申请日2014.12.25
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种聚乙烯醇废水的处理系统及方法，属废水处理领域，系统包括：依次连接的预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，预处理单元设有进水口，深度处理单元设有出水口;其中，预处理单元包括：依次连接的格栅渠、集水池、调节池和中和池;生化处理单元包括：依次连接的水解酸化池、MBBR池和二沉池;深度处理单元包括：依次连接的曝气生物滤池、机械加速澄清池、砂滤池和消毒水池。该系统能实现对PVA生产废水进行特定方式的预处理-生化处理-深度处理的综合处理，实现了难降解有机污染物的降解，减少了药剂和能源的消耗，节省了运行费用，处理后废水满足回用要求。
摘要附图
权利要求书
1.一种聚乙烯醇废水的处理系统，其特征在于，包括：
依次连接的预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，所述预处理单元设有进水口， 所述深度处理单元设有出水口;其中，
所述预处理单元包括：依次连接的格栅渠、集水池、调节池和中和池;其中，所述格 栅上设置所述进水口;所述调节池设有冷却塔及氮磷投加装置，所述中和池设有pH调节系 统，所述调节池和中和池内分别设有搅拌装置;
所述生化处理单元包括：依次连接的水解酸化池、MBBR池和二沉池;
所述深度处理单元包括：依次连接的曝气生物滤池、机械加速澄清池、砂滤池和消毒 水池;所述深度处理单元设有除碱药剂投加装置;所述消毒池上设置所述出水口。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇废水的处理系统，其特征在于，所述预处理单元还 包括：
事故池，与所述调节池的出口连接，并设有连接所述预处理单元的调节池的提升泵和 管路。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯醇废水的处理系统，其特征在于，所述预处理单元的 格栅渠与集水池为一体化结构;
所述生化处理单元的水解酸化池与MBBR池为一体化结构。
4.根据权利要求1至3任一项所述的聚乙烯醇废水的处理系统，其特征在于，所述生 化处理单元还包括：
污泥泵房，其入口连接所述二沉池的排泥口，该污泥泵房设有回流管和剩余污泥出口， 所述回流管连接至所述水解酸化池。
5.根据权利要求1至3任一项所述的聚乙烯醇废水的处理系统，其特征在于，
所述预处理单元的格栅渠内设有格栅;
所述预处理单元的集水池的出水通过集水池提升水泵经管路连接至所述预处理单元 的调节池。
6.根据权利要求1至3任一项所述的聚乙烯醇废水的处理系统，其特征在于，
所述预处理单元在中和池之后还设有二级提升水池，该二级提升水池与中和池为一体 化结构，二级提升水池内设有二级提升水泵，二级提升水泵经管路连接所述生化处理单元 的水解酸化池;
所述生化处理单元的水解酸化池设有搅拌装置;
所述生化处理单元的MBBR池设有曝气系统;
所述生化处理单元的机械加速澄清池后设有三级提升泵池，三级提升泵池内设有三级 提升泵，三级提升泵经管路与所述深度处理单元的砂滤池连接。
7.根据权利要求1至3任一项所述的聚乙烯醇废水的处理系统，其特征在于，
所述深度处理单元的曝气生物滤池设有曝气系统;
所述深度处理单元的消毒水池设有二氧化氯发生器。
8.一种聚乙烯醇废水的处理方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的处 理系统，包括以下步骤：
A、预处理：在预处理单元中对进入的聚乙烯醇废水依次进行水质水量均衡、温度调 节、酸碱调节和营养调节的处理，为后续物化与生化处理提供稳定环境;
B、生化处理：预处理后的出水进入生化处理单元的水解酸化池进行水解酸化反应， 将大分子有机物开环断链为小分子有机物，提高废水可生化性;水解酸化池出水进入MBBR 池进行生化降解，去除有机物，MBBR池出水经过二沉池进行沉淀泥水分离;
C、深度处理：生化处理后的出水进入深度处理单元的曝气生物滤池进一步降解有机 物，曝气生物滤池出水自流进入机械加速澄清池通过投加药剂去除碱度，过滤去除浊度， 机械加速澄清池出水进入消毒池后通过投加的消毒剂进行消毒，消毒后满足循环冷却水使 用要求，输出作为循环冷却水。
9.根据权利要求8所述的一种聚乙烯醇废水的处理方法，其特征在于，所述在预处理 单元中对进入的聚乙烯醇废水依次进行水质水量均衡、温度调节、酸碱调节和营养调节的 处理为：
废水首先经过格栅渠内的格栅去除较大的漂浮物和悬浮物，通过提升进入调节池及中 和池调节水质水量和pH值，通过调节池设置的冷却塔对废水进行冷却降温并投加氮磷，预 处理完成后通过提升泵提升进入生化处理单元。
10.根据权利要求9所述的一种聚乙烯醇废水的处理方法，其特征在于，还包括：事 故状态时，将废水从集水池先抽入事故池进行缓冲，再分小水量逐渐进入生化处理单元。
说明书
一种聚乙烯醇废水的处理系统及方法
技术领域
本发明涉及难降解有机废水的处理领域，特别是涉及一种聚乙烯醇废水的处理系统及 方法。
背景技术
聚乙烯醇(PVA)是唯一具有水活性的有机高分子化合物，它是生产聚乙烯醇纤维(维 尼纶)的重要原料。同时，因其具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、 耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作 纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产 品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分 子化工等行业。
聚乙烯醇是难降解有机物，在生产聚乙烯醇的过程中会产生很多污染物进入PVA生产 废水中，如PVA粉末、醋酸钠、甲醇、醋酸甲酯、丙酮、乙醛、酸、碱等。由于聚乙烯醇 生产过程中产生的污染物成分较复杂，因此PVA生产废水较难处理。同时，这种废水具有 pH不稳定、高温、COD高、碱度高、硬度低和可生化性差等特点，倘若排入水体，因其具 有较大的表面活性使得接纳的水体产生大量泡沫不利于水体复氧，而且还会促进水体沉积 物中重金属的迁移释放破坏水体环境。因此，有效控制聚乙烯醇生产所带来的污染，减少 污染物对环境的影响，促进经济可持续发展极为重要。
近几年，随着聚乙烯醇生产规模的不断扩大，国内对PVA生产废水的处理技术的发展 主要有2个方面：一方面，国内有针对PVA生产废水和下游维尼纶等产品的生产废水混合后 的PVA综合废水处理工艺。PVA生产废水浓度一般为COD 1400～2000mg/L，由于掺入了其 它低浓度下游产品废水，因此综合废水COD约500～800mg/L，这种综合废水与PVA生产废 水相比污染物浓度较低，用单一生物法可处理到达标排放，比如皖维用“初沉+氧化沟+氧 化塘”工艺处理综合废水后排放，福建纺织化纤集团有限公司用“水解酸化+活性污泥法+ 接触氧化”工艺处理后排放，无法达到回用的出水水质要求。目前没有单独针对PVA生产 废水的处理工艺的研究和应用。另一方面，从研究层面，针对PVA生产废水的研究有采用 吸附法、高级湿式氧化法、光催化氧化法、Fenton氧化法、微波辐射法、臭氧氧化和电化 学法等工艺。或因投资高、运行费用高或者条件苛刻等原因均没有得到工业化应用。
现有对PVA生产废水进行了相关研究，采用吸附法、高级湿式氧化法、光催化氧化法、 Fenton氧化法、微波辐射法、臭氧氧化或电化学法等工艺对废水中的有机物进行氧化降解。 一般主要是采用吸附剂、利用电能或者微波能、高温高压分解或向废水中投加强氧化剂(如 臭氧或Fenton试剂)进行一系列的物理化学反应将有机物氧化降解。但由于采用单一的处 理工艺，多因处理费用高、技术难度高或投资高等原因无法实现工业化，以Fenton法为例， 对有机物的去除率虽然达到85.1%以上，但所研究的进水浓度偏低，而实际的PVA生产废水 的污染物浓度CODCr在1400～2000mg/L，按照现有方案提供的去除率，处理后的CODCr浓度在 208.6～298mg/L，处理后的浓度依然很高，直接排入水环境依然会产生很大的影响。另外， 由于投加Fenton试剂的加药量非常大，使得该方案在经济上有一定的局限性，同时，单一 的工艺对废水中的碱度没有去除效果，处理后的水无法回用。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种聚乙烯醇废水的处理系统及方法， 能对PVA生产废水在较低能耗下得到有效处理，出水达到循环冷却水的回用水标准，满足 废水的再生利用，节约水资源，减少环境污染。
为解决上述技术问题，本发明提供一种聚乙烯醇废水的处理系统，包括：
依次连接的预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，所述预处理单元设有进水口， 所述深度处理单元设有出水口;其中，
所述预处理单元包括：依次连接的格栅渠、集水池、调节池和中和池;其中，所述格 栅上设置所述进水口;所述调节池设有冷却塔及氮磷投加装置，所述中和池设有pH调节系 统，所述调节池和中和池内分别设有搅拌装置;
所述生化处理单元包括：依次连接的水解酸化池、MBBR池和二沉池;
所述深度处理单元包括：依次连接的曝气生物滤池、机械加速澄清池、砂滤池和消毒 水池;所述深度处理单元设有除碱药剂投加装置;所述消毒池上设置所述出水口。
本发明还提供一种聚乙烯醇废水的处理方法，采用本发明所述的处理系统，包括以下 步骤：
A、预处理：在预处理单元中对进入的聚乙烯醇废水依次进行水质水量均衡、温度调 节、酸碱调节和营养调节的处理，为后续物化与生化处理提供稳定环境;
B、生化处理：预处理后的出水进入生化处理单元的水解酸化池进行水解酸化反应， 将大分子有机物开环断链为小分子有机物，提高废水可生化性;水解酸化池出水进入MBBR 池进行生化降解，去除有机物，MBBR池出水经过二沉池进行沉淀泥水分离;
C、深度处理：生化处理后的出水进入深度处理单元的曝气生物滤池进一步降解有机 物，曝气生物滤池出水自流进入机械加速澄清池通过投加药剂去除碱度，过滤去除浊度， 机械加速澄清池出水进入消毒池后通过投加的消毒剂进行消毒，消毒后满足循环冷却水使 用要求，输出作为循环冷却水。
本发明的有益效果为：通过特定结构依次连接的预处理单元、生化处理单元和深度处 理单元，能够以合理设置工艺流程对聚乙烯醇废水在较低能耗下进行有效处理，达到循环 冷却水的回用标准，针对PVA生产废水的处理工艺流程，弥补了该种废水没有回用处理工 艺的空白，克服了常规单一的物理的、化学的及生化的处理方法处理费用高、处理效果达 不到回用的缺点，实现了聚乙烯醇(PVA)生产废水的循环利用，节约了水资源，节省能 耗，保护了环境。