废水处理方法及处理系统

961 编辑：中冶有色技术网来源：苏沃特环境（江苏）有限公司

2022-05-31 16:49:53

权利要求

1.废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、收集生产废水，对收集得到的生产废水进行搅拌直至混匀以得到废水混匀液，对所述废水混匀液进行调配直至其水质、水量、水温和pH达到预设值，在厌氧状态下，将调配后的废水混匀液进一步搅拌处理；

S2、将经进一步搅拌处理后的所述废水混匀液进一步处理以降解废水混匀液中的有机物，得到预处理液；

S3、将所述预处理液逐次泵入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池中进行反应，得到两级处理液；

S4、将所述两级处理液进行初次泥水分离；所述两级处理液经初次泥水分离后产生第一沉淀和第一澄清液，所述第一沉淀排出，所述第一澄清液内加入絮凝药剂以降低第一澄清液中的悬浮物和化学需氧量；

S5、将S4中经絮凝药剂处理后的第一澄清液进行二次泥水分离，所述第一澄清液经二次泥水分离后产生第二沉淀和第二澄清液，所述第二沉淀排出，将所述第二澄清液排放。

2.根据权利要求1所述废水处理方法，其特征在于，所述S3中，将预处理液逐次泵入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池中进行反应的具体步骤为：

所述预处理液泵入一级反硝化池，在缺氧状态下，所述一级反硝化池内的反硝化菌将预处理液中的硝态氮还原成氮气以去除预处理液中的氮，得到预处理液A；

所述预处理液A泵入至一级硝化池，在好氧状态下，所述一级硝化池内的硝化细菌将预处理液A中的氨氮氧化成硝态氮，得到预处理液B；

所述预处理液B回流至一级反硝化池内以进一步去除预处理液B中的氮，得到预处理液C；

将所述预处理液C泵入二级反硝化池内，所述二级反硝化池内的兼性微生物将预处理液C中的长链大分子有机物进行分解、断裂，得到预处理液D；

将所述预处理液D泵入二级硝化池中，向所述二级硝化池内加入活性污泥，以分解预处理液D内的有机污染物，最终得到两级处理液。

3.根据权利要求2所述的废水处理方法，其特征在于，所述一级硝化池和二级硝化池的运行温度均为32-35℃。

4.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述S4中，所述絮凝药剂为聚合氯化铝和丙烯酰胺均聚物。

5.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述S4中，所述两级处理液在二级沉淀池内进行初次泥水分离，进行初次泥水分离的时间为3-5h。

6.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述S1中，调配后的废水混匀液在厌氧配水池内进一步搅拌处理；

所述S2中，将经所述厌氧配水池处理后的废水混匀液在厌氧反应塔内进行进一步搅拌处理，经厌氧配水池处理后的所述废水混匀液在所述厌氧反应塔内的停留时间为6-7天，所述厌氧反应塔内的运行温度为35-38℃。

7.根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述S1中，将收集得到的生产废水倒入废水收集池内，所述废水收集池内增设有曝气以进一步均匀废水混匀液。

8.废水处理系统，其特征在于，包括：

废水收集池，所述废水收集池的出口端通过废水提升泵与厌氧配水池的入口端连接；

厌氧反应塔，所述厌氧反应塔的入口与厌氧配水池的出口端连接，所述厌氧反应塔的出口连接至一级反硝化池的入口，一级反硝化池的出口与一级硝化池的入口连接，一级硝化池的出口与二级反硝化池的入口连接，二级反硝化池的出口与二级硝化池的入口连接；

所述二级硝化池的出口与二级沉淀池的入口连接，所述二级沉淀池的出口与物化反应池的入口连接，所述物化反应池的出口与物化沉淀池的入口连接，所述物化沉淀池的出口与清水池的入口连接。

9.根据权利要求8所述的废水处理系统，其特征在于，还包括污泥池，所述二级沉淀池与所述物化沉淀池均通过污泥泵与所述污泥池连通。

10.根据权利要求9所述的废水处理系统，其特征在于，所述厌氧反应塔的顶部设置有三相分离器。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及废水处理技术领域，尤其是指一种废水处理方法及处理系统。

背景技术

[0002]N-甲基吡咯烷酮是一种有机物，含有N-甲基吡咯烷酮的废水属于高浓度难降解有机废水，这种废水异味较重，且有毒性，直接排放会对环境造成较严重的污染，且生化处理难度较高。

[0003]目前针对含N-甲基吡咯烷酮的废水普遍采用光催化法、臭氧氧化等高级氧化法或膜分离法进行处理。其中，高级氧化和膜分离等物理化学方法处理含N-甲基吡咯烷酮的废水成本较高，二次污染严重，且设备的占地面积较大、工艺较复杂，在当前严格的环境保护法律下，有必要开发一种废水处理方法及处理系统，使得处理后的废水能够达到国家规定的排放标准。

发明内容

[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种废水处理方法及处理系统，其能够利用废水收集池均质水质水量，并在厌氧条件下对废水中的有机物进行降解，出水进入反硝化和硝化池进行进一步处理，二级沉池出水进入物化反应池去除悬浮物，最终通过沉淀后达标排放，系统简单易于实现。处理工艺具有流程简便，操作运行成本低的优点。

[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种N-甲基吡咯烷酮生产废水的处理方法，包括以下步骤：S1、将生产废水倒入废水收集池内，对废水收集池内的生产废水进行搅拌直至混匀以得到废水混匀液，对所述废水混匀液进行调配直至其水质、水量、水温和pH达到预设值，将调配后的废水混匀液泵入厌氧配水池内；S2、将经厌氧配水池处理后的所述废水混匀液泵入厌氧反应塔内进一步处理以降解废水混匀液中的有机物，得到预处理液；S3、将所述预处理液逐次泵入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池中进行反应，得到两级处理液；S4、将所述两级处理液泵入至二级沉淀池内进行初次泥水分离；所述两级处理液经初次泥水分离后产生第一沉淀和第一澄清液，所述第一沉淀排入至污泥池内，所述第一澄清液泵入至物化反应池内，所述物化反应池内加入絮凝药剂以降低第一澄清液中的悬浮物和化学需氧量；S5、将S4中经絮凝药剂处理后的第一澄清液泵入至物化沉淀池内进行二次泥水分离，所述第一澄清液经二次泥水分离后产生第二沉淀和第二澄清液，所述第二沉淀排入至所述污泥池内，所述第二澄清液达标排放。

[0006]作为优选的，所述S3中，将预处理液逐次泵入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池中进行反应的具体步骤为：所述预处理液泵入一级反硝化池，在缺氧状态下，所述一级反硝化池内的反硝化菌将预处理液中的硝态氮还原成氮气以去除预处理液中的氮，得到预处理液A；所述预处理液A泵入至一级硝化池，在好氧状态下，所述一级硝化池内的硝化细菌将预处理液A中的氨氮氧化成硝态氮，得到预处理液B；所述预处理液B回流至一级反硝化池内以进一步去除预处理液B中的氮，得到预处理液C；将所述预处理液C泵入二级反硝化池内，所述二级反硝化池内的兼性微生物将预处理液C中的长链大分子有机物进行分解、断裂，得到预处理液D；将所述预处理液D泵入二级硝化池中，向所述二级硝化池内加入活性污泥，以分解预处理液D内的有机污染物，最终得到两级处理液。

[0007]作为优选的，所述一级硝化池和二级硝化池的运行温度均为32-35℃。

[0008]作为优选的，所述S4中，所述絮凝药剂为聚合氯化铝和丙烯酰胺均聚物。

[0009]作为优选的，所述S4中，二级沉淀池内进行初次泥水分离的时间为3-5h。

[0010]作为优选的，所述S2中，经厌氧配水池处理后的所述废水混匀液在所述厌氧反应塔内的停留时间为6.5天，所述厌氧反应塔内的运行温度为35-38℃。

[0011]作为优选的，所述S1中，所述废水收集池内增设有曝气以进一步均匀废水混匀液。

[0012]一种N-甲基吡咯烷酮生产废水的处理系统，作为优选的，废水收集池，所述废水收集池的出口端通过废水提升泵与厌氧配水池的入口端连接；厌氧反应塔，所述厌氧反应塔的入口与厌氧配水池的出口端连接，所述厌氧反应塔的出口连接至一级反硝化池的入口，一级反硝化池的出口与一级硝化池的入口连接，一级硝化池的出口与二级反硝化池的入口连接，二级反硝化池的出口与二级硝化池的入口连接；所述二级硝化池的出口与二级沉淀池的入口连接，所述二级沉淀池的出口与物化反应池的入口连接，所述物化反应池的出口与物化沉淀池的入口连接，所述物化沉淀池的出口与清水池的入口连接。

[0013]作为优选的，还包括污泥池，所述二级沉淀池与所述物化沉淀池均通过污泥泵与所述污泥池连通。

[0014]作为优选的，所述厌氧反应塔的顶部设置有三相分离器。

[0015]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

[0016]1、本发明将经厌氧配水池处理后的所述废水混匀液泵入厌氧反应塔内进一步处理，能使废水混匀液中的大分子污染物变成小分子污染物、难降解的污染物变成易降解的污染物，废水混匀液中的有机物在厌氧塔中能够被厌氧微生物大幅度去除，提高了废水可生化性。

[0017]2、本发明通过设置一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池，能够提高预处理液的总氮去除率，将预处理液中的难降解的长链大分子有机物进行分解、断裂，将其降解为易分解的小分子物质分解并去除预处理液中的有机污染物。

[0018]3、本发明通过进一步设置物化反应池，通过向物化反应池内加入絮凝药剂能够进一步降低废水中的悬浮物和COD，从而达标排放。

附图说明

[0019]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

[0020]图1为本发明的流程示意图；

[0021]图2为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

[0022]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

[0023]参照图1～图2所示，本发明公开了一种废水处理方法及处理系统。

[0024]一种废水处理方法，具体包括以下步骤：

[0025]步骤一：将生产废水倒入废水收集池内，在废水收集池内对废水进行搅拌混匀，得到废水混匀液，调配废水混匀液的水质、水量、水温和pH适得其达到预设值，将调配后的废水混匀液泵入厌氧配水池内。

[0026]其中，废水收集池和厌氧配水池内均设置有曝气，能够进一步搅拌均匀水质，流程较短，运行简单。

[0027]步骤二、将步骤一中经过厌氧配水池处理后的废水混匀液泵入至厌氧反应塔内进一步处理，厌氧配水池的出水口与厌氧反应塔的进水孔通过泵相连接，使废水混匀液中大分子污染物变成小分子污染物、难降解的污染物变成易降解的污染物，有机物在厌氧反应塔内被厌氧微生物大幅度去除，提高了废水混匀液的可生化性，最后得到预处理液。

[0028]厌氧反应塔内设有循环泵使废水混匀液与厌氧反应塔内的污泥充分反应，在另外一个较佳的实施例中，厌氧反应塔内废水混匀液的停留时间为6-7d，优选为6.5d，厌氧反应塔内的运行温度为35-38℃，厌氧反应塔的顶部设有三相分离器，能够在厌氧条件下能够对废水混匀液中的有机物进行降解，便于后续的进一步处理。

[0029]步骤三、将从厌氧反应塔中流出的预处理液泵入至两级A/O生化单元进行进一步处理。其中，两级A/O生化单元为依次连接的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池和二级硝化池，最终得到两级处理液。

[0030]具体地：(1)预处理液泵入一级反硝化池，在缺氧状态下，一级反硝化池内的反硝化菌将预处理液中的硝态氮还原成氮气以去除预处理液中的氮，得到预处理液A。将预处理液A泵入至一级硝化池，在好氧状态下，一级硝化池内的硝化细菌将预处理液A中的氨氮氧化成硝态氮，得到预处理液B。预处理液B回流至一级反硝化池内以进一步去除预处理液B中的氮，得到预处理液C。经过缺氧状态下一级反硝化池反应、好氧状态下一级硝化池反应交替状态处理，能够提高最终得到的预处理液C的总氮去除率。

[0031]将预处理液C泵入至二级反硝化池内，二级反硝化池内的兼性微生物将预处理液C中的可将废水中的难降解的长链大分子有机物进行分解、断裂，将其降解为易分解的小分子物质，以利于后续的生化反应，最终得到预处理液D。将预处理液D泵入二级硝化池中，向二级硝化池内加入活性污泥，以分解预处理液D内的有机污染物，最终得到两级处理液。

[0032]在另外一个较佳的实施例中：一级反硝化池内水力停留时间为17h，一级反硝化池内设置潜水搅拌机，使得水质更均匀，潜水搅拌机的功率配置为44w/m3，并在一级反硝化池中配置加碱设备用于调节pH。一级硝化池内的水力停留时间优选为3.4d，运行温度32-35℃，有机负荷为0.4kgCOD/(m3·d)，一级硝化池内配置曝气设备风量为10.65m/min，能够使得预处理液A中的氨氮被稳定氧化成硝态氮，且在一级硝化池内配置回流泵以实现将一级硝化池内的预处理液B回流至一级反硝化池。二级反硝化池内的水力停留时间为15h。二级反硝化池内配置潜水搅拌机，其功率为46w/m3。二级硝化池内的水力停留时间为2d，运行温度32-35℃，有机负荷0.4kgCOD/(m3·d)，二级硝化池与一级硝化池共用曝气，能够将废水中的难降解的长链大分子有机物进行分解、断裂，将其降解为易分解的小分子物质。

[0033]通过厌氧配水池+两级A/O生化单元即可去除N-甲基吡咯烷酮生产废水中的大部分污染物，处理效果好，流程短方便运行管理。

[0034]步骤四、将两级处理液泵入至二级沉淀池内，二级沉淀池的作用为初次泥水分离，两级处理液经初次泥水分离后产生第一沉淀和第一澄清液，第一沉淀排入至污泥池内，第一澄清液泵入至物化反应池内，物化反应池内加入絮凝药剂，上述絮凝药剂与第一澄清液反应，能够降低第一澄清液中的悬浮物和化学需氧量。

[0035]其中，絮凝药剂优选为聚合氯化铝药剂和丙烯酰胺均聚物药剂。

[0036]在另外一个较佳实施例中，二级沉淀池沉淀时间为3-5h，使得泥水分离效果较佳，二级沉淀池内配置刮泥机ZXGN-3.0，并配置排泥泵，以使得第一沉淀排入至污泥池。

[0037]步骤五，将经过絮凝药剂处理后的第一澄清液泵入至物化沉淀池内进行二次泥水分离，二次泥水分离后产生第二沉淀和第二澄清液，第二沉淀也排入至污泥池内，第二澄清液则达标排放。

[0038]污泥池内设有曝气搅拌，污泥池内的沉淀物泵入至压滤机压滤后委托有资质的单位处理。

[0039]本方法其能够利用废水收集池均质水质水量，并在厌氧条件下对废水中的有机物进行降解，出水进入反硝化和硝化池进行进一步处理，二级沉池出水进入物化反应池去除悬浮物，最终通过沉淀后达标排放，处理后的废水能够达到国家规定的排放标准，系统简单易于实现，处理工艺具有流程简便，操作运行成本低的优点。

[0040]本发明还公开了一种废水处理系统。

[0041]上述处理系统包括：废水收集池，废水收集池的出口端通过废水提升泵与厌氧配水池的入口端连接，在废水收集池内对收集得到的生产废水进行搅拌直至混匀以得到废水混匀液，对废水混匀液进行调配直至其水质、水量、水温和pH达到预设值，厌氧配水池在厌氧状态下，将调配后的废水混匀液进一步搅拌处理。厌氧反应塔，厌氧反应塔的入口与厌氧配水池的出口端连接，在厌氧反应塔内将经进一步搅拌处理后的所述废水混匀液进一步处理以降解废水混匀液中的有机物，得到预处理液。厌氧反应塔的出口连接至一级反硝化池的入口，一级反硝化池的出口与一级硝化池的入口连接，一级硝化池的出口与二级反硝化池的入口连接，二级反硝化池的出口与二级硝化池的入口连接，预处理液逐次泵入一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池中进行反应，得到两级处理液。进一步地，二级硝化池的出口与二级沉淀池的入口连接，二级沉淀池的出口与物化反应池的入口连接，在二级沉淀池内将上述两级处理液进行初次泥水分离，两级处理液经初次泥水分离后产生第一沉淀和第一澄清液，第一沉淀排出，第一澄清液泵入物化反应池内，向物化反应池内加入絮凝药剂以降低第一澄清液中的悬浮物和化学需氧量，物化反应池的出口与物化沉淀池的入口连接，物化沉淀池的出口与清水池的入口连接，在物化沉淀池内将经絮凝药剂处理后的第一澄清液进行二次泥水分离，第一澄清液经二次泥水分离后产生第二沉淀和第二澄清液，第二沉淀排出，将第二澄清液排放至清水池。

[0042]上述处理系统还包括污泥池，其中，二级沉淀池与所述物化沉淀池均通过污泥泵与污泥池连通，使得第一沉淀和第二沉淀能够排至污泥池内，污泥池内设有曝气搅拌，污泥池内的沉淀物泵入至压滤机压滤后委托有资质的单位处理。

[0043]废水处理系统用于执行上述的废水处理方法。

[0044]经过大量实验后，本系统的处理效果如下表1所示。

[0045]表1废水处理系统的处理效果

[0046]

[0047]

[0048]可知，上述废水处理系统对含N-甲基吡咯烷酮的废水的处理效果较好，处理后的废水能够实现达标排放，处理流程简便，操作运行成本低。

[0049]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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