申请日2015.05.27
公开(公告)日2015.11.25
IPC分类号C02F9/14; C02F103/36; C02F101/30
摘要
甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，贮存调节槽、厌氧调配槽、厌氧反应器、好氧生化槽、异相催化反应器、中和脱气槽、高效絮凝沉淀槽、Bionest装置、过滤器首尾经管道互相连接，七个加药装置分别设置在相应的设备上，厌氧反应器上的沼气出气口经管道与沼气利用单元连接，好氧生化槽、中和脱气槽的进气口与鼓风机的出风口连接。本实用新型的优点是采用生化法处理为主，处理费用低，安全可靠。尤其厌氧反应器产生的沼气可作为燃料气供应，进一步降低高浓度废水的处理成本。
权利要求书
1.一种甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，包括：贮存调节槽、厌氧调配槽、厌氧反应器、好氧生化槽含沉淀槽、异相催化反应器、中和脱气槽、高效絮凝沉淀槽、生物巢反应器、过滤器、污泥处理装置、碱液投加装置、加药装置、提升泵、循环泵、鼓风机、沼气利用单元，其特征在于：贮存调节槽出水口通过管道及提升泵与厌氧调配槽进口连接，贮存调节槽分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯和碱性清洗废液;厌氧调配槽出口通过管道与厌氧反应器进水口连接，厌氧调配槽上设有碱液投加装置;厌氧反应器出水口与好氧生化槽进水口经管道连接，厌氧反应器设有沼气出气口，经管道与沼气利用单元连接;好氧生化槽出水口与沉淀槽进水口连接;沉淀槽上设有加药装置，沉淀槽内的集水槽出口经提升泵与异相催化反应器进水口连接;异相催化反应器的出水口与中和脱气槽进水口经管道连接，异相催化反应器内部装有填料，并设有两个回流口，每个回流口装有循环泵及加药装置;中和脱气槽的出水口与高效絮凝沉淀槽的进水口连接，中和脱气槽上设有加药装置，高效絮凝沉淀槽的进水端设有加药装置，高效絮凝沉淀槽出水管上设有支管，连接到厌氧调配槽，高效絮凝沉淀槽出口与生物巢反应器进水口相连，高效絮凝沉淀槽的出渣口与污泥处理装置连接;生物巢反应器出水口与过滤器进水口连接，过滤器上加药装置;过滤器出水口连接排放口，好氧生化槽的进气口及中和脱气槽的进气口经管道与鼓风机的出风口连接。
2.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述厌氧调配槽内设有加热盘管，碱液投加装置，pH仪、温度计，以及COD在线检测仪。
3.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述贮存调节槽分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯生产装置日常生产排放的高浓度废水，以及分质收集的碱性清洗废液，所收集的碱性清洗废液的一格设有循环泵。
4.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述厌氧反应器为低负荷反应器，反应器内设有三相分离器、布水器常规装置，并设有配套的pH仪、温度仪、ORP仪。
5.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述好氧生化槽为低负荷反应器。
6.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述高效絮凝沉淀槽内设有微涡流反应器及斜管。
7.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述生物巢反应器内设有海绵状结构多空生物填料，多空生物填料由格网支撑，所述沼气利用单元设有净化、增压装置。
8.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述过滤器为砂滤或纤维过滤设备。
9.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述厌氧反应器为UASB或IC、EGSB厌氧反应器。
10.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置，其特征在于所述好氧生化槽为传统的活性污泥法生化槽或为接触氧化法生化槽或为MBR、MBBR、SBR生化槽。
说明书
甲基丙烯酸及酯生产中产生的废水的处理成套装置
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理设备，特别是一种甲基丙烯酸及酯生产中 产生的废水的处理成套装置。
背景技术
化工企业在生产甲基丙烯酸及酯的过程中，会产生加大量的高浓度有 机废水，该有机废水含有乙酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯醛、丙烯 醛、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲醚、糠醛，以及其它聚合物。其COD (化学需氧量)浓度高达100g/L。
生产高浓度甲基丙烯酸及酯设备产生的废水以往通常采用焚烧炉处理 及湿式氧化反应装置处理。
焚烧炉处理：
生产甲基丙烯酸及酯产生的高浓度废水经雾化后在焚烧炉900～950 ℃的高温下焚烧，使废水中的COD、氨氮等污染物氧化为CO2、N2和水等。 由于甲基丙烯酸酯废水中的有机酸钠盐被氧化生成碳酸钠(熔融碳酸形成 烟尘)，所以其高温烟气需经洗涤冷却进一步去除去烟气中夹带的碳酸钠 烟尘污染物，最终净化后的烟气与废气焚烧炉烟气一起由高烟囱排放。烟 气洗涤系统用的洗涤水循环使用，多余的水溢流排放至雨水污水管网。而 焚烧过程必须补充燃料，为保证燃烧稳定性和焚烧效果一般需采用普通燃 料或者废燃料油等劣质油燃料。
焚烧炉在使用过程中存在以下缺陷：
1、自控要求高，易出故障。
2、排水不能稳定达标。炉膛温度控制不稳定或进水水质波动时，废水 中有机物分解不完全即会造成系统排水和烟气污染物超标。
3、运行费用高。焚烧过程需补充大量燃料。
4、设备维护费用高。废水中含有盐分，燃烧时腐蚀耐火材料是个技术 难题，影响安全。1.5～2年需更换一次。更换的耐火材料需按危废处理，处 置费用高。
湿式催化氧化装置：
湿式催化氧化装置是在一定温度(170～300℃)和压力(1.0～10MPa) 下，在填充有专用固定催化剂的反应容器中，利用氧气(空气)将各种废 水中的有机物、氨氮化合物一起处理，即将高浓度有机废水中COD、氨氮 等污染物催化氧化为CO2、N2和水等，并同时脱色、除臭及杀菌消毒，从 而达到净化处理废水的目的。
由于催化剂具有选择性，及污染物、有机化合物的种类和结构不同， 所以选择的催化剂也不同。目前采用的催化剂主要包括过渡金属及其氧化 物、复合氧化物和盐类，催化剂费用较高。
湿式催化氧化装置的缺陷：
1、催化剂需定期更换，更换费用非常昂贵。
2、管道易堵塞，管理复杂。
3、目前设备主要以进口设备为主，维护备品备件昂贵，供应周期较长。
4、废弃的催化剂为危险废物，处置费用高。
5、浓度太高时需要稀释才能进行处理。
国外湿式氧化装置已应用于高浓度有机废水处理，但由于技术门槛高， 该装置在国内还没有大工业装置的应用。其中催化剂依赖进口造成投资费 用大，而且高温高压反应对设备要求高，因此目前该装置的运行费用很高。
发明内容
本实用新型的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种甲基丙烯酸 及酯生产中产生的废水的处理成套装置。本实用新型采用以生化处理装置 为主的废水处理系统。废水生化法是利用微生物的代谢作用，使废水中呈 溶解和胶体或小颗粒状态的有机污染物最终转化为CO2、N2和水等无害物 质，以实现净化的方法。可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。
本实用新型针对本高浓度化工废水，选厌氧生物处理法，利用厌氧微 生物以降解废水中的有机污染物，使废水净化。其机理是在厌氧细菌的作 用下将废水中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体。厌氧处理 后的已经降低了浓度的废水再用好氧生物处理法，利用需氧微生物(主要 是需氧细菌)分解废水中的有机污染物，使废水无害化，最终产物是二氧 化碳、水、氮、硫酸盐和磷酸盐等稳定的无机物。
本实用新型包括：贮存调节槽、厌氧调配槽、厌氧反应器、好氧生化槽 (含沉淀槽)、异相催化反应器、中和脱气槽、高效絮凝沉淀槽、生物巢反 应器(简称Bionest装置)、过滤器、污泥处理装置、碱液投加装置、加药 装置，提升泵、循环泵、鼓风机、沼气利用单元，其特征在于贮存调节槽出 水口通过管道及提升泵与厌氧调配槽进口连接，贮存调节槽分成两格，分别 收集甲基丙烯酸及酯和碱性清洗废液。厌氧调配槽出口通过管道与厌氧反应 器进水口连接，在厌氧调配槽中，设有加热盘管，用于废水加热，并设有温 度仪控制温度和碱液投加装置，并设有pH仪，以控制碱液的投加量，并设 有COD在线测定仪，控制该槽COD调配情况。为控制厌氧反应过程，厌 氧反应器设有pH仪、ORP仪、温度仪，在取样口检测厌氧反应过程的pH、 ORP、温度数据，定期检测厌氧污泥的生长情况。反应器内设三相分离器、 布水器常规装置。厌氧反应器出水口与好氧生化槽进水口经管道连接，厌氧 反应器设有沼气出气口，经管道与沼气利用单元连接。好氧生化槽出水口与 沉淀槽进水口连接。沉淀槽上设有加药装置，加药装置为营养盐(氮磷微量 元素)投加装置。沉淀槽内的集水槽出口经提升泵与异相催化反应器进水口 连接。异相催化反应器出水口与中和脱气槽进水口经管道连接，异相催化反 应器内部装有填料，可附着生长异相结晶体，有利于催化氧化。并设有两个 回流口，每个回流口装有循环泵及加药装置，通过循环泵分别回流并经加药 装置投加硫酸亚铁及双氧水。中和脱气槽的出水口与高效絮凝沉淀槽的进水 口连接，中和脱气槽上设有加药装置。高效絮凝沉淀槽的进水端设有加药装 置，加药装置为PAM(聚丙烯酰胺)投加装置。高效絮凝沉淀槽出水管上 设有支管，连接到厌氧调配槽，高效絮凝沉淀槽出口与Bionest装置进水口 相连，高效絮凝沉淀槽的出渣口与污泥处理装置连接。Bionest装置内设有 海绵状结构多空生物填料，Bionest装置出水口与过滤器进水口连接，过滤 器上设有加药装置，加药装置为PAC(聚合氯化铝)投加装置。过滤器出 水口连接排放口。好氧生化槽的进气口及中和脱气槽的进气口经管道与鼓风 机的出风口连接。
所述厌氧调配槽内设有加热盘管，碱液投加装置，pH仪、温度计，以 及COD在线检测仪。
所述贮存调节槽分成两格，分别收集甲基丙烯酸及酯生产装置日常生产 排放的高浓度废水，以及分质收集的碱性清洗废液，所收集的碱性清洗废液 的一格设有循环泵，用于将该液少量定量添加到日常生产废水中。
所述厌氧反应器为低负荷反应器，反应器内设有三相分离器、布水器常 规装置，并设有配套的pH仪、温度仪、ORP仪。
所述好氧生化槽为低负荷反应器，为降低污泥产量。
所述高效絮凝沉淀槽内设有微涡流反应器及斜管。
所述Bionest装置内设有海绵状结构多空生物填料，多空生物填料由格 网支撑。
所述过滤器为砂滤或纤维过滤设备。
所述厌氧反应器为UASB(上流式厌氧污泥床)或IC(高效内循环)、 EGSB(膨胀颗粒污泥床)厌氧反应器。
所述好氧生化槽为传统的活性污泥法生化槽或为接触氧化法生化槽或 为MBR(膜生物反应器)、MBBR(移动床生物膜反应器)、SBR(序批 式活性污泥法)生化槽。
所述沼气利用单元设有净化、增压装置。
本实用新型的优点是通过厌氧反应器，提高高浓度有机废水处理的稳定 性和效率，可以减少处理成本、维护管理更方便，比传统的焚烧炉等设备处 理效率高，成本低的新型无害化处理成套装置不仅能提高污染物去除的稳定 性和效率，大大减少处理成本，维护管理方便，而且还可以回收沼气等资源， 具有降低污染，节省能耗，回收资源的功能。