申请日2015.07.17
公开(公告)日2015.11.18
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种高氮高磷制药废水处理系统，包括废水调节池、氨气吹脱池、氨气吸收池、除磷池、填料式缺氧厌氧反应池、反流式曝气生物滤池;氨气吹脱池设置有脱氮助剂添加计量系统;氨气吸收池内有质量浓度为2-5%的硫酸溶液;除磷池包括搅拌混合区和沉淀区，搅拌混合区底部设有废水进水管，中上部设有用于添加除磷剂的药液添加系统，在搅拌区中部设置有搅拌装置，沉淀区的出口处设有三相分离器，沉淀区的出口上部设有溢水堰;填料式缺氧厌氧反应池包括通过折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段;反流式曝气生物滤池包括下流区、上流区和污泥区。
权利要求书
1.一种高氮高磷制药废水处理系统，其特征在于：包括废水调节池、氨气 吹脱池(1)、氨气吸收池、除磷池(2)、填料式缺氧厌氧反应池(3)、反流式 曝气生物滤池(4);
所述的废水调节池包括进水管和出水管，用于调节废水的水质和水量;
所述的氨气吹脱池底部设置有进水管(1-1)，进水管出口处设有布水三角 锥(1-2)，进水口前设置有脱氮助剂添加计量系统(1-3)，氨气吹脱池的中部 设有碱液添加入口(1-4)，氨气吹脱池的上部设有pH值测量装置(1-5)，氨气 吹脱池底部设置有曝气系统(1-6)，氨气吹脱池的出水口处设有气液分离器 (1-7)，氨气吹脱池的上盖设计成圆锥形，圆锥形顶部设有氨气收集管(1-8)， 氨气收集管中设置有用于排出氨气的风扇，氨气收集管与氨气吸收池连通，氨 气吹脱池的上部设有溢水堰(1-9)，溢水堰连接除磷池的进水管;
所述的脱氮助剂添加计量系统添加的脱氮助剂按质量比计由25-65%丁酮、 25-65%的聚乙烯多胺盐类，20-45%的羟乙基纤维素醚和20-55%的次氯酸钠混合 而成，脱氮助剂的加入量为20-55ppm;
所述的氨气吸收池内有质量浓度为2-5%的硫酸溶液，吸收氨气后生成硫酸 铵回用;
所述的除磷池(2)包括搅拌混合区(2-1)和沉淀区(2-2)，搅拌混合区 底部设有废水进水管(2-3)，中上部设有药液添加系统(2-4)，在搅拌混合区 中部设置有搅拌装置(2-5);所述沉淀区内设有挡板(2-6)，该挡板与除磷池 的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有三相分离器 (2-7)，沉淀区的出口上部设有溢水堰(2-8)，沉淀区底部设计成锥形结构， 在沉淀区底部设置有沉淀物排放阀(2-9);
所述填料式缺氧厌氧反应池(3)包括通过折流板(3-1)分隔成的兼氧段 (3-2)、缺氧段(3-3)和厌氧段(3-4)，所述兼氧段(3-2)首端设有用于供 入废水的进水管(3-5)，兼氧段(3-2)末端与缺氧段(3-3)首端连通，缺氧 段(3-3)末端与厌氧段(3-4)首端连通;所述缺氧段(3-3)和厌氧段(3-4) 的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(3-4)末端设有三相分离器 (3-6)和溢水堰(3-7)，溢水堰(3-7)连接出水管;所述兼氧段(3-2)、缺 氧段(3-3)和厌氧段(3-4)底部设计成锥形结构，锥形结构连接污泥排放阀 (3-8);所述填料式缺氧厌氧反应池的兼氧段、缺氧段和厌氧段的上盖(3-9) 设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端都设有甲烷废气集气管(3-10);所述兼氧 段、缺氧段和厌氧段内都设有填料(3-11);
所述反流式曝气生物滤池(4)的中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包 括下流区(4-1)、上流区(4-2)和污泥区(4-3);所述下流区(4-1)位于反 流式曝气生物滤池的圆柱形结构的中部，为圆柱形结构，下流区上部设有进水 管(4-4)和布水管(4-5)，下流区中部设有下流区填料(4-6)，下流区下部设 有曝气管(4-7)，所述下流区的底部设有折流板(4-8)，所述的折流板(4-8) 的纵断面呈喇叭状;所述上流区(4-2)位于下流区(4-1)的外围、折流板的 上部，上流区中部设有上流区填料(4-9)，下部设有曝气管，上流区上部的出 口处设有溢水堰(4-10);所述污泥区(4-3)位于反流式曝气生物滤池的底部、 下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有污泥排放阀(4-11);
所述反流式曝气生物滤池的出水达标排放。
2.一种采用如权利要求1所述的高氮高磷制药废水处理系统进行废水处理 的方法，具有如下步骤：
①水通过进水管进入废水调节池调节水质和水量;
②添加了脱氮助剂的高浓度氨氮废水通过进水管(1-1)进入氨气吹脱池 (1)，调节其pH值为8-11，在20-50℃条件下，废水在氨气吹脱池(1)中停 留60-120min进行曝气处理，气液分离器(1-7)实现氨气和水的分离，废水中 的游离氨气通过氨气收集管(1-8)排至氨气吸收池，氨气在氨气吸收池中被吸 收生成硫酸铵回用，废水通过溢水堰(1-9)进入除磷池的进水管;
③废水通过除磷池搅拌混合区底部的废水进水管(2-3)进入除磷池，与来 自药液添加系统(2-4)的除磷剂混合，利用设置在搅拌区中部的搅拌装置(2-5) 进行搅拌;反应后的废水进入沉淀区(2-2)，沉淀区的三相分离器(2-7)实现 泥水分离;反应生成的磷酸铵镁沉淀物在重力的作用下下沉到除磷池沉淀区的 下部，通过底部的沉淀物排放阀(2-9)排出;废水通过溢水堰(2-8)、出水管 和连接管连通填料式缺氧厌氧反应池的进水管(3-5);
④废水通过填料式缺氧厌氧反应池兼氧段的进水管(3-5)进入填料式缺氧 厌氧反应池的下部;废水进入填料式缺氧厌氧反应池后沿折流板(3-1)上下前 进，依次通过兼氧段(3-2)、缺氧段(3-3)和厌氧段(3-4)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，填料 (3-11)和折流板(3-1)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三相分离器(3-6)实现泥、 水、甲烷气的分离，污泥在重力的作用下下沉到填料式缺氧厌氧反应池的下部， 多余的污泥通过底部的污泥排放阀(3-8)排出;填料式缺氧厌氧反应池产生的 甲烷气通过反应池顶部的集气管(3-10)收集;处理后的废水通过溢水堰(3-7)、 出水管和连接管进入反流式曝气生物滤池的进水管(4-4);
⑤废水通过进水管(4-4)、布水管(4-5)进入反流式曝气生物滤池的下流 区(4-1)，曝气管(4-7)产生的空气与废水在下流区填料(4-6)中交汇发生 生化反应，同时下流区填料对废水进行过滤，废水通过折流板(4-8)后进入上流 区(4-2)，在上流区填料(4-9)中发生生化反应，同时上流区填料对废水进行过 滤，下流区和上流区产生的污泥下沉到污泥区(4-3)，通过污泥区底部的污泥排 放阀(4-11)排放出去，反流式曝气生物滤池处理后的水通过溢水堰(4-10)和出 水管达标排放;
⑥填料式缺氧厌氧反应池(3)、反流式曝气生物滤池(4)排出的污泥经浓缩、 脱水后外运。
说明书
一种高氮高磷制药废水处理系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种高氮高磷制药废水处理系统。
背景技术
伴随着医药行业的快速发展，制药废水污染环境问题越来越严峻。医药行 业的生产总值占工业总产值的2%左右，废水排放量约占废水排放总量的2.5%。 按照生产工艺的不同，制药公司可以划分为发酵、化学合成、提取、生物工程、 中药、混装制剂等类型。制药公司中化学合成类制药企业最多，残留的化学药 剂使废水中氮、磷浓度高、有毒有害物质含量高、可生化性差。
高浓度氮、磷制药废水会造成水体富营养化，使水体水质恶化;消耗水体 中的溶解氧;增加水处理成本;同时危害人类健康。
目前我国对低氨氮低磷、高氨氮或高磷制药废水研究较多，对同时具有高 氮和高磷制药废水研究较少，而高氮高磷制药废水对水环境却有着极其恶劣的 影响。对此类废水中的氮磷进行处理及回收利用，既能减轻氮磷对水体的污染 也有助于氮磷元素的可持续利用，故寻找处理成本低、处理效果好的高氮高磷 废水处理工艺，具有较强的经济、社会利益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述高氮高磷制药废水的处理问题， 本发明提供一种高氮高磷制药废水处理系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高氮高磷制药废水处理 系统，包括废水调节池、氨气吹脱池、氨气吸收池、除磷池、填料式缺氧厌氧 反应池、反流式曝气生物滤池。
所述的废水调节池包括进水管和出水管，用于调节废水的水质和水量。
所述的氨气吹脱池底部设置有进水管，进水管出口处设有布水三角锥，进 水口前设置有脱氮助剂添加计量系统，氨气吹脱池的中部设有碱液添加入口， 氨气吹脱池的上部设有pH值测量装置，氨气吹脱池底部设置有曝气系统，氨气 吹脱池的出水口处设有气液分离器，氨气吹脱池的上盖设计成圆锥形，圆锥形 顶部设有氨气收集管，氨气收集管中设置有用于排出氨气的风扇，氨气收集管 与氨气吸收池连通，氨气吹脱池的出水口上部设有溢水堰，溢水堰连接除磷池 的进水管。
所述的脱氮助剂添加计量系统添加的脱氮助剂按质量比计由25-65%丁酮、 25-65%的聚乙烯多胺盐类，20-45%的羟乙基纤维素醚和20-55%的次氯酸钠混合 而成，脱氮助剂的加入量为20-55ppm。
所述的氨气吸收池内有质量浓度为2-5%的硫酸溶液，吸收氨气后生成硫酸 铵回用。
所述的除磷池包括搅拌混合区和沉淀区，搅拌混合区底部设有废水进水管， 中上部设有用于添加除磷剂的药液添加系统，在搅拌区中部设置有搅拌装置; 所述沉淀区内设有挡板，该挡板与除磷池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废 水流道，沉淀区的出口处设有三相分离器，沉淀区的出口上部设有溢水堰，沉 淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有沉淀物排放阀。
所述填料式缺氧厌氧反应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;厌氧段末端设有三相分离器和溢水堰，溢水堰连接出水 管;所述兼氧段、缺氧段和厌氧段底部设计成锥形结构，锥形结构连接污泥排 放阀;所述填料式缺氧厌氧反应池的兼氧段、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;所述兼氧段、缺氧段 和厌氧段内都设有填料;所述的填料式缺氧厌氧反应池的出水管连通反流式曝 气生物滤池的进水管。
所述反流式曝气生物滤池中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包括下流 区、上流区和污泥区;所述下流区位于反流式曝气生物滤池的圆柱形结构的中 部，为圆柱形结构，下流区上部设有进水管和布水管，下流区中部设有填料， 下流区下部设有曝气管，所述下流区的底部设有折流板，所述的折流板的纵断 面呈喇叭状;所述上流区位于下流区的外围、折流板的上部，上流区中部设有 填料，下部设有曝气管，上流区上部的出口处设有溢水堰;所述污泥区位于反 流式曝气生物滤池的底部、下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有污泥排 放阀。
所述反流式曝气生物滤池的出水达标排放。
一种采用上述高氮高磷制药废水处理系统进行废水处理的方法，具有如下 步骤：
①水通过进水管进入废水调节池调节水质和水量;
②添加了脱氮助剂的高浓度氨氮废水通过进水管进入氨气吹脱池，调节其 pH值为8-11，在20-50℃条件下，废水在氨气吹脱池中停留60-120min进行曝 气处理，气液分离器实现氨气和水的分离，废水中的游离氨气通过氨气收集管 排至氨气吸收池，氨气在氨气吸收池中被吸收生成硫酸铵回用，废水通过出水 口进入除磷池的进水管。
③废水通过除磷池搅拌混合区底部的废水进水管进入除磷池，与来自药液 添加系统的除磷剂混合，利用设置在搅拌区中部的搅拌装置进行搅拌;除磷剂 通过混凝、沉淀和吸附等作用去除废水的磷，然后废水进入沉淀区的废水流道， 沉淀区的三相分离器实现泥水分离。反应生成的磷酸铵镁沉淀物在重力的作用 下下沉到除磷池沉淀区的下部，通过底部的沉淀物排放阀排出。废水通过溢水 堰、出水管和连接管连通填料式缺氧厌氧反应池的进水管。
④废水通过填料式缺氧厌氧反应池兼氧段的进水管进入填料式缺氧厌氧反 应池的下部;废水进入填料式缺氧厌氧反应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，填料和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 三相分离器实现泥、水、甲烷气的分离，污泥在重力的作用下下沉到填料式缺 氧厌氧反应池的下部，多余的污泥通过底部的污泥排放阀排出;填料式缺氧厌 氧反应池产生的甲烷废气通过反应池顶部集气管收集排放;处理后的废水通过 溢水堰、出水管和连接管进入反流式曝气生物滤池的进水管。
⑤废水通过进水管、布水管进入反流式曝气生物滤池的下流区，曝气管产 生的空气与废水在填料中交汇发生生化反应，同时填料对废水进行过滤，废水 通过折流板后进入上流区，在上流区填料中发生生化反应，同时填料对废水进 行过滤，下流区和上流区产生的污泥下沉到污泥区，通过污泥区底部的污泥排 放阀排放出去，反流式曝气生物滤池处理后的水通过溢水堰和出水管达标排放。
⑥填料式缺氧厌氧反应池、反流式曝气生物滤池排出的污泥经浓缩、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，能够实现污水资源化，对污水进行综合利用。