申请日2018.07.06
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F9/14; C02F103/26
摘要
本发明涉及一种烟草薄片废水处理装置，包括调节池、气浮氧化池、厌氧电解池、好氧池和滤池;气浮氧化池包括气浮氧化池进水管和用于排出处理后水的气浮氧化池出水管，所述的气浮氧化池从下至上依次为泥砂区、混合区和分离区;厌氧电解池包括通过折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段，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;好氧池内中下部设置好氧池进水管，好氧池进水管连通厌氧电解池出水管，所述好氧池进水管下部设有布水三角锥;滤池包括下流区、上流区和污泥区。
权利要求书
1.一种烟草薄片废水处理装置，其特征在于：包括调节池、气浮氧化池(1)、厌氧电解池(2)、好氧池(3)和滤池(4)，调节池、气浮氧化池(1)、厌氧电解池(2)、好氧池(3)和滤池(4)依次连通;
所述的调节池设有调节池进水管、调节池出水管和调节池搅拌器，用于调节烟草薄片废水的水质和水量;
所述的气浮氧化池(1)包括气浮氧化池进水管(1-1)和用于排出处理后水的气浮氧化池出水管，调节池出水管连接气浮氧化池进水管(1-1);所述的气浮氧化池从下至上依次为泥砂区(1-2)、混合区(1-3)和分离区;所述的分离区包括集水区(1-4)和位于集水区内的集渣区(1-5);所述气浮氧化池的泥砂区(1-2)和混合区(1-3)之间设置有气浮氧化池曝气盘(1-6)，所述的气浮氧化池曝气盘的上方设有气浮氧化池布水支管(1-7)，所述的气浮氧化池布水支管连接气浮氧化池进水管(1-1)，所述的气浮氧化池曝气盘(1-6)连接有气浮氧化池外的风机(1-8);所述的分离区内设有气浮氧化池三相分离器(1-9);所述的分离区外壁的上部设有气浮氧化池溢水堰(1-10)，所述的气浮氧化池溢水堰(1-10)与气浮氧化池出水管相连;所述的集渣区(1-5)布设有刮渣板(1-11)和浮渣槽(1-12);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(1-5)，水进入集水区(1-4);所述的气浮氧化池布水支管(1-7)设置成同心圆形状或十字形状，气浮氧化池布水支管上具有水平辐射出水口;所述的气浮氧化池底部设有气浮氧化池排放阀(1-13);风机(1-8)连通臭氧发生器(1-14);
所述厌氧电解池(2)包括通过折流板(2-1)分隔成的兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)，所述兼氧段(2-2)首端设有用于供入废水的厌氧电解池进水管(2-5)，厌氧电解池进水管(2-5)连通气浮氧化池出水管;兼氧段(2-2)末端与缺氧段(2-3)首端连通，缺氧段(2-3)末端与厌氧段(2-4)首端连通;厌氧段(2-4)末端设有厌氧电解池三相分离器(2-6)和厌氧电解池溢水堰(2-7)，厌氧电解池溢水堰(2-7)连接厌氧电解池出水管;所述兼氧段(2-2)、缺氧段(2-3)和厌氧段(2-4)的底部设计成锥形结构，锥形结构连接厌氧电解池排放阀(2-8);所述兼氧段、缺氧段和厌氧段的上盖(2-9)设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有集气管(2-10);所述兼氧段、缺氧段和厌氧段内都设有厌氧电解池填料(2-11);厌氧电解池填料的上部设有阴极板(2-12)和阳极板(2-13)，阴极板和阳极板连接设在厌氧电解池外的变阻器(2-14);
所述好氧池(3)中下部设置有好氧池进水管(3-1)，好氧池进水管(3-1)连通厌氧电解池出水管，所述好氧池进水管(3-1)下部设有布水三角锥(3-2);所述布水三角锥(3-2)下部设有曝气调控器(3-3)，所述曝气调控器(3-3)包括曝气盘、鼓风机和溶解氧测量调控机，所述的曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘;所述曝气盘连接鼓风机，鼓风机设置在好氧池外，好氧池的上部和废水水面下设置溶解氧测量调控机，所述溶解氧测量调控机根据废水中的氧气含量调控鼓风机工作;所述好氧池进水管(3-1)上部内置有好氧池填料(3-4);所述好氧池的底部设有好氧池排放阀(3-5)，好氧池布设有好氧池溢流堰(3-6);好氧池溢流堰(3-6)连通好氧池出水管;
所述滤池(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)位于滤池的圆柱形结构的中部，为圆柱形结构，下流区上部设有滤池进水管(4-4)和滤池布水管(4-5)，滤池进水管(4-4)连通好氧池出水管;下流区中部设有下流区填料(4-6)，下流区下部设有下流区曝气管(4-7)，所述下流区的底部设有折返板(4-8)，所述的折返板(4-8)的纵断面呈喇叭状;所述上流区(4-2)位于下流区(4-1)的外围和折返板的上部，上流区中部设有上流区填料(4-9)，上流区下部设有上流区曝气管，上流区上部的出口处设有滤池溢水堰(4-10)，滤池溢水堰(4-10)连通滤池出水管;所述污泥区(4-3)位于滤池的底部、下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有滤池排放阀(4-11);
所述滤池的出水通过滤池出水管达标排放。
说明书
一种烟草薄片废水处理装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种烟草薄片废水处理装置。
背景技术
烟草薄片生产过程中的清洗、萃取浓缩、打浆和抄造工序均会产生废水，具体包括以下几部分：原料洗涤过程中产生的少量清洗废水;未完全利用的烟草废弃物萃取液;浆料在筛选以及打浆中所排出的废水。废水水量较大，含有较多的木质素、纤维素、半纤维素、尼古丁、氨基酸、酚类、醇类、酯类、有机酸类和挥发油类等。
烟草薄片废水具有色度高、废水中含有微生物毒性物质的特点，会产生比较严重的需氧型、感官性和致毒性污染危害。若不能对该类废水进行有效地处理并做到达标排放，不仅会对环境造成严重的影响，而且将成为烟草薄片生产技术在大范围推广与普及的重要的不利因素。
目前国内烟草薄片废水处理的相关研究报道较少，生物法是该类废水处理的主流技术，工程上通常采用生物-物理-化学联合工艺，比如气浮-上流式厌氧污泥床-间歇式循环延时曝气活性污泥法-混凝脱色、混凝-上流式厌氧污泥床-两级序批式活性污泥法-混凝-过滤等。然而在实际运行中，这样的多级联合工艺常常出现各工艺衔接要求高、运行成本大等问题。此外，废水中的尼古丁等特征污染物对于绝大多数微生物具有生物毒性，木质素、半纤维素等悬浮物也严重影响了微生物的转化利用，从而导致生物系统处理效果不佳、抗水质波动能力弱、出水色度偏高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述烟草薄片废水的处理难题，本发明提供一种烟草薄片废水处理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种烟草薄片废水处理装置，包括调节池、气浮氧化池、厌氧电解池、好氧池和滤池;调节池、气浮氧化池、厌氧电解池、好氧池和滤池依次连通。
所述的调节池设有调节池进水管、调节池出水管和调节池搅拌器，用于调节烟草薄片废水的水质和水量。
所述的气浮氧化池包括气浮氧化池进水管和用于排出处理后水的气浮氧化池出水管，气浮氧化池进水管连通调节池出水管。所述的气浮氧化池从下至上依次为泥砂区、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;所述气浮氧化池的泥砂区和混合区之间设置有气浮氧化池曝气盘，所述的气浮氧化池曝气盘的上方设有气浮氧化池布水支管，所述的气浮氧化池布水支管连接气浮氧化池进水管，所述的气浮氧化池曝气盘连接有气浮氧化池外的风机;风机连通臭氧发生器;所述的分离区内设有气浮氧化池三相分离器，所述的气浮氧化池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气浮氧化池的内壁上，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;所述的分离区的上部设有气浮氧化池溢水堰，所述的气浮氧化池溢水堰与气浮氧化池出水管相连;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，所述的气浮氧化池布水支管设置成同心圆形状或十字形状，气浮氧化池布水支管上具有水平辐射出水口;进一步，所述的气浮氧化池曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘;由于水、沉淀物的密度不同，在气浮氧化池三相分离器作用下实现分离;为了排出处理后的沉淀物，所述的气浮氧化池底部设有气浮氧化池排放阀。
所述厌氧电解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厌氧电解池进水管，厌氧电解池进水管连通气浮氧化池出水管。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;厌氧段末端设有厌氧电解池三相分离器和厌氧电解池溢水堰，厌氧电解池溢水堰连接厌氧电解池出水管。所述兼氧段、缺氧段和厌氧段底部设计成锥形结构，锥形结构连接厌氧电解池排放阀;所述厌氧电解池的兼氧段、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集气管;所述兼氧段、缺氧段和厌氧段内都设有厌氧电解池填料;厌氧电解池填料的上部设有阴极板和阳极板，阴极板和阳极板连接设在厌氧电解池外的变阻器。
所述好氧池内中下部设置好氧池进水管，好氧池进水管连通厌氧电解池出水管，所述好氧池进水管下部设有布水三角锥;所述布水三角锥下部设有曝气调控器，所述曝气调控器包括曝气盘、鼓风机和溶解氧测量调控机，进一步，所述的曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘。所述曝气盘通过曝气管连接鼓风机，鼓风机设置在好氧池外，好氧池的上部、废水水面下设置溶解氧测量调控机，所述溶解氧测量调控机根据氧气含量调控鼓风机工作;所述好氧池进水管上部内置有好氧池填料;所述好氧池的底部设有好氧池排放阀，出口处布设有好氧池溢流堰。好氧池溢流堰连通好氧池出水管。
所述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;所述下流区位于滤池的圆柱形结构的中部，为圆柱形结构，下流区上部设有滤池进水管和滤池布水管，滤池进水管连通好氧池出水管。下流区中部设有下流区填料，下流区下部设有下流区曝气管，所述下流区的底部设有折返板，所述的折返板的纵断面呈喇叭状;所述上流区位于下流区的外围和折返板的上部，上流区中部设有上流区填料，下部设有上流区曝气管，上流区上部的出口处设有滤池溢水堰;所述污泥区位于滤池的底部、下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有滤池排放阀。
采用上述烟草薄片废水处理装置进行废水处理的步骤如下：
①烟草薄片废水通过调节池进水管进入调节池，在调节池中搅拌混合，调节废水的水质和水量。
②然后废水通过气浮氧化池进水管进入气浮氧化池的中下部;位于气浮氧化池进水管下方的气浮氧化池曝气盘产生大量细小气泡使废水中的固体物产生摩擦，气浮氧化池曝气盘产生的细小气泡与上浮物粘附形成混合体在浮力作用下上升，在气浮氧化池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;沉淀物在重力的作用下下沉到气浮氧化池下部的泥砂区，通过气浮氧化池排放阀排出;同时把废水中的大分子物质氧化成易于吸收和吸附的小分子物质;分离处理后的水进入集水区，通过气浮氧化池溢水堰、气浮氧化池出水管进入进入厌氧电解池进水管。
③废水通过厌氧电解池进水管进入厌氧电解池的下部;废水进入厌氧电解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，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电解池三相分离器的作用下实现泥、水、甲烷气的分离，污泥在重力的作用下下沉到厌氧电解池的下部，多余的污泥通过底部的厌氧电解池排放阀排出;厌氧电解池产生的甲烷废气通过反应池顶部的集气管收集排放;加入电极作为微生物厌氧呼吸的电子受体,实现微生物产电,提高反应体系中微生物的丰度和活性，从而促进废水的脱色和脱毒，处理后的废水通过厌氧电解池溢水堰、厌氧电解池出水管进入好氧池进水管。
④废水通过好氧池进水管进入好氧池的中下部，在布水三角锥的作用下均匀布水，曝气盘产生大量的微气泡，溶解氧测量调控机根据氧气含量调控鼓风机工作，确保好氧池水中的溶解氧大于2mg/L;活性污泥附着生长在好氧池填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新;在充足供氧条件下，好氧池填料表面的好氧微生物将废水中的有机物进行降解;更新的生物膜在重力的作用下下沉到好氧池的下部，通过底部的好氧池排放阀排出;处理后的废水通过好氧池溢流堰流出进入滤池进水管。
⑤废水通过滤池进水管、滤池布水管进入滤池的下流区，下流区曝气管产生的空气与废水在下流区填料中交汇发生生化反应，同时下流区填料对废水进行过滤，废水通过折返板后进入上流区，在上流区填料中发生生化反应，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，通过污泥区底部的滤池排放阀排放出去，滤池处理后的水通过滤池溢水堰和滤池出水管达标排放。
⑥气浮氧化池、厌氧电解池、好氧池和滤池排出的浮渣、沉淀物和污泥经浓缩、脱水后外运。