公布日：2023.09.15
申请日：2023.08.03
分类号：C02F3/28(2023.01)I;B01D19/00(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种芳香族化合物硝化废水处理设备及工艺，包括双循环厌氧反应器、旋转喷射式布水器和三相分离器，三相分离器和旋转喷射式布水器均设置在双循环厌氧反应器内，双循环厌氧反应器上设置有进水管、出水管和沼气排口，以此方式简化了芳香族化合物硝化废水处理流程，大大降低了危废和污泥产生量，节省了废水处理成本，并可消除硝化黄料的产生，极大地改善了废水处理的现场环境，提升废水处理效率，降低安全风险，促进硝化行业绿色与可持续发展。
权利要求书
1.一种芳香族化合物硝化废水处理设备，其特征在于，包括双循环厌氧反应器、旋转喷射式布水器和三相分离器，所述三相分离器和所述旋转喷射式布水器均设置在所述双循环厌氧反应器内，所述双循环厌氧反应器上设置有进水管、出水管和沼气排口，所述旋转喷射式布水器位于所述双循环厌氧反应器的下部，并与所述进水管连通，所述三相分离器位于所述旋转喷射式布水器的上方。
2.如权利要求1所述的芳香族化合物硝化废水处理设备，其特征在于，所述旋转喷射式布水器包括螺旋布水管以及设置在所述螺旋布水管上的喷射孔，且所述喷射孔的数量为多个。
3.如权利要求1所述的芳香族化合物硝化废水处理设备，其特征在于，所述芳香族化合物硝化废水处理设备还包括出水至进水回流管，所述出水至进水回流管的两端分别与所述进水管和所述出水管连通，所述出水至进水回流管设置在所述进水管和所述出水管之间。
4.如权利要求1所述的芳香族化合物硝化废水处理设备，其特征在于，所述芳香族化合物硝化废水处理设备还包括上部水向下部水回流管，所述上部水向下部水回流管的两端分别与所述双循环厌氧反应器的上部和下部连通，所述上部水向下部水回流管位于所述双循环厌氧反应器的外部。
5.如权利要求1所述的芳香族化合物硝化废水处理设备，其特征在于，所述三相分离器的数量至少为两个，所述三相分离器均设置在所述双循环厌氧反应器内，且所述三相分离器呈上下设置。
6.如权利要求1所述的芳香族化合物硝化废水处理设备，其特征在于，所述进水管位于所述双循环厌氧反应器的下部，所述沼气排口和所述出水管均位于所述双循环厌氧反应器的上部。
7.一种芳香族化合物硝化废水处理工艺，应用于如权利要求1至6任一项所述的芳香族化合物硝化废水处理设备，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将硝化反应所产生的芳香族化合物硝化废水以预设的流量进入所述双循环厌氧反应器的底部，并进行处理，形成上升的流场；步骤二：基于上升的流场，芳香族化合物硝化废水与厌氧污泥厌氧反应，生成甲烷气体；步骤三：分离处理废水和甲烷气体，完成对芳香族化合物硝化废水的处理。
8.如权利要求7所述的芳香族化合物硝化废水处理工艺，其特征在于，在步骤一中，预设的流量为5m3/h-7m3/h，对硝化反应所产生的芳香族化合物硝化废水处理采用所述旋转喷射式布水器进行处理，并形成螺旋式上升的流场。
9.如权利要求7所述的芳香族化合物硝化废水处理工艺，其特征在于，在步骤三中，对废水和生成的甲烷气体进行分离处理采用两个所述三相分离器进行处理，甲烷气体经所述沼气排口排出，污泥和部分废水被截留至所述双循环厌氧反应器下部，控制所述双循环厌氧反应器上部向下部回流水量为1m3/h-1.5m3/h。
10.如权利要求7所述的芳香族化合物硝化废水处理工艺，其特征在于，在步骤三中，控制所述双循环厌氧反应器出口向进口回水量为0.5m3/h-1m3/h。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芳香族化合物硝化废水处理设备及工艺，旨在解决现有技术中对废水处理产生大量的酚渣(危废)和污泥，现场环境较差，危废处理费用高，是工业废水处理领域棘手的难题，且严重制约硝化企业的发展的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种芳香族化合物硝化废水处理设备，
包括双循环厌氧反应器、旋转喷射式布水器和三相分离器，所述三相分离器和所述旋转喷射式布水器均设置在所述双循环厌氧反应器内，所述双循环厌氧反应器上设置有进水管、出水管和沼气排口，所述旋转喷射式布水器位于所述双循环厌氧反应器的下部，并与所述进水管连通，所述三相分离器位于所述旋转喷射式布水器的上方。
其中，所述旋转喷射式布水器包括螺旋布水管以及设置在所述螺旋布水管上的喷射孔，且所述喷射孔的数量为多个。
其中，所述芳香族化合物硝化废水处理设备还包括出水至进水回流管，所述出水至进水回流管的两端分别与所述进水管和所述出水管连通，所述出水至进水回流管设置在所述进水管和所述出水管之间。
其中，所述芳香族化合物硝化废水处理设备还包括上部水向下部水回流管，所述上部水向下部水回流管的两端分别与所述双循环厌氧反应器的上部和下部连通，所述上部水向下部水回流管位于所述双循环厌氧反应器的外部。
其中，所述三相分离器的数量至少为两个，所述三相分离器均设置在所述双循环厌氧反应器内，且所述三相分离器呈上下设置。
其中，所述进水管位于所述双循环厌氧反应器的下部，所述沼气排口和所述出水管均位于所述双循环厌氧反应器的上部。
本发明还提供一种芳香族化合物硝化废水处理工艺，应用于如上述所述的芳香族化合物硝化废水处理设备，包括如下步骤：
步骤一：将硝化反应所产生的芳香族化合物硝化废水以预设的流量进入所述双循环厌氧反应器的底部，并进行处理，形成上升的流场；
步骤二：基于上升的流场，芳香族化合物硝化废水与厌氧污泥厌氧反应，生成甲烷气体；
步骤三：分离处理废水和甲烷气体，完成对芳香族化合物硝化废水的处理。
其中，在步骤一中，预设的流量为5m3/h-7m3/h，对硝化反应所产生的芳香族化合物硝化废水处理采用所述旋转喷射式布水器进行处理，并形成螺旋式上升的流场。
其中，在步骤三中，对废水和生成的甲烷气体进行分离处理采用两个所述三相分离器进行处理，甲烷气体经所述沼气排口排出，污泥和部分废水被截留至所述双循环厌氧反应器下部，控制所述双循环厌氧反应器上部向下部回流水量为1m3/h-1.5m3/h。
其中，在步骤三中，控制所述双循环厌氧反应器出口向进口回水量为0.5m3/h-1m3/h。
本发明的一种芳香族化合物硝化废水处理设备及工艺，所述双循环厌氧反应器由外部出水至进水和内部上部水至下部水回流组成，污泥在所述旋转喷射式布水器和三相分离器之间，可以直接处理COD高达20000以上的废水，无需添加任何物料，即可提升COD脱除率，可替代现有处理工艺中的酸析、铁粉还原、芬顿氧化和絮凝沉淀工序，简化了芳香族化合物硝化废水处理流程，大大降低了危废和污泥产生量，节省了废水处理成本，并可消除硝化黄料的产生，极大地改善了废水处理的现场环境，提升废水处理效率，降低安全风险，促进硝化行业绿色与可持续发展，并且通过控制所述双循环厌氧反应器上部向下部回流水量，能够防止高COD对污泥活性的冲击，保证厌氧反应器底部废水的COD不抑制污泥的活性，控制所述双循环厌氧反应器出口向进口回水量，能够将部分处理后的废水引至厌氧反应器下部的进水口，稀释进水，降低进水的COD，减轻高COD废水对污泥的冲击，促进厌氧反应均匀平稳进行，通过厌氧反应器内外循环流的作用，厌氧污泥会逐渐形成颗粒状的结构，更有利于传质和厌氧反应的进行，此外，处理所产生的颗粒状污泥具有一定附加值，能够外售形成效益。
本发明中，高浓度废水经旋转喷射式布水器形成螺旋式上升的流场，与反应器内的厌氧颗粒污泥迅速混合。在双循环厌氧反应器下部，大部分有机物质被转化为甲烷气体，废水和生成的甲烷气体经过三相分离器进行处理，甲烷气体经过沼气排口排出，水流经回流至双循环厌氧反应器底部，形成良好的内循环。废水经过处理，污染物得到除解，双循环厌氧反应器出水一部分进入后续处理系统，一部分经回流管回流至进水口，形成外循环。外循环有利于稀释进水，促进厌氧反应均匀平稳进行。
（发明人：夏珊珊;夏文标;陆龙;贾佳;袁海豪;葛俊良;崔元元）