一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧?膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，包括：砂濾罐設(shè)有焦化廢水入口和出水口，出水口經(jīng)緩沖池和設(shè)有離心泵的管路與臭氧氧化塔連接；臭氧氧化塔內(nèi)底部設(shè)有布?xì)庋b置和處于布?xì)庋b置上方的紫外燈管，布?xì)庋b置與臭氧氧化塔外部設(shè)置的臭氧發(fā)生器連接，臭氧氧化塔的出水管與酸堿調(diào)節(jié)罐連接；酸堿調(diào)節(jié)罐連接有蠕動(dòng)泵，酸堿調(diào)節(jié)罐的出水管經(jīng)水泵連接至一體化MBR池；一體化MBR池的出水管經(jīng)設(shè)有產(chǎn)水泵的管路與產(chǎn)水箱連接；清洗水箱經(jīng)設(shè)有反清洗泵的管路與一體化MBR池的出水管連接。該裝置由于將臭氧?膜生物反應(yīng)器有機(jī)結(jié)合，提高了臭氧的利用效率，節(jié)省臭氧成本，提高焦化廢水的深度處理效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]焦化廢水是焦化工業(yè)在煤高溫干餾、煤氣凈化和副產(chǎn)品回收過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水。該類(lèi)廢水不僅含有高濃度的氨氮、氰化物、硫氰化物等無(wú)機(jī)污染物，而且還含有一些酚類(lèi)、吡啶、喹啉、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物，是一種典型的有毒有害且難生物降解的工業(yè)廢水。目前焦化廢水常用的處理工藝是脫酚蒸氨預(yù)處理+生化二級(jí)處理+混凝沉淀工藝。采用此工藝雖然能去除部分有機(jī)物，但由于廢水可生化差，難生物降解的有機(jī)物含量較高，出水COD和氨氮濃度仍然較高，出水水質(zhì)不穩(wěn)定，難以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]為了提高焦化廢水的處理效果，減小焦化廢水對(duì)環(huán)境的危害，焦化廢水深度處理亟待解決。雙膜法是常用的焦化廢水深度處理工藝，出水水質(zhì)好，但也存在處理成本高，剩余濃水難以處理的問(wèn)題。
[0004]臭氧的氧化還原電位為2.07V，能氧化水中多種難降解的有機(jī)污染物，與有機(jī)物反應(yīng)速度快，不產(chǎn)生二次污染，還能夠起脫色、除臭的效果。臭氧對(duì)有機(jī)物的氧化作用包括兩個(gè)方面:一方面臭氧直接對(duì)有機(jī)物的氧化作用，另一方面臭氧在自身分解經(jīng)過(guò)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)生成氧化能力更強(qiáng)的羥基自由基(.0H)。羥基自由基再進(jìn)一步氧化難降解有機(jī)物。研究表明經(jīng)過(guò)氧化后，不僅污水中的有機(jī)物濃度有所降低，而且出水的有機(jī)物可生化性得到一定程度的提高，為后續(xù)的二次生化處理提供可行保障。
[0005]在水處理工藝中，單獨(dú)采用臭氧氧化處理污水成本較高，需要消耗大量的臭氧才能將有機(jī)物完全礦化，一般臭氧氧化會(huì)與生物處理工藝相結(jié)合使用。膜生物反應(yīng)器(Membrane B1reactor，MBR)是將生物處理和膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理工藝，具有占地面積小，出水水質(zhì)好、便于自動(dòng)控制等優(yōu)勢(shì)。目前，MBR工藝已在污水處理中得到廣泛應(yīng)用。隨著國(guó)家對(duì)焦化廢水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，臭氧和MBR技術(shù)越來(lái)越多得應(yīng)用到污水深度處理中。將臭氧氧化和MBR結(jié)合，形成臭氧-MBR組合工藝有利于優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，降低臭氧消耗，節(jié)約處理成本，并能提高系統(tǒng)的處理效果。目前尚沒(méi)有臭氧-MBR組合工藝對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，能實(shí)現(xiàn)將臭氧和MBR結(jié)合對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理，提升焦化廢水的深度處理效果。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，處理對(duì)象為焦化廢水常規(guī)生化處理后的混沉池出水，包括:砂濾罐、緩沖池、離心栗、臭氧氧化塔、臭氧發(fā)生器、酸堿調(diào)節(jié)罐、蠕動(dòng)栗、一體化MBR池、產(chǎn)水箱和清洗水箱;其中，
[0008]所述砂濾罐設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述出水口經(jīng)所述緩沖池和設(shè)有離心栗的管路與所述臭氧氧化塔連接；
[0009]所述臭氧氧化塔內(nèi)底部設(shè)有布?xì)庋b置和處于布?xì)庋b置上方的紫外燈管，所述布?xì)庋b置與所述臭氧氧化塔外部設(shè)置的臭氧發(fā)生器連接，所述臭氧氧化塔的出水管與所述酸堿調(diào)節(jié)罐連接；
[0010]所述酸堿調(diào)節(jié)罐連接有所述蠕動(dòng)栗，所述調(diào)節(jié)罐的出水管經(jīng)離心栗連接至所述一體化MBR池；
[0011 ]所述一體化MBR池的出水管經(jīng)設(shè)有產(chǎn)水栗的管路與所述產(chǎn)水箱連接；
[0012]所述清洗水箱經(jīng)設(shè)有反清洗栗的管路與所述一體化MBR池的出水管連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:該深度處理裝置將砂濾罐、緩沖池、離心栗、臭氧氧化塔、臭氧發(fā)生器、酸堿調(diào)節(jié)罐、蠕動(dòng)栗、一體化MBR池、產(chǎn)水箱和清洗水箱有機(jī)結(jié)合成焦化廢水的深度處理裝置，充分利用臭氧氧化塔的臭氧強(qiáng)氧化能力來(lái)去除焦化廢水中的有機(jī)物，不僅利用臭氧對(duì)有機(jī)物的直接氧化作用去除有機(jī)物，而且通過(guò)臭氧氧化改變了廢水中部分難降解的有機(jī)物可生化性，這部分有機(jī)物通過(guò)后續(xù)的一體化MBR池的膜生物反應(yīng)器進(jìn)一步去除，提高了臭氧的利用效率，節(jié)省臭氧成本，提高系統(tǒng)處理效果;該處理裝置考慮了進(jìn)水酸堿度的影響，通過(guò)在一體化MBR池前設(shè)置酸堿調(diào)節(jié)罐，改善一體化MBR池微生物的新陳代謝環(huán)境，增強(qiáng)該了處理裝置在實(shí)際工程中的應(yīng)用范圍；采用一體化MBR池占地面積小，可實(shí)現(xiàn)操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，特別適合一些土地短缺或有限的污水處理廠進(jìn)行工藝的升級(jí)改造。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的深度處理裝置示意圖；
[0016]圖1中:1-砂濾罐;2-緩沖池;3-離心栗;4-臭氧氧化塔;5-臭氧發(fā)生器;6_酸堿調(diào)節(jié)罐;7-蠕動(dòng)栗;8-—體化MBR池;9-產(chǎn)水箱;10-清洗水箱；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的深度處理裝置對(duì)焦化廢水深度處理COD的去除效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的深度處理裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，用于焦化廢水常規(guī)生化處理后的混沉池出水，包括:砂濾罐、緩沖池、離心栗、臭氧氧化塔、臭氧發(fā)生器、酸堿調(diào)節(jié)罐、蠕動(dòng)栗、一體化MBR池、產(chǎn)水箱和清洗水箱;其中，砂濾罐采用玻璃鋼砂濾罐；
[0021 ]所述砂濾罐設(shè)有焦化廢水入口和出水口，所述出水口經(jīng)所述緩沖池和設(shè)有離心栗的管路與所述臭氧氧化塔連接；
[0022]所述臭氧氧化塔內(nèi)底部設(shè)有布?xì)庋b置和處于布?xì)庋b置上方的紫外燈管，所述布?xì)庋b置與所述臭氧氧化塔外部設(shè)置的臭氧發(fā)生器連接，所述臭氧氧化塔的出水管與所述酸堿調(diào)節(jié)罐連接；
[0023]所述酸堿調(diào)節(jié)罐連接有所述蠕動(dòng)栗，所述酸堿調(diào)節(jié)罐的出水管經(jīng)離心栗連接至所述一體化MBR池；
[0024]所述一體化MBR池的出水管經(jīng)設(shè)有產(chǎn)水栗的管路與所述產(chǎn)水箱連接；
[0025]所述清洗水箱經(jīng)設(shè)有反清洗栗的管路與所述一體化MBR池的出水管連接。
[0026]上述深度處理裝置中，所述一體化MBR池是由一個(gè)池體內(nèi)分隔出依次連通的缺氧池和膜池，所述缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，所述膜池內(nèi)設(shè)有浸沒(méi)式中空纖維超濾膜組件，所述膜池設(shè)有回流至所述缺氧池的回流管路。
[0027]上述深度處理裝置中，酸堿調(diào)節(jié)罐采用設(shè)有酸堿投加裝置的調(diào)節(jié)罐。
[0028]上述深度處理裝置中，所述產(chǎn)水栗采用上部為真空罐，下部為離心栗的真空產(chǎn)水離心栗。
[0029]上述深度處理裝置中，在臭氧氧化塔內(nèi)設(shè)置紫外燈管，采用紫外燈進(jìn)行光催化氧化，提高臭氧的氧化效果和臭氧利用率。在臭氧氧化塔和MBR池之間設(shè)置酸堿調(diào)節(jié)罐，使臭氧氧化塔出水中殘留的臭氧分解，防止臭氧進(jìn)入后續(xù)的一體化MBR池中，對(duì)微生物造成影響。在酸堿調(diào)節(jié)罐上設(shè)置酸堿投加裝置，確保進(jìn)入一體化MBR池中的水pH值在6?9范圍內(nèi)。在一體化MBR池的MBR膜組件出水管和離心栗間設(shè)置真空罐，并通過(guò)產(chǎn)水離心栗的抽吸使真空罐保持穩(wěn)定的負(fù)壓，通過(guò)虹吸作用實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)水，這種方式簡(jiǎn)單穩(wěn)定可靠，避免離心栗因管道閥門(mén)等漏氣產(chǎn)生空轉(zhuǎn)吸不上水或負(fù)壓不穩(wěn)等問(wèn)題。
[0030]上述深度處理裝置中，砂濾罐優(yōu)選采用玻璃鋼砂濾罐，用于去除焦化廢水混沉池出水中的部分懸浮物，保障臭氧氧化時(shí)水中沒(méi)有顆粒物的干擾;臭氧發(fā)生器以純氧氣作為原材料進(jìn)行臭氧制備;高效臭氧氧化塔是臭氧氧化難降解有機(jī)物的場(chǎng)所，為了提高臭氧氧化的效果，本發(fā)明在氧化塔內(nèi)設(shè)置紫外燈管，采用光催化氧化得方法提高臭氧的氧化能力和效率，臭氧氧化塔的出水進(jìn)入酸堿調(diào)節(jié)罐;酸堿調(diào)節(jié)罐設(shè)在臭氧氧化塔和一體化MBR池之間，酸堿調(diào)節(jié)罐的作用包括兩個(gè)方面，一是調(diào)節(jié)一體化MBR池進(jìn)水pH值，生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中焦化廢水混沉池出水有時(shí)pH較低，酸度較高，也會(huì)對(duì)后續(xù)的一體化MBR池微生物活性有抑制作用，影響MBR的處理效果，酸堿調(diào)節(jié)罐可采用配置有酸堿投加裝置的調(diào)節(jié)罐，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)及時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)水PH值，保障后續(xù)一體化MBR池微生物活性;二是減小臭氧對(duì)微生物的影響，經(jīng)臭氧處理過(guò)的水會(huì)含有一定濃度的臭氧，雖然濃度不高，但臭氧氧化電位高，氧化能力強(qiáng)，會(huì)對(duì)后續(xù)的一體化MBR池中微生物也有一定的影響;通過(guò)設(shè)置了酸堿調(diào)節(jié)罐，減小了臭氧氧化殘留的臭氧對(duì)微生物影響的作用，可將不穩(wěn)定臭氧在酸堿調(diào)節(jié)罐停留過(guò)程中自行分解成氧氣，酸堿調(diào)節(jié)罐的水經(jīng)栗抽吸至一體化MBR池；一體化MBR池包括:缺氧池和膜池，缺氧池中設(shè)置攪拌裝置，膜池中設(shè)置浸沒(méi)式中空纖維超濾膜組件。膜組件的下部安裝曝氣穿孔管，進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，控制膜污染，膜組件上部連接真空罐，真空罐底部連接離心栗;一體化MBR池產(chǎn)水前預(yù)先在真空罐中注入2/3的清水，并將真空罐密封，真空罐連通產(chǎn)水離心栗，然后通過(guò)離心栗抽取真空罐的水，使真空罐中產(chǎn)生負(fù)壓。在大氣壓的作用下，膜池混合液中的水經(jīng)過(guò)超濾膜進(jìn)入管道匯集到真空罐，在離心栗的作用下實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)水，進(jìn)入到產(chǎn)水箱；一體化MBR池一側(cè)設(shè)置清洗水箱，清洗水箱置入配置一定濃度的次氯酸鈉清洗液，通過(guò)反清洗栗對(duì)中空纖維超濾膜進(jìn)行藥劑清洗;一體化MBR池產(chǎn)水、曝氣和膜組件清洗均可通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，產(chǎn)水周期和產(chǎn)水流量可以根據(jù)實(shí)際情況需要可調(diào)。
[0031]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型的深度處理裝置處理焦化廢水的工藝流程具體為:焦化廢水混沉池出水經(jīng)潛污栗抽送至砂濾罐進(jìn)行過(guò)濾，主要去除水中少量的懸浮物，避免懸浮顆粒對(duì)后續(xù)臭氧氧化的影響，保障臭氧氧化效能;砂濾罐出水進(jìn)入緩沖池，然后再經(jīng)過(guò)栗輸送至臭氧氧化塔，與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧充分接觸。臭氧氧化的水力停留時(shí)間為0.9?1.8小時(shí)。臭氧氧化塔出水進(jìn)入調(diào)節(jié)罐，調(diào)節(jié)罐的水力停留時(shí)間為I?1.5小時(shí)。在調(diào)節(jié)罐中安裝pH計(jì)，對(duì)進(jìn)水的酸堿性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)pH<5.5時(shí)，通過(guò)蠕動(dòng)栗向調(diào)節(jié)罐中投加氫氧化鈉溶液。當(dāng)pH彡8.5時(shí)，停止投加(一般焦化廢水混沉池出水為酸性)。調(diào)節(jié)罐出水再經(jīng)過(guò)栗抽吸至MBR缺氧池;在MBR缺氧池反硝化細(xì)菌將膜池回流混合液中的硝酸鹽還原成氮?dú)猓⑾牟糠钟袡C(jī)物。剩余的沒(méi)有被反硝化菌利用的可生化有機(jī)物在膜池中進(jìn)一步由好氧菌降解;最后，活性污泥混合液通過(guò)膜分離形成產(chǎn)水排入到產(chǎn)水箱，產(chǎn)水栗抽停比為Smin: 2min;運(yùn)行一段時(shí)間后，當(dāng)膜通量下降，跨膜壓差上升至20kPa時(shí)，開(kāi)啟清洗水栗，將清洗水箱的次氯酸鈉清洗液反向注入至膜組件。
[0032]實(shí)施例
[0033]采用本實(shí)用新型的深度處理裝置處理唐山某煤化工企業(yè)混沉池出水，裝置處理規(guī)模為I?2m3/h，裝置平均進(jìn)水COD 149mg/L，氨氮2.49mg/L，pH 5.2,色度50倍。出水COD的去除效果如圖2所示，色度的去除效果較好。結(jié)果表明，平均出水COD 78mg/L，氨氮0.8lmg/L，pH 7.2，色度1倍，出水達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171 -2012)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)核算，臭氧氧化處理成本為0.96元/ m3，MBR單元處理成本為0.8元/m3，臭氧MBR總處理成本為1.76元/m3。相對(duì)與雙膜工藝(超濾+納濾)，處理成本較低，且沒(méi)有濃水產(chǎn)生。
[0034]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，其特征在于，包括:砂濾罐、緩沖池、離心栗、臭氧氧化塔、臭氧發(fā)生器、酸堿調(diào)節(jié)罐、蠕動(dòng)栗、一體化MBR池、產(chǎn)水箱和清洗水箱;其中， 所述砂濾罐設(shè)有焦化廢水入口和出水口，所述出水口經(jīng)所述緩沖池和設(shè)有離心栗的管路與所述臭氧氧化塔連接； 所述臭氧氧化塔內(nèi)底部設(shè)有布?xì)庋b置和處于布?xì)庋b置上方的紫外燈管，所述布?xì)庋b置與所述臭氧氧化塔外部設(shè)置的臭氧發(fā)生器連接，所述臭氧氧化塔的出水管與所述酸堿調(diào)節(jié)罐連接； 所述酸堿調(diào)節(jié)罐連接有所述蠕動(dòng)栗，所述酸堿調(diào)節(jié)罐的出水管經(jīng)離心栗連接至所述一體化MBR池； 所述一體化MBR池的出水管經(jīng)設(shè)有產(chǎn)水栗的管路與所述產(chǎn)水箱連接； 所述清洗水箱經(jīng)設(shè)有反清洗栗的管路與所述一體化MBR池的出水管連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，其特征在于，所述一體化MBR池是由一個(gè)池體內(nèi)分隔出依次連通的缺氧池和膜池，所述缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，所述膜池內(nèi)設(shè)有浸沒(méi)式中空纖維超濾膜組件，所述浸沒(méi)式中空纖維超濾膜組件的下部安裝曝氣穿孔管，與外部設(shè)置的鼓風(fēng)機(jī)連接，所述膜池設(shè)有回流至所述缺氧池的回流管路。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)罐采用設(shè)有酸堿投加裝置的調(diào)節(jié)罐。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種pH控制調(diào)節(jié)的臭氧-膜生物反應(yīng)器焦化廢水深度處理裝置，其特征在于，所述產(chǎn)水栗采用上部為真空罐，下部為離心栗的真空產(chǎn)水離心栗。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK205590517SQ201620362837
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】朱寧偉, 張文娟, 王斌科, 姜安平, 張景志
【申請(qǐng)人】北京伊普國(guó)際水務(wù)有限公司, 北京桑德環(huán)境工程有限公司