处理高浓度聚氨酯合成皮革废水

中国污水处理工程网时间：2018-3-7 11:02:39

　　申请日2016.05.27

　　公开(公告)日2016.10.12

　　IPC分类号C02F9/14; C02F101/38; C02F103/24

　　摘要

　　本实用新型公开了一种用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，属于废水生物处理技术领域。该处理系统包括依次连接的碱性水解反应装置、吹脱吸收装置、中和反应装置、气浮装置、厌氧好氧反应装置、过滤装置和膜生物反应装置，该碱性水解反应装置、吹脱吸收装置、中和反应装置、气浮装置、厌氧好氧反应装置、过滤装置和膜生物反应装置均与自动控制系统连接。本实用新型提供的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统特别适用于二甲基甲酰胺含量高的聚氨酯合成皮革废水的处理，其污染物去除率高，处理出水水质好，使得该设备无需外加二沉池出水即可达到排放标准，同时可回收二甲胺作为产品出售，从而降低处理成本。

　　摘要附图

　　权利要求书

　　1.一种用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　所述用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统包括依次连接的碱性水解反应装置、吹脱吸收装置、中和反应装置、气浮装置、厌氧好氧反应装置、过滤装置和膜生物反应装置，所述碱性水解反应装置、吹脱吸收装置、中和反应装置、气浮装置、厌氧好氧反应装置、过滤装置和膜生物反应装置均与自动控制系统连接。

　　2.根据权利要求1所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　所述碱性水解反应装置包括彼此连接碱性加药装置和碱性水解反应池;

　　所述吹脱吸收装置包括吹脱塔和吸收塔，所述吹脱塔分别与所述碱性水解反应池、吸收塔和中和反应装置连接;

　　所述中和反应装置包括彼此连接的酸性加药装置和中和反应池，所述中和反应池与所述吹脱塔连接，且在所述碱性水解反应池和中和反应池的内腔底部均设置有气搅拌装置。

　　3.根据权利要求2所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　所述吹脱塔包括吹脱塔壳体，所述吹脱塔壳体包括设置在吹脱塔壳体顶端的吹脱塔出气口和设置在吹脱塔壳体底端的吹脱塔出水口，在所述吹脱塔壳体的内腔中从上到下依次设置有废水喷淋器、聚丙烯塑料填料和气体释放器;

　　所述吸收塔包括吸收塔壳体，在所述吸收塔壳体的内腔中从上到下依次设置有吸收液喷淋器、聚丙烯塑料填料和气体释放器，所述吸收液喷淋器与所述吸收塔壳体的底端的吸收液集水区彼此连接，所述吸收塔的气体释放器与所述吹脱塔出气口连接。

　　4.根据权利要求3所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　所述吹脱塔和吸收塔中的聚丙烯塑料填料均包括多个多面空心球聚丙烯塑料，所述多个多面空心球聚丙烯塑料中的所有的多面空心球聚丙烯塑料的外表面上均设置有多个半扇形叶片，所述多个半扇形叶片彼此交错设置。

　　5.根据权利要求2-4中任一项所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　所述气浮装置包括气浮机壳体、气浮刮泥机叶片、用于驱动所述气浮刮泥机叶片旋转的驱动装置、溶气水释放器和溶气罐，所述气浮刮泥机叶片与所述驱动装置连接，所述溶气水释放器与溶气罐连接，

　　所述气浮刮泥机叶片设置在所述气浮机壳体的内腔顶端，所述驱动装置设置在所述气浮机壳体的外表面上，所述溶气水释放器设置在所述气浮机壳体的内腔底端，在所述气浮机壳体的底端还设置有与所述中和反应池连接的废水入口，

　　在所述气浮刮泥机叶片与溶气水释放器之间设置有环形集水槽，所述环形集水槽分别与所述溶气罐和所述厌氧好氧反应装置连接。

　　6.根据权利要求5所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　所述厌氧好氧反应装置包括依次连接的厌氧池、活性污泥池和沉淀池，在所述厌氧池和活性污泥池的底部均设置有污泥回流管，在所述沉淀池的底部设置有污泥排放管，所述污泥排放管在使用时与所述厌氧池和/或活性污泥池的污泥回流管连接，

　　所述厌氧池通过脉冲布水罐与所述气浮装置连接，在所述厌氧池的内腔中设置有弹性填料，所述脉冲布水罐的脉冲布水管插入所述厌氧池的内腔中并延伸至所述弹性填料的下方，在所述弹性填料的上方的厌氧池上设置有厌氧池废水出口。

　　7.根据权利要求6所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　在所述活性污泥池的底部设置有与所述厌氧池连接的活性污泥池进水口，且在所述活性污泥池的底部内腔中设置有曝气器，所述曝气器与设置在所述活性污泥池外的鼓风机连接，在所述曝气器上方的内腔中设置有活性污泥池填料，所述沉淀池设置有中心导流管，所述中心导流管的一端与所述活性污泥池连接，所述中心导流管的另一端插入所述沉淀池的内腔中，在所述中心导流管的上方设置有溢水堰，所述溢水堰与所述过滤装置连接，在所述中心导流管的下方设置有用于反射来自于所述中心导流管的废水的伞形反射板。

　　8.根据权利要求7所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　所述过滤装置包括砂滤塔和精密滤塔，所述砂滤塔的一端与所述溢水堰连接，所述砂滤塔的另一端与所述精密滤塔连接，

　　在所述砂滤塔上设置有砂滤塔进水口和砂滤塔出水口，所述砂滤塔进水口设置在所述砂滤塔出水口的上方，所述砂滤塔进水口与所述溢水堰连接，所述砂滤塔出水口与所述精密滤塔连接，在所述砂滤塔的内腔中设置有石英砂滤料，在所述精密滤塔上设置有精密滤塔进水口和精密滤塔出水口，所述精密滤塔进水口设置在所述精密滤塔出水口的上方，所述精密滤塔进水口与所述砂滤塔出水口连接，所述精密滤塔出水口与所述膜生物反应装置连接，在所述精密滤塔的内腔中设置有玻璃纤维滤芯。

　　9.根据权利要求8所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　在所述砂滤塔和精密滤塔的顶部均设置有反冲洗出气管和反冲洗出水管，相应地在所述砂滤塔和精密滤塔的底部均设置有反冲洗进气管和反冲洗进水管，所有的所述反冲洗进气管均与所述处理系统的曝气管道连接，所有的所述反冲洗进水管均与所述处理系统的自动进水系统连接。

　　10.根据权利要求8所述的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，其特征在于，

　　在所述膜生物反应装置的内腔中设置有曝气器和至少一个平板膜组件，所述曝气器设置在所述膜生物反应装置的内腔的底部，所述至少一个平板膜组件中的所有的平板膜组件包括滤板、膜垫、聚氯乙烯薄膜层和取水口，所述膜垫和聚氯乙烯薄膜层均附着在所述滤板的外表面上，所述聚氯乙烯薄膜层附着在所述膜垫的外表面上，

　　所述滤板包括彼此连接的外框架和内支撑件，所述取水口设置在所述外框架上，且所述内支撑件上设置有与所述取水口连接的至少一个水流沟槽。

　　说明书

　　用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统

　　技术领域

　　本实用新型涉及废水生物处理技术领域，特别涉及用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统。

　　背景技术

　　近年来，合成革已成为日常消费制品工业中一个很重要的行业。据统计，全国现有2000多家的合成革企业，具有上千条生产线。我国的合成革工业主要分布在长江三角、珠三角以及沿海的一些大中城市，其约占全国合成革企业总量的80%。

　　目前，聚氨酯(PU)合成革大多以二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂通过溶液聚合法而制得。其中，DMF在树脂中用量约占总量的60%以上。合成革制造业既是DMF的主要消费者，同时也是DMF废水的主要排放者，每年仅仅是合成革行业所排放的含有DMF的废水就有近1亿吨。而DMF具有毒性大、气味难闻且不易分解等特点。在作业场所中，DMF可经呼吸道和皮肤进入到人体内，对人体的肝脏、肾脏以及肺等器官造成伤害，严重时甚至可导致死亡。因而，若随意排放含有DMF的废水，不仅会造成严重的环境危害，而且还会对周围的人造成严重的健康损害。

　　根据前苏联的规定，饮用水中DMF最大容许浓度为10ppm。而根据国家环保部《清洁生产标准一合成革工业》的规定，废水中DMF的含量最高浓度不得超过10ppm。同时依据环保部2008年正式颁布实施的“合成革与人造革工业污染物排放标准(GB21902-2008)”的相关规定，对新建企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排水量做了明确规定，废水排放化学需氧量(COD)浓度不超过80mg/L，氨氮浓度不超过8mg/L。为达标排放，需要对聚氨酚合成皮革废水进行深度处理。

　　目前，国内外处理含有DMF的废水的主要方法为生物法、物化法(例如吸附、萃取)、化学法(例如催化氧化、超临界水氧化)等。其中生物法处理DMF废水存在处理时间长，降解不彻底等缺点，这是由于DMF会使微生物中毒，对生物处理造成极大冲击;而物化法中的吸附法可再生性差、萃取中使用的有机物存在二次污染的可能性。

　　因此，确有必要提供一种低成本、高效率且处理效果好的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统。

　　实用新型内容

　　为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本实用新型提供了一种用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统。所述技术方案如下：

　　本实用新型的一个目的是提供了一种用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统。

　　根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统，所述处理系统包括依次连接的碱性水解反应装置、吹脱吸收装置、中和反应装置、气浮装置、厌氧好氧反应装置、过滤装置和膜生物反应装置，所述碱性水解反应装置、吹脱吸收装置、中和反应装置、气浮装置、厌氧好氧反应装置、过滤装置和膜生物反应装置均与自动控制系统连接。

　　具体地，所述碱性水解反应装置包括彼此连接碱性加药装置和碱性水解反应池;

　　所述吹脱吸收装置包括吹脱塔和吸收塔，所述吹脱塔分别与所述碱性水解反应池、吸收塔和中和反应装置连接;

　　具体地，所述吹脱塔包括吹脱塔壳体，所述吹脱塔壳体包括设置在吹脱塔壳体顶端的吹脱塔出气口和设置在吹脱塔壳体底端的吹脱塔出水口，在所述吹脱塔壳体的内腔中从上到下依次设置有废水喷淋器、聚丙烯塑料填料和气体释放器;

　　优选地，所述吹脱塔和吸收塔中的聚丙烯塑料填料均包括多个多面空心球聚丙烯塑料，所述多个多面空心球聚丙烯塑料中的每一个多面空心球聚丙烯塑料的外表面上均设置有多个半扇形叶片，所述多个半扇形叶片彼此交错设置。进一步地，所述气浮装置包括气浮机壳体、气浮刮泥机叶片、用于驱动所述气浮刮泥机叶片旋转的驱动装置、溶气水释放器和溶气罐，所述气浮刮泥机叶片与所述驱动装置连接，所述溶气水释放器与溶气罐连接，

　　在所述气浮刮泥机叶片与溶气水释放器之间设置有环形集水槽，所述环形集水槽分别与所述溶气罐和所述厌氧好氧反应装置连接。

　　进一步地，所述厌氧好氧反应装置包括依次连接的厌氧池、活性污泥池和沉淀池，在所述厌氧池和活性污泥池的底部均设置有污泥回流管，在所述沉淀池的底部设置有污泥排放管，所述污泥排放管在使用时与所述厌氧池和/或活性污泥池的污泥回流管连接，

　　具体地，在所述活性污泥池的底部设置有与所述厌氧池连接的活性污泥池进水口，且在所述活性污泥池的底部内腔中设置有曝气器，所述曝气器与设置在所述活性污泥池外的鼓风机连接，在所述曝气器上方的内腔中设置有活性污泥池填料，

　　所述沉淀池设置有中心导流管，所述中心导流管的一端与所述活性污泥池连接，所述中心导流管的另一端插入所述沉淀池的内腔中，在所述中心导流管的上方设置有溢水堰，所述溢水堰与所述过滤装置连接，在所述中心导流管的下方设置有用于将来自于所述中心导管的废水反射至所述溢水堰中的伞形反射板。

　　进一步地，所述过滤装置包括砂滤塔和精密滤塔，所述砂滤塔的一端与所述溢水堰连接，所述砂滤塔的另一端与所述精密滤塔连接，

　　在所述砂滤塔上设置有砂滤塔进水口和砂滤塔出水口，所述砂滤塔进水口设置在所述砂滤塔出水口的上方，所述砂滤塔进水口与所述溢水堰连接，所述砂滤塔出水口与所述精密滤塔连接，在所述砂滤塔的内腔中设置有石英砂滤料，

　　在所述精密滤塔上设置有精密滤塔进水口和精密滤塔出水口，所述精密滤塔进水口设置在所述精密滤塔出水口的上方，所述精密滤塔进水口与所述砂滤塔出水口连接，所述精密滤塔出水口与所述膜生物反应装置连接，在所述精密滤塔的内腔中设置有玻璃纤维滤芯。

　　进一步地，在所述砂滤塔和精密滤塔的顶部均设置有反冲洗出气管和反冲洗出水管，相应地在所述砂滤塔和精密滤塔的底部均设置有反冲洗进气管和反冲洗进水管，所有的所述反冲洗进气管均与所述处理系统的曝气管道连接，所有的所述反冲洗进水管均与所述处理系统的自动进水系统连接。

　　具体地，在所述膜生物反应装置的内腔中设置有曝气器和至少一个平板膜组件，所述曝气器设置在所述膜生物反应装置的内腔的底部，所述至少一个平板膜组件中的所有的平板膜组件包括滤板、膜垫、聚氯乙烯薄膜层和取水口，所述膜垫和聚氯乙烯薄膜层均附着在所述滤板的外表面上，所述聚氯乙烯薄膜层附着在所述膜垫的外表面上，

　　所述滤板包括彼此连接的外框架和内支撑件，所述取水口设置在所述外框架上，且所述内支撑件上设置有与所述取水口连接的至少一个水流沟槽。

　　本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

　　(1)本实用新型提供的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统特别适用于二甲基甲酰胺含量高的聚氨酚合成皮革废水的处理，其污染物去除率高，处理出水水质好，使得该设备无需外加二沉池出水即可达到排放标准;

　　(2)本实用新型提供的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统可回收二甲胺(DMA)作为产品出售，从而降低处理成本;

　　(3)本实用新型提供的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统中的厌氧好氧反应装置内污泥浓度高，其容积负荷大，占地面积小，剩余污泥产量低;

　　(4)本实用新型提供的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统中的膜生物反应装置(MBR)内的平板膜组件有利于增殖缓慢或高效微生物的截留，从而提高了用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统的硝化效果和对难降解有机物的处理能力;

　　(5)本实用新型提供的用于处理高浓度聚氨酯合成皮革废水的处理系统采用连续进水系统，可根据进出水水质状况实现供氧量和反冲洗周器的调节和控制，耐负荷冲击能力强，易于实现自动控制，操作管理方便;