申请日2013.11.27
公开(公告)日2014.02.19
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种缫丝废水深度处理方法及装置，包括以下步骤：A、将缫丝废水首先经过格栅井，然后进入厌氧池，厌氧池中投入有木糠炭;B、厌氧池出水进入好氧接触氧化池，好氧接触氧化池中投有入木糠炭;C、好氧接触氧化池出水进入沉淀池;自然沉淀的含木糠炭的活性污泥直接排出或回流至前面的厌氧池或/和好氧接触氧化池，沉淀池的上清液提升至厌氧过滤器处理;D、厌氧过滤器出水进入多功能生物活性炭塔;E、多功能生物活性炭塔出水进入清水池供缫丝车间循环使用或直接排放。本发明具有运行费用低、循环回用率高、水质好且操作管理简便等优点，可以提高水资源的利用率，减轻缫丝废水对环境的污染，促进桑蚕业又好又快的发展。
权利要求书
1.一种缫丝废水深度处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将缫丝废水首先经过格栅井，然后进入厌氧池，厌氧池中投入有木糠炭;
B、厌氧池出水进入好氧接触氧化池，好氧接触氧化池中投入有木糠炭;
C、好氧接触氧化池出水进入沉淀池;自然沉淀的含木糠炭的活性污泥直接排出或回流至前面的厌氧池或/和好氧接触氧化池，沉淀池的上清液提升至厌氧过滤器处理;
D、厌氧过滤器出水进入多功能生物活性炭塔;
E、多功能生物活性炭塔出水或进入清水池供缫丝车间循环使用或直接排放。
2.根据权利要求1所述的缫丝废水深度处理方法，其特征在于：所述的厌氧池的溶解氧控制≤0.5mg/L,好氧接触氧化池的溶解氧控制在1～5.5mg/L，厌氧过滤器的溶解氧控制≤0.5mg/L，多功能生物活性炭塔的溶解氧≥3mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的缫丝废水深度处理方法，其特征在于：所述的厌氧池中缫丝废水停留时间为1～4h，好氧接触氧化池中缫丝废水的停留时间为2～6h，沉淀池中缫丝废水停留时间为1～3h，厌氧过滤器中缫丝废水停留时间为1～2h，多功能生物活性炭塔中缫丝废水停留时间为0.5～1.5h。
4.根据权利要求1或2所述的缫丝废水深度处理方法，其特征在于：所述木糠炭的制备方法为：采用湿法除尘或干法除尘收集以木糠为燃料的锅炉产生的锅炉烟气粉尘，获得木糠炭。
5.根据权利要求4所述的缫丝废水深度处理方法，其特征在于：所述木糠炭的制备中，收集锅炉烟气粉尘后，再采用水洗的方式除去锅炉烟气粉尘中未炭化的木糠及燃烧成灰烬的物质，获得木糠炭。
6.根据权利要求1或2所述的缫丝废水深度处理方法，其特征在于：厌氧池和好氧接触氧化池中木糠炭投入量为：1m3缫丝废水投入0.05～5kg木糠炭。
7.一种缫丝废水深度处理装置，其特征在于：包括依次连通的格栅井(1)、厌氧池(2)、好氧接触氧化池(3)、沉淀池(4)、厌氧过滤器(7)、多功能生物活性炭塔(8)和清水池(11)，所述的沉淀池(4)底部通过污泥泵(15)与污泥处置排出系统(16)或厌氧池或/和好氧接触氧化池连通，所述的沉淀池(4)通过提升水泵(6)与厌氧过滤器(7)连通，所述的好氧接触氧化池和多功能生物活性炭塔内设置有通过鼓风机(5)供氧的曝气布气管。
8.根据权利要求7所述的缫丝废水深度处理装置，其特征在于：所述的多功能生物活性炭塔(8)包括塔身及从上至下依次设置在塔身内的布水槽(81)、一次过滤层(82)、二次过滤层(85)、承托层(86)和出水收集管(88)，所述的一次过滤层底部安装曝气布气管(83)，曝气布气管上开有曝气孔或安装曝气头(84)，所述的承托层中布置有反冲洗用的与鼓风机(5)连通的空气管道(87)，所述的一次过滤层的过滤材料为颗粒活性炭或柱状活性炭，所述的二次过滤层的过滤材料为石英砂或/和河砂或/和能够除磷的原料，所述的能够除磷的原料为石灰石、沸石或钢渣，所述的多功能生物活性炭塔一次过滤层高度为1～2.5米，过滤材料的粒径为1～5mm，二次过滤层的高度为0.3～1.5米，过滤材料的粒径为0.5～4.5mm。
9.根据权利要求7或8所述的缫丝废水深度处理装置，其特征在于：所述的厌氧过滤器(7)包括壳体及从上至下依次设置在壳体内的集水槽(71)、滤头(72)和滤料(73)，所述的壳体底部设置进水口，顶部设置出水口，所述的滤料为比水轻的轻质颗粒滤料。
10.根据权利要求9所述的缫丝废水深度处理装置，其特征在于：所述的厌氧过滤器的滤料(73)为聚苯乙烯小球，滤料粒径为1.5～6mm，所述的厌氧过滤器的滤料粒径大于多功能生物活性炭塔一次过滤层的过滤材料的粒径，多功能生物活性炭塔一次过滤层的过滤材料的粒径大于二次过滤层的过滤材料的粒径。
说明书
缫丝废水深度处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种废水深度处理方法及装置，特别涉及一种缫丝废水深度处理方法及装置，适用于低浓度的有机废水的中水处理。
背景技术
缫丝企业是用水大户，每生产1吨白厂丝耗水量约为1200吨。其中缫丝用水约1050吨，副产品加工用水约50吨，锅炉耗水、锅炉水膜除尘及生活用水约100吨。对于缫丝废水，目前国内大多数企业或稍作处理后直接排放，或根本未作处理而直接将污水排入河道，不仅浪费了大量的水资源，而且给环境造成直接污染，不利于经济的可持续发展。目前仅有少数缫丝企业因缺水或者迫于环境压力上马了缫丝废水循环处理回用设施，现有技术是：发明专利CN95112282和发明专利CN97106119。
废水中往往存在着一定量的“可吸附但不可生物降解(或者难于生物降解)的有机物”，因此即使是在生物活性炭法中，活性炭吸附能力也会随着使用时间增加而降低。活性炭使用一定时间后，需要进行再生处理，再生后的活性炭比新鲜炭的吸附能力下降。再生多次后，因为其吸附能力逐步降低，必须更换新活性炭以保证处理效果。上述两个专利采用了生物活性炭塔并且使用生物再生法，因而活性炭的使用寿命必然受到废水中“可吸附但不可生物降解(或者难于生物降解)的有机物”的影响，如何在废水进入生物活性炭塔之前降低其“可吸附但不可生物降解(或者难于生物降解)的有机物”的含量，成为延长活性炭使用寿命，并提高出水水质的关键。上述两个专利并未解决这个关键问题。
上述两个专利存在着运行费用高的弊端，由于在高压状态下运行，往高压水里供氧，传质困难、必须极大的推动力才能进行，导致动力效率低下、运行费用高昂。据发明专利CN95112282记载其吨水处理成本为0.5元左右;据山东泰安百川水业科技有限公司的资料介绍：设电价为0.6元/KW.h,净化水耗电成本为0.32元/吨。
上述两个专利还存在着气温高时缫丝水循环回用率低的弊端。以自动缫为例，缫丝水温许可范围是28~36℃，目前多数企业控制缫丝水温不超过35℃。因为煮茧及索绪工段需要不停的加热，当夏季气温高散热条件差时，循环水温度越来越高(可达45℃)，通常只有排走一部分循环水(一般为30%左右)并掺入冷水(自来水、河水或井水等)将循环水的温度维系在35℃以下，因此循环回用率低。
上述两个专利还存在着循环水总氮总磷含量较高，水质较差。因为其工艺只有前端的调节池具有厌氧(缺氧)状态，后续处理步骤皆为好氧(富氧)状态，因此在单个处理循环中，“压力接触氧化塔”硝化反应所产生的硝态氮无法在厌氧(缺氧)的条件下反硝化脱氮，导致供回车间的循环水总氮含量较高。无专门的除磷工艺，循环水总磷含量高，水质较差。
上述两个专利还存在着工作周期短、反冲洗频率高的弊端。因为其工艺中，调节池只能去除15~25%的COD，且调节池基本无沉淀作用，大部分悬浮物及75~85%的COD被水泵从调节池抽到后续的“压力接触氧化塔”再到“生物滤塔”再到“生物活性炭”。在“压力接触氧化塔”中，降解COD产生的增殖的污泥及从调节池抽入的悬浮物极易堵塞“生物滤塔”及“活性炭塔”的滤层，造成工作周期短，反冲洗频率高(一般每天需要反冲洗一次)、操作管理比较麻烦的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种运行费用低、循环回用率高、水质好且操作管理简便的缫丝废水深度处理方法及装置，以提高水资源的利用率，减轻缫丝废水对环境的污染，促进桑蚕业又好又快的发展。
解决上述技术问题的技术方案是：一种缫丝废水深度处理方法，包括以下步骤：
A、将缫丝废水首先经过格栅井，然后进入厌氧池，厌氧池中投入有木糠炭;
B、厌氧池出水进入好氧接触氧化池，好氧接触氧化池中投入有木糠炭;
C、好氧接触氧化池出水进入沉淀池;自然沉淀的含木糠炭的活性污泥直接排出或回流至前面的厌氧池或/和好氧接触氧化池，沉淀池的上清液提升至厌氧过滤器处理;
D、厌氧过滤器出水进入多功能生物活性炭塔;
E、多功能生物活性炭塔出水或进入清水池供缫丝车间循环使用或直接排放。
本发明的进一步技术方案是：所述的厌氧池的溶解氧控制≤0.5mg/L,好氧接触氧化池的溶解氧控制在1～5.5mg/L，厌氧过滤器的溶解氧控制≤0.5mg/L，多功能生物活性炭塔的溶解氧≥3mg/L。
所述的厌氧池中缫丝废水停留时间为1～4h，好氧接触氧化池中缫丝废水的停留时间为2～6h，沉淀池中缫丝废水停留时间为1～3h，厌氧过滤器中缫丝废水停留时间为1～2h，多功能生物活性炭塔中缫丝废水停留时间为0.5～1.5h。
所述木糠炭的制备方法为：采用湿法除尘或干法除尘收集以木糠为燃料的锅炉产生的锅炉烟气粉尘，获得木糠炭。
所述木糠炭的制备中，收集锅炉烟气粉尘后，再采用水洗的方式除去锅炉烟气粉尘中未炭化的木糠及燃烧成灰烬的物质，获得木糠炭。
厌氧池和好氧接触氧化池中木糠炭投入量为：1m3缫丝废水投入0.05～5kg木糠炭。
本发明的另一技术方案是：一种缫丝废水深度处理装置，包括依次连通的格栅井、厌氧池、好氧接触氧化池、沉淀池、厌氧过滤器、多功能生物活性炭塔和清水池，所述的沉淀池底部通过污泥泵与污泥处置排出系统或厌氧池或/和好氧接触氧化池连通，所述的沉淀池通过提升水泵与厌氧过滤器连通，所述的好氧接触氧化池和多功能生物活性炭塔内设置有通过鼓风机供氧的曝气布气管。
所述的多功能生物活性炭塔包括塔身及从上至下依次设置在塔身内的布水槽、一次过滤层、二次过滤层、承托层和出水收集管，所述的一次过滤层底部安装曝气布气管，曝气布气管上开有曝气孔或安装曝气头，所述的承托层中布置有反冲洗用的与鼓风机连通的空气管道，所述的一次过滤层的过滤材料为颗粒活性炭或柱状活性炭，所述的二次过滤层的过滤材料为石英砂或/和河砂或/和能够除磷的原料，所述的能够除磷的原料为石灰石、沸石或钢渣，所述的多功能生物活性炭塔一次过滤层高度为1～2.5米，过滤材料的粒径为1～5mm，二次过滤层的高度为0.3～1.5米，过滤材料的粒径为0.5～4.5mm。
所述的厌氧过滤器包括壳体及从上至下依次设置在壳体内的集水槽、滤头和滤料，所述的壳体底部设置进水口，顶部设置出水口，所述的滤料为比水轻的轻质颗粒滤料。
所述的厌氧过滤器的滤料为聚苯乙烯小球，滤料粒径为1.5～6mm，所述的厌氧过滤器的滤料粒径大于多功能生物活性炭塔一次过滤层的过滤材料的粒径，多功能生物活性炭塔一次过滤层的过滤材料的粒径大于二次过滤层的过滤材料的粒径。
本发明将廉价的木糠炭投入到污水处理系统的生化池中将会产生两个作用，一、是吸附作用。木糠炭可吸附大量有机物，其中包括“可吸附但不可生物降解(或者难于生物降解)的有机物”。因此比一般的生物处理法具有更高的去除效率和更优良的出水水质。当后续深度处理采用了生物活性炭法时，无疑会延长昂贵的活性炭的使用寿命。二、良好的生物载体。由于木糠炭具有巨大的比表面积，真密度略大于水，且在曝气的作用下能悬浮于水中，因此是良好的微生物载体。木糠炭投加于生化池中，微生物可附着其上生长，因此可比一般的生物处理法具有更大的生物量且易于沉淀分离，可以提高生化系统的处理效能。
废水经过两次厌氧-好氧的交替，充分利用了厌氧微生物的作用，不但处理电耗降低，由于反硝化脱氮作用，回用水总氮的含量显然低于背景技术中所述的两个专利的水平。由于多功能生物活性炭塔的二次过滤层的化学除磷作用，回用水的总磷含量显然低于背景技术中所述的两个专利的水平。
与冷却塔的衔接使得本工艺能够调配出适宜的水温来满足缫丝工艺的要求，大大提高了夏季气温高时缫丝水的循环回用率。
废水中大部分的COD在接触氧化池中降解，降解COD产生的增殖的污泥及废水中的大部分悬浮物都在沉淀池中沉淀下来，不进入后续的处理单元;且后续处理单元中的厌氧过滤器的滤料、多功能生物活性炭塔的一次过滤层及二次过滤层的粒径呈逐级减小布置，使得系统具有更大的纳污量、延长过滤的工作周期，反冲洗频率低(一般每周反冲洗一次即可)，操作管理简便。