一種染料廢水深度處理與回用的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種染料廢水深度與回用處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]染料行業(yè)是精細(xì)化學(xué)工業(yè)的重要行業(yè)之一，產(chǎn)品主要用于紡織印染以及木材、紙張、皮革等行業(yè)。我國是染料生產(chǎn)和使用大國，經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，目前生產(chǎn)能力、產(chǎn)量、出口量均處于世界第一位。2011年我國染料產(chǎn)量累計(jì)約90萬噸，占全球染料總產(chǎn)量的60%以上。我國染料生產(chǎn)所采取的染料制造技術(shù)總體上仍處于較低水平，生產(chǎn)過程中的物耗和主要產(chǎn)品的單位能耗均比國外先進(jìn)水平高出20%?80%，單位產(chǎn)品水耗是發(fā)達(dá)國家的3?4倍，總體上我國染料生產(chǎn)仍處于行業(yè)高污染高能耗的初級(jí)階段，節(jié)能減排特別是廢水減排潛力巨大。
[0003]染料行業(yè)產(chǎn)品種類繁多、工藝復(fù)雜、生產(chǎn)步驟多、收率較低，大部分原料、中間體及副產(chǎn)物都以“三廢”形式排出，目前染料行業(yè)已成為有毒有機(jī)污染物防治的重點(diǎn)行業(yè)，社會(huì)關(guān)注度很高。染料廢水治理的難點(diǎn)在于色度高、有毒有機(jī)污染物含量高、氨氮高、廢水中含有生物不可降解或?qū)ι锂a(chǎn)生明顯抑制作用的物質(zhì)。其污水處理工藝主要采用物化+生化處理模式，其中物化方法有主要去除懸浮、膠狀污染物的混凝沉淀處理工藝，生化工藝一般采用水解+延時(shí)好氧生化處理模式。
[0004]例如，公開號(hào)為CN 103626278A的中國發(fā)明申請(qǐng)公開了一種低成本快速深度降解有機(jī)染料廢水的方法。該方法為:(A)格柵除雜、靜置沉淀，調(diào)節(jié)pH值到6?11 ; (B)廢水引入反應(yīng)容器后，投加鉍酸鈉和硝酸銀合成的鉍銀氧化物，在攪拌下保持多相均一混合反應(yīng)，溫度室溫，壓力常壓，廢水基本脫色后離心排出；(C)上段出水引入另一反應(yīng)容器，按
0.75?2g/L加入鉍酸鈉，在太陽光照射下攪拌反應(yīng)，處理后的廢水排出；其中鉍銀氧化物按鉍酸鈉:硝酸銀為(2.5?3.5): I的重量比合成。
[0005]但實(shí)際運(yùn)行表明，染料行業(yè)生化出水普遍存在出水水質(zhì)不穩(wěn)定，生化出水COD、氨氮及色度仍較高；其COD—般在400-800mg/L、氨氮在40-80mg/L、色度在60-200倍；由于生化處理后殘留的有機(jī)物均屬難降解有機(jī)物，常規(guī)方法難以進(jìn)一步去除，如何有效解決染料廢水深度處理回用技術(shù)難題，是染料行業(yè)污染物的減排重點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)目前染料廢水生化處理效果不佳、生化出水C0D、氨氮及色度仍較高的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型提供了一種染料廢水深度處理與回用的裝置，工藝流程簡單，能夠耐受一定的毒性，有機(jī)物、氨氮處理效率高，能實(shí)現(xiàn)染料廢水的回用，運(yùn)行費(fèi)用低，易于推廣應(yīng)用。
[0007]一種染料廢水深度處理與回用的裝置，包括順次連接的預(yù)氧化池、兼氧/好氧生物濾池、沉淀池和脫色吸附池，以及與所述兼氧/好氧生物濾池相連的菌種擴(kuò)培裝置；所述兼氧/好氧生物濾池包括:
[0008]濾池池體，該濾池池體內(nèi)分隔為兼氧區(qū)和好氧區(qū)，好氧區(qū)帶有連接所述沉淀池的出水口，所述兼氧區(qū)與好氧區(qū)均與所述菌種擴(kuò)培裝置相連通，兼氧區(qū)和好氧區(qū)內(nèi)均設(shè)置填料層；
[0009]進(jìn)水布水器和回流液布水器，均設(shè)置于兼氧區(qū)內(nèi)填料層的上方，進(jìn)水布水器連接所述預(yù)氧化池；
[0010]回流液管道，連接所述好氧區(qū)與回流液布水器，該回流液管道上帶有回流泵；
[0011]空氣布?xì)庋b置，設(shè)置于兼氧區(qū)內(nèi)填料層及好氧區(qū)內(nèi)填料層的下方。
[0012]經(jīng)生化處理后的染料廢水首先通過預(yù)氧化工藝將難降解的苯環(huán)、雜環(huán)類大分子有機(jī)物降解為小分子、易生物降解的有機(jī)物，隨后通過兼氧/好氧生物濾池降解大部分有機(jī)物、氨氮；最后通過脫色吸附池進(jìn)一步降低廢水中殘留的有機(jī)物、色度；脫色吸附池出水可回用至工業(yè)生產(chǎn)濾餅洗滌用水。
[0013]作為優(yōu)選，所述好氧區(qū)設(shè)有出水堰，回流液管道與該出水堰相連。
[0014]作為優(yōu)選，所述濾池池體的截面為長方形或者正方形，高度與或邊長比為1:1?3:1。
[0015]作為優(yōu)選，所述填料層高度占對(duì)應(yīng)反應(yīng)區(qū)總高度的60?80%。進(jìn)一步優(yōu)選地所述填料層高度占對(duì)應(yīng)反應(yīng)區(qū)總高度的60%。
[0016]作為優(yōu)選，所述填料層為多孔聚氨酯生物填料。多孔聚氨酯生物填料為高分子合成及改性聚氨醋填料，進(jìn)一步優(yōu)選，單個(gè)填料為多邊形，邊長為50?100mm，孔徑為2?6mm ο
[0017]作為優(yōu)選，所述空氣布?xì)庋b置為單孔膜曝氣器，氣水比為3:1?15:1。
[0018]兼氧/好氧生化濾池內(nèi)通過設(shè)在池邊的高效菌種擴(kuò)培裝置投加兼具強(qiáng)化去除COD及氨氮的高效菌種。好氧池末端設(shè)有混合液回流裝置，混合液回流比為1:1?4:1。所述的沉淀池為豎流式或者幅流式，表面負(fù)荷在0.6-1.2m3/m2.d。
[0019]高效菌種擴(kuò)培裝置為用于擴(kuò)大培養(yǎng)以光合細(xì)菌為主的耐毒性微生物菌群及高效硝化菌群的裝置，其中耐毒性微生物菌群主要用于強(qiáng)化去除有機(jī)物，高效硝化菌群用于強(qiáng)化去除氨氣。
[0020]作為優(yōu)選，所述預(yù)氧化池包括:
[0021]氧化筒體，該氧化筒體內(nèi)分隔為臭氧氧化池和臭氧釋放池；
[0022]臭氧布?xì)庋b置，置于所述臭氧氧化池底部；
[0023]臭氧發(fā)生器，連通所述臭氧布?xì)庋b置；
[0024]污水布水器，設(shè)于所述臭氧氧化池內(nèi)上部；
[0025]尾氣回收裝置，連通所述臭氧氧化池和臭氧釋放池。
[0026]所述氧化筒體的截面為圓柱形或者正方形，高度與直徑或邊長比為5:1?10:1。
[0027]所述吸附脫色池可采用常規(guī)脫色池，優(yōu)選地，包括:吸附筒體；設(shè)置在所述吸附筒體內(nèi)的改性活性炭濾層；設(shè)置于所述改性活性炭濾層上方的進(jìn)水布水器；設(shè)置于所述改性活性炭濾層下方的出水堰和出水口。
[0028]吸附脫色池中進(jìn)水布水器、改性活性炭濾層、出水堰、出水口在吸附筒體內(nèi)由上至下依次設(shè)置。吸附筒體截面為圓柱形或者正方形，高度與直徑或邊長比為4:1?8:1。
[0029]經(jīng)過常規(guī)生化處理后的染料廢水COD為400-800mg/L、氨氮為40_80mg/L、色度60-200倍；該廢水首先進(jìn)入預(yù)氧化池，預(yù)氧化池內(nèi)投加，利用臭氧強(qiáng)大的氧化能力使染料廢水中含有重氮、偶氮或帶苯環(huán)的環(huán)狀化合物等雙價(jià)鍵斷裂，同時(shí)破壞構(gòu)成發(fā)色基團(tuán)的苯、苯胺、萘、蒽等環(huán)狀化合物，從而提高廢水的可生化性；優(yōu)選地，臭氧投加量在30?60mg/L，反應(yīng)時(shí)間30-60分鐘。
[0030]經(jīng)過臭氧氧化后的廢水釋放多余臭氧后自流進(jìn)入兼氧生物濾池，兼氧生物濾池的作用主要是將廢水中難降解的苯環(huán)類、雜環(huán)類大分子有機(jī)物水解酸化成小分子、易生物降解的有機(jī)物，提高廢水的B/C，同時(shí)進(jìn)行反硝化脫氮；兼氧生物濾池的停留時(shí)間為4-10h，pH值為7.0-8.5，溶解氧為0.1-0.5mg/L ;兼氧生物濾池出水自流進(jìn)入好氧生物濾池，好氧生物濾池的主要作用是降解廢水中剩余的大部分有機(jī)物，并將大部分氨氮進(jìn)行硝化硝態(tài)氮，好氧生物濾池末端設(shè)混合液回流泵，將混合液回流至兼氧生物濾池；好氧生物濾池的停留時(shí)間為12-36h，pH為7.0-8.5，溶解氧為2_4mg/L，混合液回流比為1:1-4:1。
[0031]高效菌種經(jīng)擴(kuò)培裝置擴(kuò)培后間歇地輸送至兼氧生物濾池、好氧生物濾池；高效菌種投加量為每周處理水量的1-3%。，或每天處理水量的0.5-1%。，兼氧區(qū)內(nèi)和好氧區(qū)內(nèi)的菌種基本等量輸送，高效菌種為光合細(xì)菌為主的耐毒性微生物菌群及高效硝化菌群，主要用于強(qiáng)化去除有機(jī)物及氨氮。
[0032]好氧生物濾池出水進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1.5?2小時(shí)，表面負(fù)荷為0.8?1.2m3/m2.h，沉淀池的出水由于仍有部分殘留的顯色物質(zhì)，再通過脫色吸附池強(qiáng)化吸附去除殘留的有機(jī)物后可達(dá)到濾餅洗滌用水指標(biāo)，可回用至工工業(yè)生產(chǎn)洗濾餅用水。
[0033]脫色吸附池內(nèi)采用經(jīng)過氧化表面改性活性炭，活性炭經(jīng)過氧化劑對(duì)表面官能團(tuán)進(jìn)行氧化改性，提高了含氧官能團(tuán)的含量，增強(qiáng)對(duì)極性物質(zhì)的吸附能力。氧化表面改性活性炭是對(duì)市售的活性炭產(chǎn)品經(jīng)過氧化改性得到。
[0034]最優(yōu)選地，預(yù)氧化池內(nèi)的氧化時(shí)間為45分鐘，臭氧投加量為40mg/L ;兼氧區(qū)內(nèi)停留時(shí)間為6小時(shí)，好氧區(qū)內(nèi)停留時(shí)間為24小時(shí)，好氧區(qū)至兼氧區(qū)的混合液回流比為3:1。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0036](I)本實(shí)用新型采用預(yù)氧化-兼氧/好氧生物濾池-吸附脫色組合工藝深度處理染料廢水，充分考慮了常規(guī)生化處理后的染料廢水的特點(diǎn)，利用臭氧預(yù)氧化提高廢水的可生化性，再通過兼氧/好氧生物濾池具有的兼氧、好氧條件及相應(yīng)的高效菌種生化強(qiáng)化去除大部分有機(jī)物及氨氮，并通過改性活性炭吸附脫色強(qiáng)化去除殘留顯色物質(zhì)，是一種高負(fù)荷組合工藝，組合工藝中的各工藝相互協(xié)同，相互促進(jìn)，能去除大部分有機(jī)物、氨氮及色度，處理后的出水可回用至工業(yè)生產(chǎn)洗濾餅用水。
[0037](2)本實(shí)用新型采用特殊多孔聚氨酯生物填料，此類填料孔徑小，相互貫通，具有切割氣泡能力強(qiáng)，空間體積利用率大、無死區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，較適合于耐毒微生物及硝化、反硝化菌群的附著，微生物的負(fù)載量大，容積負(fù)荷高，而且可以通過設(shè)置不同的布設(shè)密度來控制微生物的附著量。
[0038](3)本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡單，能夠耐受一定的毒性，有機(jī)物、氨氮處理效率高，能實(shí)現(xiàn)染料廢水的回用，運(yùn)行費(fèi)用低，易于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0039]圖1為染料廢水深度處理與回用組合裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本實(shí)用新型的兼養(yǎng)/好氧生物濾池結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3為本實(shí)用新型預(yù)氧化池的