31底部布水器311进入，自下而上经过承托层313进入催化层315，催化层315采用多孔载体经fe、mn等过渡金属高温活化形成的负载型非均相催化剂，利用催化剂表面的催化活性因子，引发氧化剂形成更为活泼的羟基自由基，去除水中难降解的有机物；污水自出水堰316流至消耗区32，在消耗区32内与氧化反应剩余的氧化剂完全反应后进入工程菌-曝气生物滤池单元4，其中氧化剂由氧化剂发生系统317提供；
95.催化氧化单元3运行一段时间后需反洗，反洗时打开反洗排水系统318，开启稳定气体吹脱系统314将催化剂上附着的污染物吹落，污染物随进水从反洗排水系统318排走，反洗结束后关闭稳定气体吹脱系统314和反洗排水系统318。
96.在本实施例中，工程菌-曝气生物滤池单元4包括多个降解区41，多个降解区41依次排开，降解区41的内侧底部设有布水装置411，首端的降解区41内的布水装置411与催化氧化单元3的输出端连通，相邻降解区41之间设有出水槽，其余降解区内的布水装置411与相对的出水槽连通；
97.降解区41内通过承托板排列有多个集成填料模块413，降解区41内且位于多个集成填料模块413下部设有膜管式曝气器412，降解区41且位于多个集成填料模块413上部设有反冲排水系统414。
98.集成填料模块413包括：
99.网笼62；
100.级配填料61，级配填料61设置于网笼62内；
101.多个反冲供气管63，多个反冲供气管63设置于网笼62的底部；
102.该装置还包括清水区5，尾端的降解区与清水区5连通。
103.具体的，降解区41为池体，降解区41的数量为三个，布水装置411形成了工程菌-曝气生物滤池单元的输入端，工程菌-曝气生物滤池单元4利用级配填料表面附着的生物膜降解水中污染物；
104.集成填料模块413包含由亲水性高分子材料制作的级配填料61、不锈钢材料的网笼62及反冲供气管63，反冲供气管63安装在网笼62底部，整个集成填料模块413易拆装，方便运输、更换及日常检修；
105.正常运行时污水由底部布水装置411进入首端的降解区41内，污水依次经承托板、集成填料模块413、出水槽后进入下一个降解区41，最后进入清水区5，气源通过膜管式曝气器412为生化反应提供必要的氧气；
106.定期反冲时，打开反冲排水系统414的反冲控制阀，空气通过集成填料模块413最下方反冲供气管63进入池内，将级配填料61上的生物膜吹落，打开反冲排水系统414的反冲排污阀，脱落的生物膜会随进水流出，关闭反冲排污阀后即可正常运行；
107.工程菌-曝气生物滤池单元4可以根据污水水质选用专用工程菌，有利于缩短污泥培养周期；在排泥过程中，操作也比较简单，由于级配填料61优异的性能，排泥时仅需气反冲，相较于传统baf气水混合反冲，能耗更低；对于集成填料模块413也易拆卸，方便集成填料模块413更换及检修。
108.综上，本实用新型提供的含丁苯橡胶污水达标处理的装置在使用时，以某石化公司丁苯橡胶生产基地，含丁苯橡胶污水水质cod
cr
、nh3-n、tn指标分别为100mg/l、10mg/l、30mg/l，处理后cod
cr
、nh3-n、tn指标分别达到50mg/l、5mg/l、8mg/l为例：
109.先将厂区生产污水收集后从进水管进入到调节单元1，污水在调节区11均衡来水水质，通过ph调节剂投加装置111向调节区11加ph调节药剂调节ph值，调整污水的ph在7-9之间，通过调节提升泵112将调节好的污水匀速提升至高密单元2；
110.污水由高密单元2的混凝区21进入，混凝剂加药装置212向混凝区21投加混凝剂，在中心混合器211的作用下与污水均匀混合；由于设置两个聚合物投加环222，投加主环管内侧45
°
位置设置了多个配药孔72，配药孔72均匀布置，间隔小于20mm，并通过环扣支架73将两投加主环管固定在絮凝区22中心筒内壁最上方及四分之一高度处，进而，电解质加药装置221可通过聚合物投加环222向絮凝区22投加电解质，由于中心区域配有一个轴流叶轮223，使流体在反应池内快速絮凝和循环，在周边区域，主要靠推流使絮凝以较慢的速度进行，以确保絮体增大致密，并以较高的速度进入沉淀区23，质量较轻的物质运动过程中通过过水堰板225进入浮渣槽224，水流进入沉淀区23时流速放缓，避免造成絮凝物的破裂和涡流的形成，绝大部分的悬浮固体在该区沉淀，剩余的絮凝物在斜板模块231去除，污水经斜板模块231上方溢流槽232出水流送至催化氧化单元3，污泥沉积在沉淀区23池底，一部分由回流装置234回流至絮凝区22，一部分被排泥装置235排出系统；
111.由高密单元2处理后的污水在由催化氧化区31底部布水器311进入，自下而上经过承托层313进入催化层315，催化层315采用thhc多孔负载型非均相催化剂，利用催化剂表面的催化活性因子，引发氧化剂形成更为活泼的羟基自由基，去除水中难降解的有机物；污水自出水堰316流至消耗区，在消耗区内与氧化反应剩余的氧化剂完全反应后进入工程菌-曝气生物滤池单元4，氧化剂由氧化剂发生系统317提供；
112.催化氧化单元3运行一段时间后需反洗，反洗时关闭氧化剂发生系统317，打开反洗排水系统318，开启稳定气体吹脱系统314将催化剂上附着的污染物吹落，污染物随进水从反洗排水系统318排走，稳定气体吹脱系统314设计为上下两层，反洗结束后从下向上关闭下层稳定气体吹脱系统、上层稳定气体吹脱系统和反洗排水系统318，而后打开氧化剂发生系统317正常运行；
113.工程菌-曝气生物滤池单元4正常运行时，污水由布水装置411进入首端的降解区41内，该区域在好氧条件下，氨氮被硝化细菌所氧化成为亚硝酸盐和硝酸盐；在由出水槽进入进入下一个降解区41，该区控制为缺氧环境，利用反硝化菌将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气而从无水中逸出；在进入尾段的降解区，去除掉多余cod
cr
后达标排放，最后出水进入清水区；
114.本装置整体工艺设计合理、操作检修方便、出水水质好，能够有效减少含丁苯橡胶的污水对环境的污染。
115.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。