化工园区污水处理技术及污水处理方法

梵心4466 2020-09-12

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　　申请日2014.12.24

　　公开(公告)日2015.05.13

　　IPC分类号C02F9/14

　　摘要

　　本发明提供了一种化工园区污水处理装置，所述装置为工艺组合可变式装置，其被放置于一个集装箱内，包括：带有搅拌器的水解酸化池(3)、带有搅拌器且顶部设有可闭合池盖的多功能生化池(4)、竖流沉淀池(7)、带有搅拌器的反硝化池(10)、装有填料的曝气池(11)、MBR反应池(14)、自动控制装置(28)及污水管路。本发明还提供了一种上述所述装置的污水处理方法。本发明提供了一种污水处理装置及其污水处理方法，这是一种适应性强、效果好、灵活性高、且具机动性的工艺组合可变式污水处理装置，其能提供的大量运行数据，对化工园区污水处理厂设计及稳定运行的意义重大。

　　摘要附图

　　权利要求书

　　1.一种化工园区污水处理装置，其特征在于，所述装置为工艺组合可变式装置，其被放置于一个集装箱内，包括：带有搅拌器的水解酸化池(3)、带有搅拌器且顶部设有可闭合池盖的多功能生化池(4)、竖流沉淀池(7)、带有搅拌器的反硝化池(10)、装有填料的曝气池(11)、MBR反应池(14)、自动控制装置(28) 及污水管路：

　　其中，污水管路包括污水进水管路和上述设备至少部分设有的进水管路、出水管路及泥斗出泥管路，还包括各管路上安装的泵、流量计及控制阀门部件;

　　其中，所述设有进水泵(1)的污水进水管路分别与水解酸化池(3)、多功能生化池(4)相连，并形成并联管路，且都带有流量计(2)与控制阀门;

　　其中，所述多功能生化池(4)的出水管路包括一级出水管路和二极出水管路，所述水解酸化池(3)的出水管路与所述多功能生化池(4)的一级出水管路经各自的控制阀门后汇合，并与竖流沉淀池(7)的进水管路相连;

　　其中，所述竖流沉淀池(7)的进水管路分为一级进水管路(8)和二级进水管路(9)，且每级都连接各自带有控制阀门的出水管路，水解酸化池(3)、多功能生化池(4)的出水汇合管路与所述的一级进水管路相连，所述MBR反应池 (14)的出水管路(27)经控制阀门与所述的二级进水管路(9)相连;

　　其中，所述竖流沉淀池(7)的泥斗出泥管路经其上设置的污泥回流泵(26) 与水解酸化池(3)、多功能生化池(4)的底部进口相连，竖流沉淀池(7)的出水管路平行分为两路，经各自的控制阀门后分别与反硝化池(10)的进水口、多功能生化池(4)的底部进水管路相连，多功能生化池(4)的二极出水管路经控制阀门与反硝化池(10)相连;

　　其中，所述反硝化池(10)的出水管路平行分两路，经各自的控制阀门后分别与曝气池(11)的进水口、MBR反应池(14)的进水口相连;

　　其中，所述曝气池(11)的出水管路与MBR反应池(14)的进水口相连;

　　其中，所述MBR反应池(14)中的污泥混合液经MBR反应池(14)的回流泵(22)分别与曝气池(11)、反硝化池(10)、水解酸化池(3)、多功能生化池(4)的底部进水口相连;

　　其中，所述曝气池(11)中的污泥混合液经曝气池(11)的回流泵(23) 与反硝化池(10)的底部进水口相连;

　　其中，所述曝气池(11)的曝气装置与曝气池(11)的鼓风机(21)相连;

　　其中，所述MBR反应池(14)中安装有浸没式膜组件(15)，浸没式膜组件(15)的底部自带的曝气装置与鼓风机(20)相连，浸没式膜组件(15)与反冲洗装置(19)以及抽吸泵(17)相连接，在抽吸泵(17)上设置跨膜压差表(16);

　　其中，进水泵(1)、ORP探头(6)、DO探头(12)、跨膜压差表(16)、抽吸泵(17)、MBR反应池鼓风机(20)、曝气池鼓风机(21)、MBR反应池回流泵(22)、曝气池回流泵(23)、反冲洗装置(19)均与自动控制装置(28) 连接。

　　2.根据权利要求1所述化工园区污水处理装置，其特征在于，所述曝气池(11) 中装有的填料为绳型填料。

　　3.一种如权利要求1所述装置的污水处理方法，其特征在于，包括：

　　步骤1：当水解酸化池(3)、多功能生化池(4)的出水管路控制阀门同时开启的条件下，形成并联，同时开启多功能生化池(4)的顶部池盖，化工园区污水通过进水泵(1)平行进入水解酸化池(3)和多功能生化池(4)中，与后续工艺组合形成水解酸化-缺氧-MBR工艺，自动控制装置(28)根据水解酸化池内的ORP探头(6)回馈信号开启或关闭微型曝气机(25)对水解酸化池(3) 和多功能生化池(4)的曝气，稳定氧化还原电位，水解酸化反应水力停留时间为15小时;

　　当水解酸化池(3)的出水管路控制阀门开启，多功能生化池(4)的一级出水管路关闭、顶部池盖关闭的条件下，化工园区污水通过进水泵(1)进入水解酸化池(3)，然后自流进入竖流沉淀池(7)，关闭竖流沉淀池(7)至反硝化的出水管路阀门，开启竖流沉淀池(7)至多功能生化池管路阀门，开启多功能生化池(4)的二级出水管路阀门，使多功能生化池(4)转变成厌氧池，化工园区污水通过进水泵(1)依次经过水解酸化池(3)、竖流沉淀池(7)、多功能生化池(4)，与后续工艺组合形成水解酸化-厌氧-缺氧-MBR工艺，只开启微型曝气机(25)对水解酸化池(3)氧化还原电位的自动控制功能，水解酸化反应水力停留时间为7.5小时，厌氧反应水力停留时间为7.5小时;

　　步骤2：反硝化池(10)前段单元的出水自流进入反硝化池(10)，设定曝气池(11)的回流泵(23)流量，维持反硝化池DO在0.8mg/L以下，反硝化池水力停留时间为7.5小时;

　　步骤3：反硝化池(10)处理后的污水自流进入曝气池(11)，自动控制装置(28)根据曝气池(11)内的DO探头(12)回馈信号，通过内置变频器调节其曝气池鼓风机(21)风量，维持池内DO为0.5-1.5mg/L，曝气池池水力停留时间为5小时;

　　步骤4：曝气池(11)处理后的污水自流进入MBR反应池(14)，设定MBR 反应池(14)回流泵(22)流量，MBR反应池(14)水力停留时间为5小时，关闭MBR反应池(14)出水自流管路阀门，开启抽吸泵(17)，此时装置以MBR 模式运转，关闭抽吸泵(17)，开启MBR反应池(14)出水自流管路阀门使池内出水自流进入竖流沉淀池(7)的二级进水管路(9)，上清液通过开启竖流沉淀池(7)的二级出水管路阀门排出，此时装置以普通活性污泥法模式运转。

　　4.根据权利要求3所述装置的污水处理方法，其特征在于，所述步骤1中，所述稳定氧化还原电位为保持在-100mv至+50mv。

　　5.根据权利要求3所述装置的污水处理方法，其特征在于，所述步骤2中，所述设定曝气池(11)的回流泵(23)流量是指使回流至反硝化池的回流比为 100%-300%。

　　6.根据权利要求5所述装置的污水处理方法，其特征在于，所述步骤2中，所述设定曝气池(11)的回流泵(23)流量是指使回流至反硝化池的回流比为 100%-200%。

　　7.根据权利要求3所述装置的污水处理方法，其特征在于，所述步骤2中，所述维持反硝化池DO为在0.5mg/L以下。

　　8.根据权利要求3所述装置的污水处理方法，其特征在于，所述步骤3中，维持池内DO为0.8-1.2mg/L。

　　9.根据权利要求3所述装置的污水处理方法，其特征在于，所述步骤4中，所述设定MBR反应池(14)回流泵(22)流量是指使回流至前端单元的回流比为 100%-500%。

　　10.根据权利要求9所述装置的污水处理方法，其特征在于，所述步骤4中，所述设定MBR反应池(14)回流泵(22)流量是指使回流至前端单元的回流比为100%-300%。

　　说明书

　　一种化工园区污水处理装置及其污水处理方法

　　技术领域

　　本发明涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种化工园区污水处理装置，具体地，是一种工艺组合可变式化工园区污水处理装置及其污水处理方法。

　　背景技术

　　目前，中国工业经济产业不断发展，已经逐步形成了园区化发展模式，尤其作为我国经济发展支柱产业的化工行业，更是呈现一种化工园区蓬勃发展的趋势。相应地，由此产生的大量化工工业污水也亟待处理。在这种形势下，化工园区污水处理厂的创建成为了化工园区污水处理的主要解决措施，作为污水的收集治理场所，其在区域水环境污染防治方面的作用是至关重要的。

　　但是，事实上，在我国的化工园区污水综合处理中，成功且成熟的经验极少，相当数量的污水处理厂在前期设计建造中，参考的是城市污水处理或针对单个化工项目的污水处理工艺，并采用了传统的处理工艺如A2O、SBR法，这些工艺不能完全适用于成分复杂，性质多变的化工园区污水。而且，目前看来，这些传统的污水处理厂在实际污水处理过程中，尤其是面对目前化工园区的高速发展情况，出现了污水处理设施运行不稳定、处理结果不达标、且处理效率低等不足。

　　在这种形势下，国家开始重视污水处理，尤其是化工园区的污水处理问题，业内也逐渐加大投入，研究化工园区的污水处理装置，尤其是污水中试试验中得到的可以用于参考设计建厂的工艺路线及运行参数。

　　然而，目前化工园区污水处理厂中的污水处理中试装置存在工艺单一，缺乏处理的灵活性，且很难良好地控制其工艺运行参数的稳定性等缺陷，另外，由于装置的前期搭建缺乏考虑，使其拆装困难，自身的机动性差，尤其在运输及重组方面耗时耗力，限制了其应用。

　　发明内容

　　为了解决目前污水处理厂在污水处理中存在的缺陷，尤其是针对目前研究中试实验装置过程中存在的各种问题，本发明提供了一种工艺组合可变式化工园区污水处理装置及其使用方法，这是一种适应性强、效果好、灵活性高、且具机动性的工艺组合可变式化工园区污水处理装置，其能提供的大量运行数据，对化工园区污水处理厂设计及稳定运行的意义重大。

　　本发明的第一方面的主题是一种污水处理装置，其特征在于，所述装置为工艺组合可变式装置，其被放置于一个集装箱内，包括：带有搅拌器的水解酸化池 (3)、带有搅拌器且顶部设有可闭合池盖的多功能生化池(4)、竖流沉淀池(7)、带有搅拌器的反硝化池(10)、装有填料的曝气池(11)、MBR反应池(14)、自动控制装置(28)及污水管路：

　　其中，所述污水管路包括污水进水管路和上述设备至少部分设有的进水管路、出水管路及泥斗出泥管路，还包括各管路上安装的泵、流量计及控制阀门部件;

　　其中，所述设有进水泵(1)的污水进水管路分别与水解酸化池(3)、多功能生化池(4)相连，并形成并联管路，且都带有流量计(2)与控制阀门;

　　其中，所述反硝化池(10)的出水管路平行分两路，经各自的控制阀门后分别与曝气池(11)的进水口、MBR反应池(14)的进水口相连;

　　其中，所述曝气池(11)的出水管路与MBR反应池(14)的进水口相连;

　　其中，所述MBR反应池(14)中的污泥混合液经MBR反应池(14)的回流泵(22)分别与曝气池(11)、反硝化池(10)、水解酸化池(3)、多功能生化池(4)的底部进水口相连;

　　其中，所述曝气池(11)中的污泥混合液经曝气池(11)的回流泵(23) 与反硝化池(10)的底部进水口相连;

　　其中，所述曝气池(11)的曝气装置与曝气池(11)的鼓风机(21)相连;

　　根据本发明的第一方面的一种优选实施例，其中，所述曝气池(11)中装有的填料优选为绳型填料。

　　本发明的第二方面的主题是一种如第一方面所述装置的污水处理方法，其特征在于，包括：

　　步骤2：反硝化池(10)前段单元的出水自流进入反硝化池(10)，设定曝气池(11)的回流泵(23)流量，维持反硝化池DO在0.8 mg/L以下，反硝化池水力停留时间为7.5小时;

　　根据本发明的第二方面的一种优选实施例，其中，所述步骤1中，所述稳定氧化还原电位为保持在-100mv至+50mv。

　　根据本发明的第二方面的一种优选实施例，其中，所述步骤2中，所述设定曝气池(11)的回流泵(23)流量是指使回流至反硝化池的回流比为100%-300%，优选为100%-200%。

　　根据本发明的第二方面的一种优选实施例，其中，所述步骤2中，所述维持反硝化池DO优选为在0.5以下。

　　根据本发明的第二方面的一种优选实施例，其中，所述步骤3中，维持池内 DO优选为0.8-1.2 mg/L。

　　根据本发明的第二方面的一种优选实施例，其中，所述步骤4中，所述设定 MBR反应池(14)回流泵(22)流量是指使回流至前端单元的回流比为 100%-500%，优选为100%-300%。

　　本发明的创新点包括：

　　1、本发明将水解酸化、A2/O、MBR等水处理技术集成于集装箱内，通过管道切换、单元串并联运行方式的转换、池体内部多级构造的设计，使几种不同的工艺单元能原位变型出多种组合工艺，以适应不同性质的化工园区污水，另外本发明改变了现有化工园区污水处理装置功能性和机动性无法协调的现状，自动化程度高，处理效果长期稳定可靠，运行管理方便，工艺灵活性极大，整套装置即移即用;

　　2、本发明中通过水解酸化池运行工艺参数与曝气池运行工艺参数的精确控制、以及后端MBR装置对微生物的富集，使针对化工园区污水处理的优势菌种在合适的生长环境下得到富集与增殖，加强了特定工艺单元内的微生物的效能，提高了污染物去除率。

　　本发明所述一种污水处理装置及其污水处理方法，由于采用了上述技术方案，具有以下优点和有益效果：

　　1、本发明装置中的水解酸化池通过曝气的方式，人为地控制池内氧化还原电位，并提供了抑制产甲烷菌、促进水解酸化反应的微生物生长环境，所以具有较好的水解酸化效果，可以有效地将化工园区污水中所含的难降解有机物转化为易被后续工艺的微生物利用的有机物;通过曝气池的曝气控制，以及曝气池、 MBR反应池混合液的回流比的控制，使微生物在适应的环境下处理污水，使污染物去除率有效提升，从而实现了整体工艺的高效性、经济性;

　　2、自动化程度高，处理效果长期稳定可靠，运行管理方便，工艺灵活性极大，通过工艺变型的方式能适应不同种类的化工园区污水的处理。