申请日2015.04.03
公开(公告)日2015.07.22
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种金霉素废水处理系统，包括废水调节池、混凝沉淀池、脱硫池、吹脱池、填料式缺氧厌氧反应池、反流式曝气生物滤池和清水池;混凝沉淀池包括搅拌混合区和沉淀区，脱硫池设有布水三角锥和填料，吹脱池从下至上依次为混合区和分离区，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;废水经调节池调节水量和水质，进入混凝沉淀池进行混凝沉淀，然后废水进入脱硫池和吹脱池去除硫化物，废水再进入填料式缺氧厌氧反应池和反流式曝气生物滤池进行缺氧、厌氧和好氧反应，经过滤后进入清水池回用。
摘要附图
权利要求书
1.一种金霉素废水处理系统，其特征在于：包括废水调节池、混凝沉淀池 (1)、脱硫池(2)、吹脱池(3)、填料式缺氧厌氧反应池(4)、反流式曝气生 物滤池(5)和清水池;废水调节池、混凝沉淀池(1)、脱硫池(2)、吹脱池(3)、 填料式缺氧厌氧反应池(4)、反流式曝气生物滤池(5)和清水池依次连通;
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;
所述的混凝沉淀池(1)包括搅拌混合区(1-1)和沉淀区(1-2)，搅拌混 合区底部设有废水进水管(1-3)，中上部设有药液添加系统(1-4)，在搅拌区 中部设置有搅拌装置(1-5);所述沉淀区内设有挡板(1-6)，该挡板与混凝沉 淀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(1-7)，沉淀区的出口上部设有溢水堰(1-8)，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(1-9);
所述脱硫池(2)内中下部设置有进水管(2-1)，所述进水管下部设有布水 三角锥(2-2);所述进水管上部设有填料(2-3);所述脱硫池的出水口处布设 有溢流堰(2-4);所述脱硫池的顶部设有圆锥形上盖(2-5)，圆锥形上盖最顶 端安置集气管(2-6)和风机;
所述的吹脱池(3)包括进水管(3-1)和用于排出处理后水的出水管，所 述的吹脱池从下至上依次为混合区(3-3)和分离区;所述的分离区包括集水区 (3-4)和位于集水区内的集渣区(3-5);所述吹脱池的混合区(3-3)的下部 设置有曝气盘(3-6)，所述的曝气盘的上方设有布水管(3-2)，所述的布水管 连接进水管(3-1)，所述的曝气盘(3-6)通过曝气管连接有吹脱池外的风机; 所述的分离区内设有三相分离器(3-8)，所述的三相分离器(3-8)包括导流板 和位于导流板下方与导流板配合使用的三角导流环，所述的三角导流环安装在 吹脱池的内壁上，所述的导流板的上部与分离区的形状相同，所述的导流板的 下部呈喇叭状，所述的导流板的下部的内径大于三角导流环的内径;所述的分 离区外壁的上部设有溢水堰(3-9)，所述的溢水堰(3-9)与出水管相连;所述 的集渣区(3-5)布设有刮渣板(3-10)和浮渣槽(3-11);废水从下往上溢时， 水与浮渣一起通过三角导流环进入导流板的下部，浮渣继续往上进入集渣区 (3-5)，水通过导流板与三角导流环之间的间隙进入集水区(3-4);为了废水 处理的效果更好，所述的布水管(3-2)设置成同心圆形状或十字形状，布水管 上具有水平辐射出水口;进一步，所述的曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝 气盘;所述吹脱池(3)的上盖设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有集气管 (3-12);
所述的吹脱池(3)的出水管与填料式缺氧厌氧反应池的进水管(4-5)连 通;
所述填料式缺氧厌氧反应池(4)包括通过折流板(4-1)分隔成的兼氧段 (4-2)、缺氧段(4-3)和厌氧段(4-4)，所述兼氧段(4-2)首端设有用于供 入废水的进水管(4-5)，兼氧段(4-2)末端与缺氧段(4-3)首端连通，缺氧 段(4-3)末端与厌氧段(4-4)首端连通;所述缺氧段(4-3)和厌氧段(4-4) 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(4-4)末端设有三相分离器 (4-6)和溢水堰(4-7)，溢水堰(4-7)连接出水管;所述兼氧段(4-2)、缺 氧段(4-3)和厌氧段(4-4)底部设计成锥形结构，锥形结构连接污泥排放阀 (4-8);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(4-9) 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(4-10);所述兼氧 段、缺氧段和厌氧段内都设有填料(4-11);
所述反流式曝气生物滤池(5)的中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包 括下流区(5-1)、上流区(5-2)和污泥区(5-3);所述下流区(5-1)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(5-4)和布水管(5-5)，下流区中部设有填料(5-6)，下流区下部设有曝气 管(5-7)，所述下流区的底部设有折流板(5-8)，所述的折流板(5-8)的纵断 面呈喇叭状;所述上流区(5-2)位于下流区(5-1)的外围、折流板的上部， 上流区中部设有填料(5-9)，下部设有曝气管，上流区上部的出口处设有溢水 堰(5-10);所述污泥区(5-3)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(5-11);
所述反流式曝气生物滤池的出水进入清水池回用。
2.一种采用如权利要求1所述的金霉素废水处理系统进行废水处理的方法， 具有如下步骤：
①废水通过进水管进入废水调节池调节水质和水量;
②调节后的水通过混凝沉淀池混合搅拌区(1-1)底部的废水进水管(1-3) 进入混凝沉淀池(1)，与来自药液添加系统(1-4)的混凝剂混合，利用设置在 搅拌区中部的搅拌装置(1-5)进行搅拌;混凝反应后的废水进入沉淀区(1-2)， 沉淀区的三相分离器(1-7)实现泥水分离;污泥在重力的作用下下沉到混凝沉 淀池沉淀区(1-2)的下部，通过底部的沉淀物排放阀(1-9)排出;废水通过 溢水堰(1-8)、出水管和连接管连通脱硫池(2)的进水管(2-1);
③废水通过进水管(2-1)进入脱硫池(2)的中下部，在布水三角锥(2-2) 的作用下均匀布水，硫酸盐还原菌在无氧状态下，以有机物为电子供体，将硫 酸根还原为S2-，小部分的S2-被厌氧菌自身的新陈代谢所利用，而大部分的S2-被释放到细胞体外形成H2S气体;处理后的废水通过溢流堰(2-4)和出水管流 出，产生的H2S气体由脱硫池的集气管(2-6)收集处理;
④然后废水通过进水管(3-1)进入吹脱池(3)的中下部;位于吹脱池布 水管(3-2)下方的曝气盘(3-6)产生大量细小气泡，曝气盘产生的细小气泡 带动废水中的H2S气体上升，同时曝气盘产生的细小气泡与浮渣粘附形成混合体 在浮力作用下上升，在吹脱池分离区三相分离器(3-8)的作用下，混合体上升 至集渣区(3-5)，在刮渣板(3-10)的作用下，浮渣进入浮渣槽(3-11)并被 清理外运;分离处理后的水在吹脱池三相分离区导流板作用下进入吹脱池集水 区(3-4)，通过溢水堰(3-9)、出水管和连接管连通填料式缺氧厌氧反应池的 进水管(4-5)，吹脱池排出的H2S气体由集气管(3-12)收集处理;
⑤废水通过填料式缺氧厌氧反应池兼氧段的进水管(4-5)进入填料式缺氧 厌氧反应池(4)的下部;废水进入填料式缺氧厌氧反应池后沿折流板(4-1) 上下前进，依次通过兼氧段(4-2)、缺氧段(4-3)和厌氧段(4-4)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， 填料和折流板(4-1)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(4-2)的兼性菌、缺氧段(4-3)和厌氧段(4-4)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;
⑥厌氧反应后的废水在厌氧段(4-4)末端设有的三相分离器(4-6)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(4-8)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(4-10)收集排放;废水通过溢水堰、 出水管进入反流式曝气生物滤池的进水管(5-4);
⑦废水通过进水管(5-4)、布水管(5-5)进入反流式曝气生物滤池的下流 区(5-1)，曝气管(5-7)产生的空气与废水在填料(5-6)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(5-8)后进入上流区(5-2)， 在填料中发生生化反应，同时填料(5-9)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(5-3)，通过污泥区底部的污泥排放阀(5-11)排放出 去，反流式曝气生物滤池处理后的水通过溢水堰(5-10)进入清水池回用;
⑧混凝沉淀池(1)、填料式缺氧厌氧反应池(4)、反流式曝气生物滤池(5) 排出的污泥经浓缩、脱水后外运。
说明书
金霉素废水处理系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种金霉素废水处理系统。
背景技术
随着医药卫生事业的发展，金霉素的用途也越发广泛，产能也在逐年提升。 金霉素的生产会产生大量的废水，其生产废水中主要含有发酵残夜、各类菌体、 代谢副产物和外加药剂。金霉素废水具有高COD浓度、高色度、高硫酸盐浓度 以及有毒有害等特征，如若未经处理直接排放，会对水体及水生生物造成极大 的危害，若长期排放，在水体沉积层厌氧条件下则会还原为硫化氢，硫化氢气 体散发到大气中会污染环境。
目前，许多学者已经将SBR、UASB、MBR等技术运用在金霉素废水处理的研 究中，但还没有可以普遍推广采用的处理工艺。综合所有的研究与工程实例来 看，鲜有对金霉素废水中SO42-进行处理的。在金霉素废水处理的厌氧过程大约 有30%-70%的COD是由乙酸和氢气转化为甲烷的，然而，乙酸和氢气也是产 甲烷菌(MPB)和硫酸盐还原菌(SRB)共同的可利用的良好底物，在厌氧体系 中SRB与MPB存在对底物的竞争，使得厌氧产甲烷的效率大大的降低。此外， SRB底物更具有亲和力，也就是SRB的还原反应更易进行，这就会使金霉素废 水厌氧处理的效率降低。因此，应该首先对金霉素废水中高浓度的SO42-进行处理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述金霉素废水中高硫酸盐的去除 问题，本发明提供一种金霉素废水处理系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金霉素废水处理系统， 包括废水调节池、混凝沉淀池、脱硫池、吹脱池、填料式缺氧厌氧反应池、反 流式曝气生物滤池和清水池;废水调节池、混凝沉淀池、脱硫池、吹脱池、填 料式缺氧厌氧反应池、反流式曝气生物滤池和清水池依次连通。
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。
所述的混凝沉淀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，中上部设有药液添加系统，在搅拌混合区中部设置有搅拌装置;所述沉 淀区内设有挡板，该挡板与沉淀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。
所述脱硫池内中下部设置有进水管，所述进水管下部设有布水三角锥;所 述进水管上部设有填料;所述脱硫池的出水口处布设有溢流堰;所述脱硫池的 顶部设有圆锥形上盖，圆锥形上盖最顶端安置集气管和风机。
所述的吹脱池包括进水管和用于排出处理后水的出水管，所述的吹脱池从 下至上依次为混合区和分离区;所述的分离区包括集水区和位于集水区内的集 渣区;所述吹脱池混合区的下部设置有曝气盘，所述的曝气盘的上方设有布水 管，所述的布水管连接进水管，所述的曝气盘通过曝气管连接有吹脱池外的风 机;所述的分离区内设有三相分离器，所述的三相分离器包括导流板和位于导 流板下方与导流板配合使用的三角导流环，所述的三角导流环安装在吹脱池的 内壁上，所述的导流板的上部与分离区的形状相同，所述的导流板的下部呈喇 叭状，所述的导流板的下部的内径大于三角导流环的内径;所述的分离区外壁 的上部设有溢水堰，所述的溢水堰与出水管相连;所述的集渣区布设有刮渣板 和浮渣槽;废水从下往上溢时，水与浮渣一起通过三角导流环进入导流板的下 部，浮渣继续往上进入集渣区，水通过导流板与三角导流环之间的间隙进入集 水区;为了废水处理的效果更好，所述的布水管设置成同心圆形状或十字形状， 布水管上具有水平辐射出水口;进一步，所述的曝气盘是均匀设置有微孔的微 孔式曝气盘;所述吹脱池的上盖设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有集气 管。
所述的吹脱池的出水管与填料式缺氧厌氧反应池的进水管连通。
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进入清水池回用。
一种采用上述金霉素废水处理系统进行废水处理的方法，具有如下步骤：
①废水通过进水管进入废水调节池调节水质和水量。
②调节后的水通过混凝沉淀池混合搅拌区底部的废水进水管进入混凝沉淀 池，与来自药液添加系统的混凝剂混合，利用设置在搅拌区中部的搅拌装置进 行搅拌;混凝反应后的废水进入沉淀区，沉淀区的三相分离器实现泥水分离; 污泥在重力的作用下下沉到混凝沉淀池沉淀区的下部，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脱硫池的进水管。
③废水通过进水管进入脱硫池的中下部，在布水三角锥的作用下均匀布水， 硫酸盐还原菌在无氧状态下，以有机物为电子供体，将硫酸根还原为S2-。小部 分S2-被厌氧菌自身的新陈代谢所利用，而大部分S2-被释放到细胞体外形成H2S 气体。处理后的废水通过溢流堰和出水管流出，产生的H2S气体由脱硫池的集气 管收集处理。
④然后废水通过进水管进入吹脱池的中下部;位于吹脱池布水管下方的曝 气盘产生大量细小气泡，曝气盘产生的细小气泡带动废水中的H2S气体上升，同 时曝气盘产生的细小气泡与浮渣粘附形成混合体在浮力作用下上升，在吹脱池 分离区三相分离器的作用下，混合体上升至集渣区，在刮渣板的作用下，浮渣 进入浮渣槽并被清理外运;分离处理后的水在吹脱池三相分离区导流板作用下 进入吹脱池集水区，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，吹脱池排出的H2S气体由集气管收集处理。
⑤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。
⑥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。
⑦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进入清水池回用。
⑧混凝沉淀池、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。