申请日2017.03.12
公开(公告)日2017.08.18
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明属于废水处理方法领域，公开了一种可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法及系统，处理方法包括：当进入处理系统内的橡胶废水经过预处理环节后，根据实际水量大小可实现其在IDEA工艺、D‑A2O工艺和A2O工艺中灵活切换;将进水量Q实<1/2Q设时为IDEA工艺运行模式;进水量1/2Q设≦Q实
权利要求书
1.一种可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法，其特征在于，所述可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法包括：
当天然橡胶生产废水经机械格栅除污机去除悬浮物、胶粒杂物后，自流进入沉砂池，比重大的大多数泥沙和颗粒物将会沉淀下来;废水依次流经调节池，并通过调节池中的固定池对水量的有效调节以用于进入处理系统内污染物浓度的均衡;在调节池中废水水质和水量被均和，废水中的部分有机污染物再此进行简单的水解，使综合废水的可生化性进一步提升;
在调节池提升泵的作用状态下，出水依次流经溶气气浮装置，经投药混凝反应后去除部分的悬浮性物质，将废水中的半溶解状态的悬浮性物质进行去除，期间经气浮效果产生的浮渣则通过刮渣机的机械刮扫，通过浮渣管路就近排入浮渣池中;紧接着废水溶液进入1#中间池进行进一步的水质均和;并通过提升装置将均质后的废水源源不断地输送至铁碳微电解塔内，随着废水的连续进入，废水介质开始发挥其电解质的作用，在废水溶液与铁碳微电解填料的阴阳电极所组成的原电池环境中，伴随着无数个微型原电池反应连续进行，促使众多难降解有机污染物充分降解，随着易降解有机物含量的增加，流经铁碳微电解塔的废水的可生化性大幅提高，电解过程产生的浮渣则经其内部设置的三相分离器的作用，固相浮渣则通过排渣管路定期排放至浮渣池中;随即出流废水进入(A、B)厌氧池;
紧接着，根据实际的污废水水量情况，在PLC控制系统的控制下，该污水处理系统实现其在IDEA工艺、D-A2O工艺和A2O工艺中的灵活切换;当进水量Q实<1/2Q设时切换为IDEA工艺;当进水量1/2Q设≦Q实 2.如权利要求1所述的可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法，其特征在于，根据实际的污废水水量通过PLC控制系统实现IDEA工艺运行的方法包括： 进水量处于Q实<1/2Q设时，通过PLC控制系统使通过铁碳微电解塔的生产废水依次连续地的进入到A侧的厌氧池、缺氧池和B侧的厌氧池、缺氧池;并对连续进水的接触氧化池进行间歇性曝气;并通过PLC控制系统控制接触氧化池的曝气时间和调节池提升泵的运行时间，实现系统的间歇性滗水过程，从而确保出水水质的高效性和稳定性;并将斜管沉淀池作为中间储水池使用，进一步对出水中的悬浮性微小颗粒进行有效沉降，最终出水经2#中间水池消毒，并经多介质过滤器的处理流经紫外线装置消毒后，进入到中水回用水池以备回用。 3.如权利要求1所述的可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法，其特征在于，根据实际的污废水水量通过PLC控制系统实现D-A2O工艺运行的方法包括： 进水量处于1/2Q设≦Q实 4.如权利要求1所述的可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法，其特征在于，根据实际的污废水水量通过PLC控制系统实现A2O工艺运行式的方法包括： 进水量处于Q设≦Q实≦Q设(1+20%)时，通过PLC控制系统使流经铁碳微电解塔的废水同时连续进入到A侧和B侧的厌氧池、缺氧池;并对该条件下连续进水的接触氧化池进行连续性曝气;通过PLC控制系统使经过接触氧化池处理后的废水流经斜管沉淀池，在该池中处理后的污废水在PAC和PAM絮凝剂的辅助作用下进行泥水分离;出水进入2#中间水池，通过对计量泵参数的设置向该池中定量控制次氯酸等消毒药剂的投加量;并通过提升装置将处理后的污废水逐级输送至多介质过滤器中;过滤器出水流经紫外消毒装置消毒;最终处理后的出水经管道输送至回用水池中以备生产回用。 5.一种如权利要求1所述可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括： 用于去除加工废水中悬浮物、胶粒杂物的机械格栅; 与机械格栅通过管道连接，用于将比重大的泥沙和颗粒物沉淀下来的沉砂池; 与沉砂池通过管道连接，用于将废水水质和水量均和的调节池; 与调节池的调节池提升泵连接，对经投药混凝反应后的废水产生浮渣的溶气气浮装置; 与溶气气浮装置通过管道连接，用于对废水进一步的水质均和的1#中间水池; 与1#中间水池通过管道连接，用于电解废水的铁碳微电解塔; 与铁碳微电解塔通过管道连接，用于对废水进行厌氧反应的(A、B)厌氧池; 与(A、B)厌氧池通过管道连接，用于对废水进行缺氧反应的(A、B)缺氧池; 与(A、B)缺氧池通过管道连接，用于对废水进行连续性曝气的接触氧化池; 与接触氧化池通过管道连接，用于对废水泥水分离的斜管沉淀池; 与斜管沉淀池通过管道连接，用于对废水进行消毒的2#中间水池; 与2#中间水池通过管道连接，用于对废水进行过滤的多介质过滤器; 与多介质过滤器通过管道连接，用于对处理后的废水进行重利用的回用水池; 根据实际的污废水水量情况，用于对废水进行IDEA工艺、D-A2O 工艺和A2O工艺切换的PLC控制系统。 6.如权利要求5所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括：插接在调节池上方的预处理曝气风机、插接在(A、B)厌氧池和(A、B)缺氧池内的潜水搅拌机、插接在斜管沉淀池上方的污泥回流自吸泵、插接在接触氧化池内的接触氧化池曝气风机、通过管道连接回用水池的变频恒压供水机组、插接在在回用水池上方的反洗自吸泵并均用过导线连接PLC控制系统。 说明书 一种可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法及系统 方法领域 本发明属于废水处理方法领域，尤其涉及一种可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法及系统。 背景方法 目前针对橡胶废水的处理工艺方法常涉及到的是物理处理方法(如隔离法、吸附法、吹脱法、絮凝法)、生化处理工艺方法(如厌氧、缺氧、好氧)和化学处理方法(如电极极化法、铁碳微电解法)，对于以上处理方法而言，物理处理方法主要针对的是可通过(如隔离、吸附、吹脱、絮凝)等手段便能实现去除污染物的方法和方法，而单一的物理处理方法无法实现对于溶解性污染物的有效去除;生化处理工艺方法主要针对的是对具有一定生化性的污染物的降解和去除，可对污染物基质含量较低的一般简单生活污水进行处理，该处理方法对污水中污染物基质的易降解程度和可生化性具有一定的要求，当不易降解或难降解有机物所占比重较大时，系统内部众多微生物会因过高的污染物冲击负荷而丧失污染物的降解能力，进而无法保证污染物的有去除效果;化学处理方法主要是针对某一类可通过添加药剂或改变系统内部反应条件来使得污水中污染物基质发生转化或转移(如形成沉淀、气体等)的一种处理方法手段，以达到去除污染物基质的目的，然而，对于许多不既参与化学反应又无法通过改变反应条件来去除的橡胶类污染物而言，仅通过单一的化学处理手段将无法实现污水中污染物基质的有效去除。基于此，就单一的上述处理方法而言，其在应对复杂成分的污染物治理方面显得尤为不足，其主要原因在于，不论采取物理处理方法、生化处理工艺方法和化学处理方法中的任何一种方法来处理橡胶污水中的污染物基质。其主要除污机理是根据不同污染物所具有的自身特性来决定的，这必然存在在实际污水中对污染物基质去除功效上的局限性。若要在同一处理系统中同时体现物理处理方法、生化处理方法和化学处理方法的共同特点，这便上升到了组合工艺方法的范畴，其方法、功能性相对于单一的物理处理方法、生化处理工艺方法或者是化学处理方法要优越许多。然而，组合工艺是通过将不同的工艺方法通过一定方式的组合而实现的，这也必然导致了污水处理工艺施工难度的增加、设备配置复杂程度加深、处理工艺占地面积增大、以及能耗增加等问题，尽管组合式工艺对成分复杂的橡胶废水处理能表现较强的污染物去除能力，但这也是以牺牲投资成本、增加系统建设难度、降低设备利用率、增加运行能耗、增加系统运维难度等为代价而实现的。 综上所述，现有方法存在的问题是：就单一的物理处理、生化处理和化学处理方法而言，现有方法在应对复杂成分的污染物治理方面显得尤为不足，其主要原因在于，不论采取物理处理方法、生化处理工艺方法和化学处理方法中的何种方法来处理污水中的污染物基质，其主要除污机理是根据不同污染物所具有的自身特性来决定的，这必然存在在实际污水中对污染物基质去除功效上的局限性; 现有方法的组合工艺存在污水处理工艺施工难度增加、设备配置复杂程度加深、处理工艺占地面积增大等问题，尽管组合式工艺对成分复杂的橡胶废水能表现较强的污染物去除能力，但这也是以牺牲投资成本、增加系统建设难度、降低设备利用率、增加运行能耗、增加系统运维难度等为代价而实现的; 目前绝大多数的污废水处理系统设施一般情况下都是按远期最大设计水量设计的，正常情况下在很长的一段时期内即使有少量的污水进入处理系统均需要启动所有设备，在处理实际污废水处理过程中仅有少量或正常产量的污废水进入处理系统内，这必然会使得在非最大设计水量状态下，原有污水处理系统内按最大设计参数配置的相关设备的过程启动、频繁启动所导致的设备利用率低、能耗浪费等诸多问题。 发明内容 针对现有方法存在的问题，本发明提供了一种可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法及系统。 本发明是这样实现的，一种可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法包括：当天然橡胶生产废水经机械格栅除污机去除悬浮物、胶粒杂物后，自流进入沉砂池，比重较大的大多数泥沙和颗粒物将会沉淀下来;废水依次流经废水综合调节池，并通过固定池容对水量的有效调节以实现进入处理系统内污染物浓度的均衡;在该池中废水水质和水量被均和，综合废水中的部分有机污染物再此进行简单的水解，使综合废水的可生化性进一步提升; 在调节池提升泵的作用状态下，出水依次流经溶气气浮装置，经投药混凝反应后去除部分的悬浮性物质，将废水中的半溶解状态的悬浮性物质进行去除，期间经气浮效果产生的浮渣则通过刮渣机的机械刮扫，通过浮渣管路就近排入浮渣池中;紧接着废水溶液进入1#中间池进行进一步的水质均和;并通过提升装置将均质后的废水源源不断地输送至铁碳微电解塔内，随着废水的连续进入，废水介质开始发挥其电解质的作用，在废水溶液与铁碳微电解填料的阴阳电极所组成的原电池环境中，伴随着无数个微型原电池反应连续进行，促使众多难降解有机污染物充分降解，随着易降解有机物含量的增加，流经铁碳微电解塔的废水的可生化性大幅提高，电解过程产生的浮渣则经其内部设置的三相分离器的作用，固相浮渣则通过排渣管路定期排放至浮渣池中;随即出流废水进入A、B厌氧池; 紧接着，根据实际的污废水水量情况，在PLC控制系统的控制下，该污水处理系统可实现其在IDEA工艺、D-A2O工艺和A2O工艺中的灵活切换;当进水量Q实<1/2Q设时切换为IDEA工艺;当进水量1/2Q设≦Q实 进一步，根据实际的污废水水量通过PLC控制系统实现IDEA工艺运行的方法包括： 进水量处于Q实<1/2Q设时，通过PLC控制系统使通过铁碳微电解塔的生产废水依次连续地的进入到A侧的厌氧池、缺氧池和B侧的厌氧池、缺氧池;并对连续进水的接触氧化池进行间歇性曝气;并通过PLC控制系统控制接触氧化池的曝气时间和调节池提升泵的运行时间，实现系统的间歇性滗水过程，从而确保出水水质的高效性和稳定性;并将斜管沉淀池作为中间储水池使用，进一步对出水中的悬浮性微小颗粒进行有效沉降，最终出水经2#中间水池(消毒池消毒，并经多介质过滤器的处理流经紫外线装置消毒后，进入到中水回用水池以备回用。 进一步，根据实际的污废水水量通过PLC控制系统实现D-A2O工艺运行的方法包括： 进水量处于1/2Q设≦Q实 进一步，根据实际的污废水水量通过PLC控制系统实现A2O工艺运行式的方法包括： 进水量处于Q设≦Q实≦Q设(1+20%)时，通过PLC控制系统使流经铁碳微电解塔的废水同时连续进入到A侧和B侧的厌氧池、缺氧池;并对该条件下连续进水的接触氧化池进行连续性曝气;通过PLC控制系统使经过接触氧化池处理后的废水流经斜管沉淀池，在该池中处理后的污废水在PAC和PAM絮凝剂的辅助作用下进行泥水分离;出水进入2#中间水池(消毒池)，通过对计量泵参数(0-50L/h)的设置向该池中定量控制次氯酸等消毒药剂的投加量;并通过提升装置将处理后的污废水逐级输送至多介质过滤器中;过滤器出水流经紫外消毒装置消毒;最终处理后的出水经管道输送至回用水池中以备生产回用。 本发明的另一目的在于提供一种如上述可灵活切换工艺的高效低耗橡胶废水处理方法的处理系统，包括： 用于去除加工废水中悬浮物、胶粒杂物的机械格栅; 与机械格栅通过管道连接，用于将比重大的泥沙和颗粒物沉淀下来的沉砂池; 与沉砂池通过管道连接，用于将废水水质和水量均和的调节池; 与调节池的调节池提升泵连接，对经投药混凝反应后的废水产生浮渣的溶气气浮装置; 与溶气气浮装置通过管道连接，用于对废水进一步的水质均和的1#中间水池; 与1#中间水池通过管道连接，用于电解废水的铁碳微电解塔; 与铁碳微电解塔通过管道连接，用于对肥水进行厌氧反应的(A、B)厌氧池; 与(A、B)厌氧池通过管道连接，用于对废水进行缺氧反应的(A、B)缺氧池; 与(A、B)缺氧池通过管道连接，用于对废水进行连续性曝气的接触氧化池; 与接触氧化池通过管道连接，用于对废水泥水分离的斜管沉淀池; 与斜管沉淀池通过管道连接，用于对废水进行消毒的2#中间水池; 与2#中间水池通过管道连接，用于对废水进行过滤的多介质过滤器; 与多介质过滤器通过管道连接，用于对处理后的废水进行重利用的回用水池; 根据实际的污废水水量情况，用于对废水进行IDEA工艺、D-A2O工艺和A2O工艺切换的PLC控制系统。 进一步，所述处理系统还包括：插接在调节池上方的预处理曝气风机、插接在(A、B)厌氧池和(A、B)缺氧池内的潜水搅拌机、插接在斜管沉淀池上方的污泥回流自吸泵、插接在接触氧化池内的接触氧化池曝气风机、通过管道连接回用水池的变频恒压供水机组、插接在在回用水池上方的反洗自吸泵并均用过导线连接PLC控制系统 包括：进水格栅渠、栅渣池、沉砂池、综合调节池、PAC、PAM加药装置、溶气气浮设备、中间1#水池、铁碳微电解塔、A厌氧池、B厌氧池、A缺氧池、B缺氧池、接触氧化池、斜管沉淀池、2#中间池(消毒池)、次氯酸消毒装置、多介质过滤器、紫外线消毒装置、回用水池、污泥池、设置在调节池上方的预处理曝气风机、设置在A、B厌氧池和A、B缺氧池内的潜水搅拌机、设置在污泥池上方的污泥回流自吸泵、设置在设备房内的PLC控制系统、接触氧化池曝气风机、变频恒压供水机组、设置在回用水池上方的反洗自吸泵。 本发明的优点及积极效果为：与固定化组合工艺处理橡胶废水方法相比，本发明并考虑实际过程中的能量损耗等因素，该发明方法可在保证系统出水稳定达标的前提条件下至少节约20%-30%的系统运行能耗，节能优势明显。 针对高浓度难降解有机废水处理，现有方法很难确保废水处理系统的高效性和稳定性，该发明方法可使进水中COD、BOD5、TN、氨氮、TP含量分别在3280mg/L、2140mg/L、624mg/L、310mg/L、26mg/L的平均浓度水平，分别降解至50mg/L、20mg/L、15mg/L、10mg/L、1.5mg/L的平均浓度水平以下，降解率分别高达98.5%、99.06%、97.59%、96.78%、94.23%，且效果稳定。 通过PLC编程方法的合理应用，大幅提升了污水处理系统的自动化程度，并根据人为控制实现其在IDEA工艺、D-A2O工艺和A2O工艺中的灵活切换，该方法节能优势、出水效果优势、自动化控制优势方面均得以凸显。 本发明可根据废水的实际水量情况，通过PLC控制系统的程序设定，根据实际的污废水水量情况合理地启停污水处理系统内的设备，可确保污废水处理系统稳定达标排放的同时又能实现污废水处理过程的节能运行。特别是针对水质水量变化相对较大的情况，通过合理优化PLC控制程序，便能实现污废水的稳定、节能处理，避免了污废水处理系统内部设备的冗余启动及运行。针对本发明高浓度天然橡胶生产废水的处理方法及方法目前尚未报到，实为首创。
