申请日2019.04.16
公开(公告)日2020.02.04
IPC分类号C02F9/14; C02F103/30; C02F101/16
摘要：
本实用新型涉及废水处理领域，公开了一种经济型印染废水脱氮处理系统，包括高氨氮废水预处理段和综合处理段，高氨氮废水预处理段包括依次通过管路连接的印花调节池、脉冲厌氧罐、一段A/O生化池和中沉池，综合处理段包括依次通过管路连接的综合调节池、初沉池、水解酸化池、二段A/O生化池、二沉池、终沉池和外排池，高氨氮废水预处理段中的中沉池通过管路与综合处理段的初沉池连接。本实用新型对印染企业排放的不同氨氮浓度的污水进行分流处理，针对性强，降低了综合处理段的处理负荷，对普通印染废水和高氨氮印染废水都有良好的处理效果，且不用使整个系统一直处于适合处理高氨氮印染废水的高负荷运行状态，更加经济节能。
权利要求书
1.一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，包括高氨氮废水预处理段和综合处理段，所述高氨氮废水预处理段包括依次通过管路(16)连接的印花调节池(1)、脉冲厌氧罐(2)、一段A/O生化池(3)和中沉池(4)，所述综合处理段包括依次通过管路连接的综合调节池(5)、初沉池(6)、水解酸化池(7)、二段A/O生化池(8)、二沉池(9)、终沉池(10)和外排池(11)，所述高氨氮废水预处理段中的中沉池通过管路与综合处理段的初沉池连接。
2.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述印花调节池一侧设有第一格栅井(101)，所述第一格栅井内设有第一机械格栅(102)，所述印花调节池与第一格栅井相对一侧设有第一引水罐(103)、第一污水提升泵(12)和冷却循环装置，所述冷却循环装置包括冷却循环水泵(104)和设有进水口和出水口的第一冷却塔(105)，所述第一引水罐一端通过管路与印花调节池连接，另一端通过管路分别与冷却循环水泵和第一污水提升泵连接，所述第一污水提升泵另一端通过管路与脉冲厌氧罐连接，所述冷却循环水泵另一端通过管路与第一冷却塔的进水口连接，第一冷却塔的出水口通过管路与印花调节池连接，所述印花调节池内设有pH检测及调节装置(106)，印花调节池底部设有穿孔曝气装置(107)。
3.根据权利要求1或2所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述脉冲厌氧罐中设有位于脉冲厌氧罐上方的脉冲罐(201)以及与脉冲罐连接的位于脉冲厌氧罐底部的脉冲布水装置(202)，脉冲厌氧罐内设有位于脉冲布水装置上方的污泥床(203)以及位于污泥床上方的第一填料支架(204)，所述第一填料支架内设有第一组合填料，所述脉冲厌氧罐顶部设有出水堰(205)和排气孔。
4.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述一段A/O生化池和二段A/O生化池内分别设有三个分隔壁(301)，将一段A/O生化池和二段AO生化池分隔为一个缺氧区(302)和三个好氧区(303)，所述分隔壁底部设有连通孔，所述缺氧区内设有厌氧活性污泥(304)、潜水搅拌机(305)和第二填料支架(306)，所述第二填料支架内设有第二填料，第二填料上设有生物膜，所述三个好氧区内设有好氧活性污泥(307)，好氧区底部分别设有曝气装置(308)。
5.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述中沉池和二沉池底部设有泥斗区(401)，顶部设有出水堰，所述中沉池和二沉池内设有刮泥机(402)，所述中沉池外设有第一污泥回流泵(13)，所述第一污泥回流泵一端通过回流管(17)与中沉池连接，另一端通过回流管分别与脉冲厌氧罐和一段A/O生化池连接，所述二沉池外设有第二污泥回流泵(14)，所述第二污泥回流泵一端通过回流管与二沉池连接，另一端通过回流管分别与水解酸化池和二段A/O生化池连接。
6.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述综合调节池一侧设有第二格栅井(501)，所述第二格栅井内设有第二机械格栅(502)，所述综合调节池与第二格栅井相对一侧设有第二引水罐(503)、第二污水提升泵(504)和设有进水口和出水口的第二冷却塔(505)，所述第二引水罐一端通过管路与综合调节池连接，另一端通过管路与第二污水提升泵的一端连接，第二污水提升泵的另一端通过管路分别与初沉池和第二冷却塔的进水口连接，第二冷却塔的出水口通过管路与初沉池连接，所述综合调节池底部设有穿孔曝气装置。
7.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述初沉池和终沉池包括相互连通的反应区(601)和沉淀区(602)，所述反应区内设有搅拌机(603)，所述沉淀区底部设有泥斗区，沉淀区顶部设有出水堰，沉淀区内设有刮泥机。
8.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述水解酸化池内设有潜水搅拌机和第三填料支架(701)，所述第三填料支架内设有第三组合填料，所述第三组合填料上设有生物膜。
9.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，所述外排池内设有液位启停装置。
10.根据权利要求1所述的一种经济型印染废水脱氮处理系统，其特征是，系统内还设有污泥池(15)，所述中沉池、初沉池、二沉池和终沉池中的泥斗区通过排泥管(18)与污泥池连接。
说明书
一种经济型印染废水脱氮处理系统
技术领域
本实用新型涉及废水处理领域，尤其是涉及一种经济型印染废水脱氮处理系统。
背景技术
印染废水是纺织工业污染的主要来源。印染废水不仅排放量大，色度和污染程度高，而且随着纤维产品、浆料、染料、洗涤剂、化学助剂和整理剂等的应用，废水成分不断变化，处理的难度也就更大。
印染废水具有水量大、有机污染物含量高、难降解物质多、色度高以及组分复杂等特点，根据污染物来源的不同，可分为染色废水、印花废水、碱减量废水、退浆废水，其中尤以活性印花废水处理难度最大、处理成本最高。且印染废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等，其中染料中的硝基和胺基化合物，以及铜、铬、锌、砷等重金属元素，具有较大的生物毒性，严重污染环境。
针对印染废水的处理问题，现有的处理技术主要依次通过物化处理、生化处理对印染废水处理，从而降解有害物质，达到排放标准。例如，一种在中国专利文献上公开的“印染废水处理系统”，其公告号CN208430008U，包括废水调节装置、对经过废水调节装置处理后的印染废水进行处理的废水气浮预处理装置、对经过废水气浮预处理装置处理后的印染废水进行处理的厌氧生化处理装置、对经过厌氧生化处理装置处理后的印染废水进行处理的好氧生化处理装置、对经过好氧生化处理装置处理的印染废水进行处理的混凝沉淀装置和对经过混凝沉淀装置处理的印染废水进行处理的砂滤装置;废水调节装置包括收集印染废水的调节池和用于产生水力扰动使废水在调节池内均质化的曝气管路，该系统提供了能够高效且全面地对印染废水进行处理。
但上述印染废水处理系统无法对不同氨氮浓度的印染废水进行针对性处理，只能保证处理普通的印染废水时出水浓度达标，当进水为高氨氮的印染废水时，出水就无法达到排放标准，处理效果不稳定。如果将系统设置为适合处理高氨氮印染废水的高负荷运行状态，处理普通的印染废水时，又会延长处理时间，降低处理效率，增大运行费用。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术中的印染废水处理系统无法对不同氨氮浓度的印染废水进行针对性处理，要么只能处理普通的印染废水，当进水为高氨氮的印染废水时，出水就无法达到排放标准;要么整套系统设置为适合处理高氨氮印染废水的高负荷运行状态，导致处理普通的印染废水时，延长处理时间，降低处理效率，浪费运行成本的问题，提供一种经济型印染废水脱氮处理系统，可以根据印染厂加工工艺不同，对其排放的污水进行分流预处理，在预处理阶段大大降低特征污染物浓度后排入综合处理系统，最终实现污水达标排放目的，处理效果好，针对性强，且更加经济节能。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种经济型印染废水脱氮处理系统，包括高氨氮废水预处理段和综合处理段，高氨氮废水预处理段包括依次通过管路连接的印花调节池、脉冲厌氧罐、一段A/O生化池和中沉池，综合处理段包括依次通过管路连接的综合调节池、初沉池、水解酸化池、二段A/O生化池、二沉池、终沉池和外排池，高氨氮废水预处理段中的中沉池通过管路与综合处理段的初沉池连接。
本实用新型的系统内分为高氨氮废水预处理段和综合处理段，印染企业排放的普通印染废水直接进入综合处理段进行处理，而排放的高氨氮废水可以先通过高氨氮废水预处理段进行预处理，初步脱氮后再进入综合处理段进行综合处理，最终实现污水达标排放目的。本实用新型对印染企业排放的不同氨氮浓度的污水进行分流处理，针对性强，降低了综合处理段的处理负荷，对普通印染废水和高氨氮印染废水都有良好的处理效果，且不用使整个系统一直处于适合处理高氨氮印染废水的高负荷运行状态，更加经济节能。
在高氨氮废水预处理段，印花调节池用于去除废水中的大颗粒杂质，并调节废水的pH;脉冲厌氧罐可以通过厌氧微生物对废水进行厌氧处理，初步脱氮;一段A/O生化池可以通过活性污泥对废水分别进行缺氧和好氧处理，实现废水中含氮污染物的硝化和反硝化，使废水中的氨氮浓度降低至综合处理段可以处理的负荷;中沉池用于通过沉淀作用实现泥水分离，上清液流至综合处理段的初沉池进行综合处理。
在综合处理段，综合调节池用于去除废水中的大颗粒杂质;初沉池中通过物化反应去除废水中的不溶性大分子有机物;水解酸化池可以将污水中的大分子有机物分解为小分子有机物;二段A/O生化池可以通过活性污泥对废水分别进行缺氧和好氧处理，实现废水中含氮污染物的充分硝化和反硝化;二沉池用于通过沉淀作用实现泥水分离，上清液流至终沉池进行最终处理和沉淀;终沉池进一步通过物化反应去除污水中的难降解有机物;外排池出水稳定达标，排入市政管网。
高氨氮废水预处理段和综合处理段均经过多级物化处理、生物处理和沉淀，处理效果好，处理后的出水稳定;生物处理中缺氧和好氧处理相结合，脱氮效果佳，可以保证出水达到印染废水的排放标准。
作为优选，印花调节池一侧设有第一格栅井，第一格栅井内设有第一机械格栅，印花调节池与第一格栅井相对一侧设有第一引水罐、第一污水提升泵和冷却循环装置，冷却循环装置包括冷却循环水泵和设有进水口和出水口的第一冷却塔，第一引水罐一端通过管路与印花调节池连接，另一端通过管路分别与冷却循环水泵和第一污水提升泵连接，第一污水提升泵另一端通过管路与脉冲厌氧罐连接，冷却循环水泵另一端通过管路与第一冷却塔的进水口连接，第一冷却塔的出水口通过管路与印花调节池连接，印花调节池内设有pH检测及调节装置，印花调节池底部设有穿孔曝气装置。
在印花调节池一侧设置设有第一机械格栅的第一格栅井，可以通过第一机械格栅去除高氨氮废水中的绒毛、短纤等杂质;在印花调节池另一侧设置第一引水罐，印花调节池的出水经第一引水罐后再进入第一污水提升泵或冷却循环水泵，使第一污水提升泵和冷却循环水泵由负压吸水变成了正压吸水，使用效果好，运行可靠，避免了由底阀漏水而影响第一污水提升泵和冷却循环水泵正常运转的缺点。
在印花调节池后设置冷却循环装置，当废水水温高于40℃时，第一引水罐中的废水经冷却循环水泵进入第一冷却塔，经过第一冷却塔冷却后的废水自流回印花调节池内;当废水水温低于40℃时，第一引水罐中的废水经第一污水提升泵进入脉冲厌氧罐进行下一步处理。将水温控制在40℃内，可以降低后续处理装置的处理负荷，提高后续处理装置中活性污泥的寿命。
因为印染企业排出的印染废水pH值波动较大，不利于后续处理，所以在印花调节池内设置pH检测及调节装置，确保印花调节池内pH稳定在8.5~9.0(pH检测及调节装置均为现有技术中的常规装置，不是本实用新型的重点)，方便后续生物处理。
印花调节池底部设置穿孔曝气装置，防止池底积泥的同时可以加强印花调节池的搅拌作用。
作为优选，脉冲厌氧罐中设有位于脉冲厌氧罐上方的脉冲罐以及与脉冲罐连接的位于脉冲厌氧罐底部的脉冲布水装置，脉冲厌氧罐内设有位于脉冲布水装置上方的污泥床以及位于污泥床上方的第一填料支架，第一填料支架内设有第一组合填料，脉冲厌氧罐顶部设有出水堰和排气孔。
在脉冲厌氧罐中设置脉冲罐，采用脉冲形式进水，并在池底设置脉冲布水装置，可以保证池内均匀布水，使脉冲厌氧罐底部的污泥床一直处于悬浮膨胀状态，泥水混合效果大大提升。同时罐内上部悬挂2~3米第一组合填料层，可以截留悬浮絮状污泥，进一步提升脉冲厌氧罐内的生物量。脉冲厌氧罐顶设置出水堰，可以均匀收集经处理后的厌氧出水，出水可自流进入一段A/O生化池，脉冲厌氧罐内产生的沼气可以通过罐顶排气孔导入沼气综合利用系统。
作为优选，一段A/O生化池和二段A/O生化池内分别设有三个分隔壁，将一段A/O生化池和二段AO生化池分隔为一个缺氧区和三个好氧区，分隔壁底部设有连通孔，缺氧区内设有厌氧活性污泥、潜水搅拌机和第二填料支架，第二填料支架内设有第二填料，第二填料上设有生物膜，三个好氧区内设有好氧活性污泥，好氧区底部分别设有曝气装置。
一段A/O生化池和二段A/O生化池为系统内的脱氮核心环节，分为一个缺氧区和三个好氧区，缺氧区内采用活性污泥法和生物膜法相结合，潜水搅拌机可以实现泥水混合，使得反硝化反应充分进行;好氧区内采用活性污泥法，设置好氧活性污泥和曝气系统，实现充氧搅拌功能，使得硝化反应充分彻底，然后通过硝化液回流形式向缺氧区提供反硝化所需的硝态氮，一段A/O生化池出水自流进入中沉池。
作为优选，中沉池和二沉池底部设有泥斗区，顶部设有出水堰，中沉池和二沉池内设有刮泥机，中沉池外设有第一污泥回流泵，第一污泥回流泵一端通过回流管与中沉池连接，另一端通过回流管分别与脉冲厌氧罐和一段A/O生化池连接，二沉池外设有第二污泥回流泵，第二污泥回流泵一端通过回流管与二沉池连接，另一端通过回流管分别与水解酸化池和二段A/O生化池连接。
中沉池和二沉池可采用斜管沉淀形式、平流式沉淀形式、辐流式沉淀形式等，通过重力分离的原理实现泥水分离，顶部的出水堰可以均匀收集经处理后的出水，出水可自流进入初沉池;沉淀后的污泥可以在刮泥机的作用下缓慢沿池底进入泥斗区，中沉池泥斗区的污泥可以通过第一污泥回流泵回流至脉冲厌氧罐或一段A/O生化池内，二沉池泥斗区的污泥可以通过第二污泥回流泵回流至水解酸化池或二段A/O生化池内，进行循环利用。
作为优选，综合调节池一侧设有第二格栅井，第二格栅井内设有第二机械格栅，综合调节池与第二格栅井相对一侧设有第二引水罐、第二污水提升泵和设有进水口和出水口的第二冷却塔，第二引水罐一端通过管路与综合调节池连接，另一端通过管路与第二污水提升泵的一端连接，第二污水提升泵的另一端通过管路分别与初沉池和第二冷却塔的进水口连接，第二冷却塔的出水口通过管路与初沉池连接，综合调节池底部设有穿孔曝气装置。
第二机械格栅用于去除普通印染废水中的绒毛、短纤等杂质;第二引水罐使第二污水提升泵由负压吸水变成了正压吸水，使用效果好，运行可靠，避免了由底阀漏水而影响第二污水提升泵正常运转的缺点，综合调节池底部设置穿孔曝气系统，防止池底积泥的同时可以加强印花调节池的搅拌作用。
在综合调节池后设置第二冷却塔，当废水水温高于40℃时，第二引水罐中的废水经第二污水提升泵进入第二冷却塔，经过第二冷却塔冷却后的废水流入初沉池内;当废水水温低于40℃时，第二引水罐中的废水经第二污水提升泵直接进入初沉池。将水温控制在40℃内，可以降低后续处理装置的负荷。
作为优选，初沉池和终沉池包括相互连通的反应区和沉淀区，反应区内设有搅拌机，沉淀区底部设有泥斗区，沉淀区顶部设有出水堰，沉淀区内设有刮泥机。从上一单元流入的废水先在反应区充分混合后投加絮凝剂、助凝剂进行物化反应，去除废水中的不溶性大分子有机物，然后进入沉淀区内进行泥水分离。上清液经出水堰收集后自流进入水解酸化池，沉淀下来的污泥经刮泥机作用缓慢沿池底进入泥斗区，方便后续排出。
作为优选，水解酸化池内设有潜水搅拌机和第三填料支架，第三填料支架内设有第三组合填料，第三组合填料上设有生物膜。在水解酸化池内设置第三组合填料，并在第三组合填料上通过培养驯化水解细菌形成生物膜，可以将污水中的大分子有机物分解为小分子有机物，提高污水可生化性，同时辅以潜水搅拌机的机械搅拌作用，加强生物膜的传质能力，有利于后续二段A/O生化池进一步降低COD、氨氮和总氮指标。
作为优选，外排池内设有液位启停装置。当池内液位过高时启动外排泵，当池内液位过低时终止外排泵，可以实现自动化控制(液位启停装置为现有技术中的常规装置，不是本实用新型的重点)。
作为优选，系统内还设有污泥池，中沉池、初沉池、二沉池和终沉池中的泥斗区通过排泥管与污泥池连接。在系统中设置污泥池，可以将中沉池、初沉池、二沉池和终沉池中失去活性的剩余污泥统一排入污泥池内，进行集中收集和处理，方便污泥的后续处理和利用。
因此，本实用新型具有如下有益效果：
(1)对印染企业排放的不同氨氮浓度的污水进行分流处理，普通印染废水直接进入综合处理段进行处理，而高氨氮废水可以先通过高氨氮废水预处理段进行预处理，初步脱氮后再进入综合处理段进行综合处理，针对性强，降低了综合处理段的处理负荷，对普通印染废水和高氨氮印染废水都有良好的处理效果，且不用使整个系统一直处于适合处理高氨氮印染废水的高负荷运行状态，更加经济节能;
(2)高氨氮废水预处理段和综合处理段均经过多级物化处理、生物处理和沉淀，处理效果好;活性污泥法和生物膜法相结合，对有机物、氨氮、总氮等污染物的降解效果好;活性污泥法中缺氧和好氧处理相结合，脱氮效率高，系统处理后的出水稳定，可以达到印染废水的排放标准;
(3)印花调节池和综合调节池后设有引水罐，使污水提升泵和冷却循环水泵由负压吸水变成了正压吸水，使用效果好，运行可靠，避免了由底阀漏水而影响污水提升泵和冷却循环水泵正常运转的缺点;
(4)印花调节池和综合调节池后设有冷却塔，可以将水温控制在40℃内，保持后续处理装置的进水稳定性，降低后续处理装置的负荷，延长后续处理装置内的活性污泥寿命。（作者：彭凌吉;来东奇;庄国平）