一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统和方法与流程

本发明属于水处理，特别涉及一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统和方法。

背景技术：

1、水污染是我国当前主要环境问题之一，化工废水占总污水量的大部分，又以难降解高盐化工废水为主，并且处理难度高，是国内环保研究高盐有机废水领域中的难题之一。现有化工园区的难降解高盐化工废水水量大、水质复杂、难降解有机物含量高，现有的废水处理系统无法满足废水处理要求。

2、现有的生物膜泥池通常将生物填料挂在支架上，再吊在池体内，在反应过程中，由于生物填料呈带状，且柔软，会在水流或气流的作用下摆动，造成生物填料的粘黏，影响生物填料的处理效率。另外，生物填料为密集型结构，其中心的填料无法与水或气体得到充分接触，导致反应不完全，造成生物填料的浪费。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，处理效果好，效率高的石化园区难降解高盐化工废水处理系统和方法。该方法及系统显著提高了难降解高盐化工废水处理效果，增强联合工艺的可靠性，达到达标尾水由排海工程进入深海，充分利用海洋的环境容量。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特点是，该系统包括生物膜泥池ⅰ、生物膜泥池ⅱ、二沉池和纳米吸附处理装置，所述生物膜泥池ⅰ的进水口与石化园区废水系统相连，生物膜泥池ⅰ的出水口与生物膜泥池ⅱ的进水口相连，生物膜泥池ⅱ的出水口与二沉池进水口相连，二沉池出水口与纳米吸附处理装置进水口相连，在所述生物膜泥池ⅰ与生物膜泥池ⅱ上安装有生物强化预处理装置；

4、所述生物膜泥池ⅰ设有池体ⅰ，池体ⅰ底部安装有曝气装置，池体ⅰ内设有若干生物膜模块，每个生物膜模块均设有左支架和右支架，左支架和右支架设有若干根用于挂装生物填料带的水平杆，水平杆并排设置，所述生物填料带ⅰ包括竖向设置的中空支撑管和安装在中空支撑管周向的固定式生物膜填料，固定式生物膜填料呈螺旋状设置，中空支撑管上端固定在水平杆上，中空支撑管的侧壁上设有若干通水孔；

5、所述生物膜泥池ⅱ设有池体ⅱ，池体ⅱ设有左立柱和右立柱，左立柱与右立柱之间设有旋转支架，旋转支架上设有水平转轴，水平转轴通过轴承装在左立柱和右立柱上，所述旋转支架上串装有移动式生物膜填料，池体ⅱ上设有旋转支架的旋转驱动机构；

6、所述纳米吸附处理装置包括纳米吸附池和具有多孔结构的纳米吸附件，纳米吸附件通过升降机构安装在纳米吸附池内。

7、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述升降机构包括设在纳米吸附池上方的升降架和设在纳米吸附池两侧的立杆，立杆顶部安装有升降架的驱动机构。

8、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述生物强化预处理装置包括预处理罐，预处理罐内安装有搅拌装置，预处理罐顶部设有进料口和进水口，预处理罐底部设有出水口，出水口通过流量调节阀分别与生物膜泥池ⅰ、生物膜泥池ⅱ相连接；

9、在预处理罐上方设有带仓盖的菌种存储仓，菌种存储仓通过支架固定在预处理罐上，菌种存储仓顶部通过热风管道与热风风机相连，菌种存储仓底部一侧设有正对预处理罐进料口的菌种出口，菌种出口处安装有与预处理罐相通的间歇式投料装置。

10、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述间歇式投料装置包括投料轮和给料驱动机构，投料轮通过轴承及轴承座安装在菌种出口处，投料轮轮轴与给料驱动机构相接，投料轮轮缘设有一圈凹槽，凹槽上方与菌种存储仓的菌种出口相通，凹槽下方与生物膜泥池ⅰ或生物膜泥池ⅱ相通，凹槽通过径向隔板分隔有若干定量槽。

11、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述给料驱动机构设有驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器与投料轮轮轴相接。

12、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述曝气装置包括设在池体底部的进气管和设在相邻生物填料带间的出气管，进气管水平平铺在池体底部，出气管竖向设置，出气管延伸至中空支撑管的中间位置，出气管上设有若干呈螺旋状分布的曝气孔。

13、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述固定式生物膜填料由软性填料和半软性填料组成，软性填料与半软性填料间隔绑在悬浮载体上，软性填料由中心绳和软性纤维束组成，软性纤维装在中心绳上，半软性填料为雪花状塑料枝条。

14、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述移动式生物膜填料采用聚乙烯、聚丙烯或聚氨酯制得的立体多面空心状的藕节状或球状结构，在所述移动式生物膜填料表面包覆有纳米膜层。

15、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述纳米吸附件为二氧化钛纳米吸附管或碳纳米吸附管。

16、一种石化园区难降解高盐化工废水处理方法，其特点是，该方法使用上述的石化园区难降解高盐化工废水处理系统，该方法为，首先将生物强化预处理筛选后的菌剂通过生物强化预处理装置加入生物膜泥池ⅰ和生物膜泥池ⅱ培养，形成处理难降解高盐化工废水高选择性专性生物膜，难降解高盐化工废水进入生物膜泥池ⅰ和生物膜泥池ⅱ反应，出水进入二沉池，进行泥水分离，出水进入纳米新材料吸附装置。

17、本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述纳米吸附件为二氧化钛纳米吸附管或碳纳米吸附管。

18、与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

19、第一，本发明所述方法和系统采用复合膜泥池工艺，结合生物强化预处理技术，形成具有固体膜载体的活性污泥系统，提高可用活性生物量和负荷，强化对难降解高盐化工废水的处理效率，具有耐冲击性强，性能稳定的优点，解决化工区污水处理厂的填料挂膜难、易脱落等问题。

20、第二，本发明所述方法和系统采用纳米新材料吸附技术，选用具有高产、无毒且易回收的纳米材料吸附管，进一步强化对难降解高盐化工废水的处理效果，增强联合工艺的可靠性，提高生物处理效率，节约处理成本。

21、本发明所述方法和系统联合“生物强化预处理、生物复合膜泥池和纳米新材料吸附”工艺，显著提高难降解高盐化工废水的处理能力，达标尾水由排海工程进入深海，充分利用海洋的环境容量，从而保护陆域及近岸海域的水环境质量。

技术特征：

1.一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，该系统包括生物膜泥池ⅰ、生物膜泥池ⅱ、二沉池和纳米吸附处理装置，生物膜泥池ⅰ的进水口与石化园区废水系统相连，生物膜泥池ⅰ的出水口与生物膜泥池ⅱ的进水口相连，生物膜泥池ⅱ的出水口与二沉池进水口相连，二沉池出水口与纳米吸附处理装置进水口相连，所述生物膜泥池ⅰ与生物膜泥池ⅱ上安装有生物强化预处理装置；

2.根据权利要求1所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述升降机构包括设在纳米吸附池上方的升降架和设在纳米吸附池两侧的立杆，立杆顶部安装有升降架的驱动机构。

3.根据权利要求1所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述生物强化预处理装置包括预处理罐，预处理罐内安装有搅拌装置，预处理罐顶部设有进料口和进水口，预处理罐底部设有出水口，出水口通过流量调节阀分别与生物膜泥池ⅰ、生物膜泥池ⅱ相连接；

4.根据权利要求3所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述间歇式投料装置包括投料轮和给料驱动机构，投料轮通过轴承及轴承座安装在菌种出口处，投料轮轮轴与给料驱动机构相接，投料轮轮缘设有一圈凹槽，凹槽上方与菌种存储仓的菌种出口相通，凹槽下方与生物膜泥池ⅰ或生物膜泥池ⅱ相通，凹槽通过径向隔板分隔有若干定量槽。

5.根据权利要求4所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述给料驱动机构设有驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器与投料轮轮轴相接。

6.根据权利要求1所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述曝气装置包括设在池体底部的进气管和设在相邻生物填料带间的出气管，进气管水平平铺在池体底部，出气管竖向设置，出气管延伸至中空支撑管的中间位置，出气管上设有若干呈螺旋状分布的曝气孔。

7.根据权利要求1所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述固定式生物膜填料由软性填料和半软性填料组成，软性填料与半软性填料间隔绑在悬浮载体上，软性填料由中心绳和软性纤维束组成，软性纤维装在中心绳上，半软性填料为雪花状塑料枝条。

8.根据权利要求1所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述移动式生物膜填料采用聚乙烯、聚丙烯或聚氨酯制得的立体多面空心状的藕节状或球状结构，在所述移动式生物膜填料表面包覆有纳米膜层。

9.根据权利要求1所述的一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统，其特征在于，所述纳米吸附件为二氧化钛纳米吸附管或碳纳米吸附管。

10.一种石化园区难降解高盐化工废水处理方法，其特征在于，该方法使用权利要求1-9任一项所述的石化园区难降解高盐化工废水处理系统，该方法为，首先将筛选后的菌剂通过生物强化预处理装置加入生物膜泥池ⅰ和生物膜泥池ⅱ培养，形成处理难降解高盐化工废水高选择性专性生物膜，难降解高盐化工废水进入生物膜泥池ⅰ和生物膜泥池ⅱ反应，出水进入二沉池，进行泥水分离，出水进入纳米新材料吸附装置。

技术总结
本发明公开了一种石化园区难降解高盐化工废水处理系统和方法，该方法为，首先将筛选后的菌剂通过生物强化预处理装置加入生物膜泥池Ⅰ和生物膜泥池Ⅱ培养，形成处理难降解高盐化工废水高选择性专性生物膜，难降解高盐化工废水进入生物膜泥池Ⅰ和生物膜泥池Ⅱ反应，出水进入二沉池，进行泥水分离，出水进入纳米新材料吸附装置。本发明所述系统和方法采用复合膜泥池工艺，结合生物强化预处理技术，以及改进的生物膜泥池结构，形成具有固体膜载体的活性污泥系统，提高可用活性生物量和负荷，强化对难降解高盐化工废水的处理效率，具有耐冲击性强，性能稳定的优点，解决化工区污水处理厂的填料挂膜难、易脱落等问题。

技术研发人员：夏季春,杨超思
受保护的技术使用者：江苏方洋水务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17