申请日2013.07.18
公开(公告)日2013.10.09
IPC分类号C02F103/38; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种PVC生产废水的综合生物处理系统，包括依次连接的气浮沉淀单元、水解酸化单元、接触氧化单元以及深度处理单元;气浮沉淀单元包括气浮沉淀池，其进口端连接至废水管道，水解酸化单元为水解酸化池，接触氧化单元包括串联的一级接触氧化池和二级接触氧化池，深度处理单元包括与二级接触池连接的复合膜生物反应器I，复合膜生物反应器I连接至清水池。
权利要求书
1.一种PVC生产废水的综合生物处理系统，其特征在于，包括依次连接的气浮沉淀 单元、水解酸化单元、接触氧化单元以及深度处理单元;所述气浮沉淀单元包括气浮沉淀 池，其进口端连接至废水管道，所述水解酸化单元为水解酸化池，所述接触氧化单元包括 串联的一级接触氧化池和二级接触氧化池，所述深度处理单元包括与二级接触池连接的复 合膜生物反应器I，所述复合膜生物反应器I连接至清水池。
2.根据权利要求1所述的一种PVC生产废水的综合生物处理系统，其特征在于，所 述废水管道与沉降罐连通，所述沉降罐经调节池连接至气浮沉淀池，所述调节池和气浮沉 淀池之间设有冷却塔，所述气浮沉淀池还与加药系统连接，所述调节池和水解酸化池均与 污泥浓缩池连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种PVC生产废水的综合生物处理系统，其特征在于， 所述一级接触氧化池依次经一沉池、臭氧预处理池与二级接触氧化池连接，所述二级接触 氧化池经二沉池与复合膜生物反应器I连接;所述一沉池和二沉池的底部均与污泥浓缩池连 通，所述污泥浓缩池与污泥脱水机连接;所述臭氧预处理池与臭氧发生器I连接，所述一级 接触氧化池和二级接触氧化池均与鼓风机连接，所述臭氧预处理池的出水端与回用水池连 通。
4.根据权利要求3所述的一种PVC生产废水的综合生物处理系统，其特征在于，所 述复合膜生物反应器I依次经臭氧深度反应池、复合膜生物反应器II与清水池连接，所述 臭氧深度反应池与臭氧发生器II连接，所述复合膜生物反应器I与复合膜生物反应器II内 分别填充石英砂和植物活性炭，所述臭氧深度反应池的出水端与回用水池连通。
5.权利要求1所述的一种PVC生产废水的综合生物处理系统的处理方法，其特征在 于，具体步骤如下：
1)经气浮沉淀预处理去除废水中的大部分悬浮物质;
2)将预处理后的废水进行水解酸化厌氧处理，去除大分子难降解有机物;
3)经两级接触氧化池进行好氧生物反应，以好氧微生物降解废水中的有机物;
4)进行深度吸附净化反应以及臭氧除菌。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述步骤1)中，气浮沉淀预处理 是利用水中过饱和空气在减压时以微细的气泡形式释放出来，从而使水中的杂质颗粒被粘 附而上浮;并且，利用加药系统向气浮分离系统内投加聚合氯化铝及聚丙烯酰胺作为絮凝 剂或助凝剂，絮凝水中的杂质，进一步去除不溶性的悬浮物。
7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述步骤1)中，废水在气浮沉淀 预处理之前，还包括以下步骤：废水经调节池调节水质水量，保证废水进入后序构筑物的 水质和水量相对稳定，便于生物处理的稳定;调节池的出水由泵提升至冷却塔，降低废水 水温，之后进入气浮沉淀池。
8.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述的好氧生物 反应是在池内充填防脱落式纤维滤料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以0.2～0.5m/h的 速度流经填料，在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈 代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。
9.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述步骤3)中，在一级接触氧化 池后，经臭氧预处理，进一步降解废水中难降解有机物，提高废水的可生化性;所述步骤4) 中，在复合膜生物反应器I后经臭氧深度反应池去除废水的细菌、病毒，提高废水的出水水 质。
10.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述步骤3)中，二级接触氧化池 出水经二沉池进行泥水分离后，一部分污泥回流到二级接触氧化池，剩余污泥排入污泥浓 缩池，上清液顺次进入复合膜生物反应器I和复合膜生物反应器II，通过石英砂和植物活性 炭，去除废水中的剩余有机物和部分氨氮，一级接触氧化池出水和二级接触氧化池出水分 别经臭氧预处理池和臭氧深度反应池，进行预处理和深度处理去除废水中细菌和病毒后， 出水进入回用水池进行回用。
说明书
一种PVC生产废水的综合生物处理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种综合生物处理系统，具体涉及一种PVC生产废水的综合生物处理系统 及方法。属于废水处理技术领域。
背景技术
悬浮法PVC生产过程中废水的主要来源为去离子水在聚合反应完成后，经过离心分离 工序排出的母液废水以及聚合釜冲洗水、过滤器冲洗水和干燥尾冷的洗涤水，PVC母液废 水是一种经处理后回收利用价值极高的工艺废水。
但是废水主要污染物为细小颗粒的PVC，及少量的VCM单体和残留助剂，废水中的 添加剂(PVA)是产生COD的主要来源。所产生的离心母液废水的特点是：
(1)水量大。每生产1吨PVC产生离心母液废水约3～4吨;
(2)浊度高。主要为PVC颗粒;
(3)有机物浓度低。CODcr一般在150～200mg/L，属低浓度化工废水;
(4)废水中有机物为大分子有机物，生物降解难;
(5)硬度、氯根低;
(6)水温高，一般在70℃左右。
废水处理存在许多问题，难以有效处理和利用。现有的PVC生产装置的聚合离心母液 废水传统处理设施接触氧化池填料上易附着大量污泥和绿藻、微生物活性差、COD分解效 率降低。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种PVC生产废水的综合生物处理 系统及方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种PVC生产废水的综合生物处理系统，包括依次连接的气浮沉淀单元、水解酸化单 元、接触氧化单元以及深度处理单元;所述气浮沉淀单元包括气浮沉淀池，其进口端连接 至废水管道，所述水解酸化单元为水解酸化池，所述接触氧化单元包括串联的一级接触氧 化池和二级接触氧化池，所述深度处理单元包括与二级接触池连接的复合膜生物反应器I， 所述复合膜生物反应器I连接至清水池。
所述废水管道与沉降罐连通，所述沉降罐经调节池连接至气浮沉淀池，所述调节池和 气浮沉淀池之间设有冷却塔，所述气浮沉淀池还与加药系统连接，所述调节池和水解酸化 池均与污泥浓缩池连通。
所述一级接触氧化池依次经一沉池、臭氧预处理池与二级接触氧化池连接，所述二级 接触氧化池经二沉池与复合膜生物反应器I连接;所述一沉池和二沉池的底部均与污泥浓缩 池连通，所述污泥浓缩池与污泥脱水机连接;所述臭氧预处理池与臭氧发生器I连接，所述 一级接触氧化池和二级接触氧化池均与鼓风机连接，所述臭氧预处理池的出水端与回用水 池连通。
所述复合膜生物反应器I依次经臭氧深度反应池、复合膜生物反应器II与清水池连接， 所述臭氧深度反应池与臭氧发生器II连接，所述复合膜生物反应器I与复合膜生物反应器 II内分别填充石英砂和植物活性炭，所述臭氧深度反应池的出水端与回用水池连通。
一种PVC生产废水的综合生物处理方法，具体步骤如下：
1)经气浮沉淀预处理去除废水中的大部分悬浮物质;
2)将预处理后的废水进行水解酸化厌氧处理，去除大分子难降解有机物;
3)经两级接触氧化池进行好氧生物反应，以好氧微生物降解废水中的有机物;
4)进行深度吸附净化反应以及臭氧除菌。
所述步骤1)中，气浮沉淀预处理是利用水中过饱和空气在减压时以微细的气泡形式释 放出来，从而使水中的杂质颗粒被粘附而上浮;并且，利用加药系统向气浮分离系统内投 加聚合氯化铝及聚丙烯酰胺作为絮凝剂或助凝剂，絮凝水中的杂质，进一步去除不溶性的 悬浮物。
所述步骤1)中，废水在气浮沉淀预处理之前，还包括以下步骤：废水经调节池调节水 质水量，保证废水进入后序构筑物的水质和水量相对稳定，便于生物处理的稳定;调节池 的出水由泵提升至冷却塔，降低废水水温，之后进入气浮沉淀池。
所述步骤2)中，所述的水解酸化分为水解阶段、发酵或酸化阶段、乙酸化阶段和甲烷 阶段;水解阶段：高分子有机物因相对分子质量巨大，不能透过细胞膜，大分子有机物被 细菌胞外酶分解为小分子化合物;发酵或酸化阶段：小分子化合物在发酵细菌的细胞内转 化为更为简单的化合物并分泌到细胞外，主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化 碳、氢气;产乙酸阶段和甲烷阶段：进一步转化为乙酸、氢气、碳酸，更进一步转化为甲 烷、二氧化碳和新的细胞物质。
所述步骤3)中，所述的好氧生物反应是在池内充填防脱落式纤维滤料，已经充氧的污 水浸没全部填料，并以0.2～0.5m/h的速度流经填料，在填料上布满生物膜，污水与生物膜 广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污 水得到净化。
所述步骤3)中，在一级接触氧化池后，经臭氧预处理，进一步降解废水中难降解有机 物，提高废水的可生化性;所述步骤4)中，在复合膜生物反应器I后经臭氧深度反应池去 除废水的细菌、病毒，提高废水的出水水质。
所述步骤3)中，二级接触氧化池出水经二沉池进行泥水分离后，一部分污泥回流到二 级接触氧化池，剩余污泥排入污泥浓缩池，上清液顺次进入复合膜生物反应器I和复合膜生 物反应器II，通过石英砂和植物活性炭，去除废水中的剩余有机物和部分氨氮，一级接触 氧化池出水和二级接触氧化池出水分别经臭氧预处理池和臭氧深度反应池，进行预处理和 深度处理去除废水中细菌和病毒后，出水进入回用水池进行回用。
本发明的有益效果是：
针对现有PVC生产装置存在的技术问题，本发明采用了一种综合生物处理系统，废水 最终COD浓度降低到40毫克/升以内，远低于国家排放标准，处理后的水可全部用作厂区 的循环冷却水，实现了废水的闭路循环，达到了零排放。
本发明将PVC生产中废水先经气浮沉淀预处理去除废水中大部分悬浮物质，再将废水 进行水解酸化去除大分子难降解有机物，经过水解酸化厌氧处理后的废水进行好氧生物反 应用好氧微生物降解废水中有机物，然后进行深度吸附净化反应，再臭氧除菌。针对废水 水质特点及目前的技术现状，本发明采用“高效混凝气浮+水解酸化+两级接触氧化工艺+ 深度处理(复合膜生物反应器)”结合的生物处理工艺，能耗低、投资省、效率高、处理效 果稳定可靠。
