申请日2017.04.25
公开(公告)日2017.07.18
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种黄连素生产废水处理装置，包括废水调节池、光电解池、折板厌氧池、生物接触氧化池和砂滤池;废水调节池、光电解池、折板厌氧池、生物接触氧化池和砂滤池依次连通;光电解池为左右两室结构，分别为阳极室和阴极室，阳极室和阴极室的中下部连通，上部由隔板隔开，阳极室和阴极室分别设有正负两个电极板;折板厌氧池包括通过折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段，兼氧段末端与缺氧段首端连通，缺氧段末端与厌氧段首端连通;生物接触氧化池内设置有生物接触氧化池进水管，生物接触氧化池进水管下部设有布水三角锥和曝气调控系统，曝气调控系统包括生物接触氧化池曝气盘、生物接触氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置。
摘要附图
权利要求书
1.一种黄连素生产废水处理装置，其特征在于：包括废水调节池、光电解池(1)、折板厌氧池(2)、生物接触氧化池(3)和砂滤池，废水调节池、光电解池(1)、折板厌氧池(2)、生物接触氧化池(3)和砂滤池依次连通;
所述的废水调节池包括废水调节池进水管和废水调节池出水管，用于调节废水的pH值、水质和水量;
所述的光电解池(1)设有光电解池进水管(1-1)和光电解池出水管(1-2)，光电解池进水管(1-1)连通废水调节池出水管;光电解池进水管连接电解液添加管，所述的电解液为氯化钠溶液;所述的光电解池(1)为左右两室结构，分别为阳极室(1-3)和阴极室(1-4)，所述阳极室(1-3)和阴极室(1-4)的中下部连通，上部由隔板(1-5)隔开，阳极室(1-3)设有正极板(1-6)，阴极室(1-4)设有负极板(1-7)，正负两个电极板分别连接外部正负电源，阳极室和阴极室的上部为圆锥形结构，圆锥形结构的顶部设有光电解池集气管(1-8);进一步的，用钌铱钛电极或钌铱钛锡电极或铱钽钛电极或铱钽钛锡电极为正极板材料，钛电极为负极板材料;阳极室和阴极室的侧壁上都设有氙灯(1-9);所述的光电解池的出口处设有光电解池三相分离器(1-10)，出口上部设有光电解池溢水堰(1-11)，光电解池溢水堰连接光电解池出水管，所述的光电解池出水管连通折板厌氧池进水管;
所述折板厌氧池(2)包括通过折流板(2-1)分隔成的兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)，所述兼氧段(2-2)首端设有用于供入废水的折板厌氧池进水管(2-5)，兼氧段(2-2)末端与缺氧段(2-3)首端连通，缺氧段(2-3)末端与厌氧段(2-4)首端连通;所述缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)的进水一侧折流板的下部设置有45度的转角;厌氧段(2-4)末端设有折板厌氧池三相分离器(2-6)和折板厌氧池溢水堰(2-7)，折板厌氧池溢水堰(2-7)连接折板厌氧池出水管;所述兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)底部设计成锥形结构，锥形结构连接折板厌氧池排放阀(2-8);所述折板厌氧池的兼氧段、缺氧段和厌氧段的上盖(2-9)设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有甲烷废气集气管(2-10);
所述生物接触氧化池(3)中下部设置有生物接触氧化池进水管(3-1)，生物接触氧化池进水管(3-1)与折板厌氧池出水管连通，所述生物接触氧化池进水管(3-1)下部设有布水三角锥(3-2);所述布水三角锥(3-2)下部设有曝气调控系统(3-3)，所述曝气调控系统(3-3)包括生物接触氧化池曝气盘、生物接触氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置;所述的生物接触氧化池曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘;所述生物接触氧化池曝气盘通过曝气管连接生物接触氧化池鼓风机，生物接触氧化池鼓风机设置在生物接触氧化池外，生物接触氧化池的上部、废水水面下设置溶解氧测量调控装置，所述溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作;所述生物接触氧化池进水管上部内置有填料(3-4);所述生物接触氧化池的出口处布设有生物接触氧化池溢流堰(3-5);
生物接触氧化池(3)处理后的水经生物接触氧化池溢流堰(3-5)进入砂滤池，过滤处理后的水达标排放或回用。
2.根据权利要求1所述的一种黄连素生产废水处理装置，其特征在于：采用上述黄连素生产废水处理装置进行废水处理的方法，具有如下步骤;
①废水通过废水调节池进水管进入废水调节池，调节废水的pH值、水质和水量;
②来自废水调节池的废水通过光电解池进水管(1-1)进入光电解池(1)，电解液添加管添加氯化钠溶液，废水导电性好，废水中的污染物被光催化电解，电解过程中正、负极产生的气体经过收集、分离干燥后出售或回用;光催化电解处理后的废水通过光电解池出水管(1-2)进入折板厌氧池进水管;
③废水通过折板厌氧池进水管(2-5)进入折板厌氧池(2)的下部;废水进入折板厌氧池后沿折流板上下前进，依次通过兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)的每个反应室的污泥床，反应池中的污泥随着废水的上下流动和沼气上升的作用而运动，折流板的阻挡作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在反应池中，反应池中的微生物与废水中的有机物充分接触;兼氧段(2-2)的兼性菌、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)的异养菌将废水中的有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物;厌氧反应后的废水在厌氧段(2-4)末端设有的折板厌氧池三相分离器(2-6)的作用下实现泥、水、甲烷气的分离，污泥在重力的作用下下沉到折板厌氧池的下部，多余的污泥通过底部的折板厌氧池排放阀(2-8)排出;折板厌氧池产生的甲烷废气通过甲烷废气集气管(2-10)收集排放;废水通过折板厌氧池溢水堰、折板厌氧池出水管进入生物接触氧化池进水管(3-1);
④废水通过生物接触氧化池进水管(3-1)进入生物接触氧化池(3)的中下部，在布水三角锥(3-2)的作用下均匀布水，生物接触氧化池曝气盘产生大量的微气泡，所述溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作;
⑤生物接触氧化池处理后的水经生物接触氧化池溢流堰(3-5)进入砂滤池，过滤处理后的水达标排放或回用;
⑥折板厌氧池(2)产生的沉淀物和污泥经脱水后外运。
说明书
一种黄连素生产废水处理装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种黄连素生产废水处理装置。
背景技术
目前，黄连素的生产方法主要有天然植物提取和化学合成两种。目前我国黄连素的生产以化学合成为主，黄连素的合成以儿茶酚为原料，在减压条件下经异构化、氧化生成胡椒环，胡椒环氯甲基化、腈化、还原得胡椒乙胺;胡椒乙胺与邻藜芦醛缩合，再经催化氢化、成盐、环合，碱化得小檗碱;继续用盐酸成盐即得盐酸黄连素。黄连素生产过程中产生的废水成分复杂，具有很强的生物毒性，容易对水中生物体造成严重的急性毒性和基因毒性，对环境、生态以及人类健康构成严重的威胁。
黄连素生产废水主要是黄连素生产过程中的成品冲洗废水，废水中既含有高浓度的COD，又含有高浓度的黄连素等具有生物毒性的有机污染物，给废水处理带来了极大的困难，属于难处理的一类废水。
现行的处理黄连素生产废水的工艺是与其它生活污水混合，进入深井曝气处理，需要大量的清水稀释，废水处理成本大，加重了企业负担，一旦水质水量变化异常，废水进入生化处理环节，抗生素类物质的高毒性将对生化处理工艺中的微生物活性产生强抑制作用，因此，针对黄连素生产废水毒性强、难生物降解的特点，必须采用有效的处理技术，破坏废水中黄连素的分子结构，降低废水毒性，提高其可生化性，为后续生化处理创造有利条件。目前，针对黄连素生产废水的物化预处理方面的研究相对较少，主要包括臭氧氧化法、铁碳微电解法、Fenton氧化法以及电化学氧化法等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述黄连素生产废水处理中的问题，本发明提供一种黄连素生产废水处理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种黄连素生产废水处理装置，包括废水调节池、光电解池、折板厌氧池、生物接触氧化池和砂滤池;废水调节池、光电解池、折板厌氧池、生物接触氧化池和砂滤池依次连通。
所述的废水调节池包括废水调节池进水管和废水调节池出水管，用于调节废水的pH值、水质和水量。
所述的光电解池设有光电解池进水管和光电解池出水管，光电解池进水管连通废水调节池出水管;光电解池进水管连接电解液添加管，所述的电解液为氯化钠溶液;所述的光电解池为左右两室结构，分别为阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室的中下部连通，上部由隔板隔开，阳极室和阴极室分别设有正负两个电极板，正负两个电极板分别连接外部正负电源;阳极室和阴极室的上部为圆锥形结构，圆锥形结构的顶部都设有光电解池集气管;进一步的，用钌铱钛电极或钌铱钛锡电极或铱钽钛电极或铱钽钛锡电极为正极材料，钛电极为负极材料;阳极室和阴极室的侧壁上都设有氙灯;所述的光电解池的出口处设有光电解池三相分离器，出口上部设有光电解池溢水堰，光电解池溢水堰连接光电解池出水管;所述的光电解池出水管连通折板厌氧池进水管。
所述折板厌氧池包括通过折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段，所述兼氧段首端设有用于供入废水的折板厌氧池进水管，兼氧段末端与缺氧段首端连通，缺氧段末端与厌氧段首端连通，所述缺氧段和厌氧段进水一侧折流板的下部设置有45度的转角，以避免水流进入时产生的冲击作用，从而起到缓冲水流和均匀布水的作用;厌氧段末端设有折板厌氧池三相分离器和折板厌氧池溢水堰，折板厌氧池溢水堰连接折板厌氧池出水管;所述兼氧段、缺氧段和厌氧段底部设计成锥形结构，锥形结构连接折板厌氧池排放阀;所述折板厌氧池的兼氧段、缺氧段和厌氧段的上盖设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有独立的甲烷废气集气管。
所述生物接触氧化池中下部设置有生物接触氧化池进水管，生物接触氧化池进水管与折板厌氧池出水管连通;所述生物接触氧化池进水管下部设有布水三角锥;所述布水三角锥下部设有曝气调控系统，所述曝气调控系统包括生物接触氧化池曝气盘、生物接触氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置;所述的生物接触氧化池曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘，所述生物接触氧化池曝气盘通过曝气管连接生物接触氧化池鼓风机，生物接触氧化池鼓风机设置在生物接触氧化池外，生物接触氧化池的上部、废水水面下设置溶解氧测量调控装置，所述溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作;所述生物接触氧化池进水管上部内置有填料;所述生物接触氧化池的出水口处布设有生物接触氧化池溢流堰。
生物接触氧化池处理后的水经生物接触氧化池溢流堰进入砂滤池，过滤处理后的水达标排放或回用。
一种采用上述黄连素生产废水处理装置进行废水处理的方法，具有如下步骤：
①黄连素生产废水通过废水调节池进水管进入废水调节池，调节废水的pH值、水质和水量。
②来自废水调节池的废水通过光电解池进水管进入光电解池，电解液添加管添加氯化钠溶液，废水导电性好，废水中的污染物被光催化电解，电解过程中正、负极产生的气体经过收集、分离干燥后出售或回用;光催化电解处理后的废水通过光电解池出水管进入折板厌氧池进水管。
③废水通过折板厌氧池进水管进入折板厌氧池的下部，废水进入折板厌氧池后沿折流板上下前进，依次通过兼氧段、缺氧段和厌氧段的每个反应室的污泥床，反应池中的污泥随着废水的上下流动和沼气上升的作用而运动，折流板的阻挡作用与污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在反应池中，反应池中的微生物与废水中的有机物充分接触。兼氧段的兼性菌、缺氧段和厌氧段的异养菌将废水中的有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物。厌氧反应后的废水在厌氧段末端设有的折板厌氧池三相分离器作用下实现泥、水、甲烷气的分离，污泥在重力的作用下下沉到折板厌氧池的下部，多余的污泥通过底部的折板厌氧池排放阀排出;折板厌氧池产生的甲烷废气通过甲烷废气集气管收集排放;处理后的废水通过折板厌氧池溢水堰、折板厌氧池出水管进入生物接触氧化池进水管。
④废水通过生物接触氧化池进水管进入生物接触氧化池的中下部，在布水三角锥的作用下均匀布水，生物接触氧化池曝气盘产生大量的微气泡，溶解氧测量调控装置根据氧容量调控鼓风机工作，确保生物接触氧化池水中的溶解氧大于2mg/L。
⑤生物接触氧化池处理后的水经生物接触氧化池溢流堰进入砂滤池，过滤处理后的水达标排放或回用。
⑥折板厌氧池产生的沉淀物、污泥经浓缩、脱水后外运。
本发明的有益效果是：因地制宜，基建投资少，维护方便，能耗较低，对废水具有比较好的处理效果。