申请日2007.03.19
公开(公告)日2007.09.26
IPC分类号C02F9/08; C02F7/00; C02F1/66; C02F103/38; C02F1/28; C02F11/12; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水”处理工艺，属于电石乙炔法PVC废水处理法，电石渣场上清液和各生产单位送来的PVC废水，通过均化池、曝气池、预沉池、调节池、提升泵、混合器、中和曝气、反应室、二沉室、过滤室、活性炭吸附器、监护池处理后进入清水池，由回用泵供用户，本发明去除废水中硫化物、COD及其它物质比较彻底，可使处理水回用于生产，达到零排放，排泥量少，对事故、消防及初雨水也进行了处理，全系统提升泵少，无冲洗泵，各单元间基本为自流式，并实现了自动排泥与自动反冲洗，工艺流程简单，建设投资低，自动化运行，管理维护简单，适于电石乙炔及PVC废水的处理。
权利要求书
1.一种曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水”处理工艺，其特 征在于：利用中和、多级曝气、沉淀、过滤、活性炭吸附及空气净化与污泥 处理的物理化学法相结合的成套处理工艺，由预处理阶段，二级处理阶段， 深度处理阶段，保安措施和回用设施五部分组成，①预处理阶段：电石渣场 上清液和各生产单位送来的PVC废水通过污水进水管(55)流入均化池(1) 内，经潜水搅拌机(42)搅拌均匀，自流入曝气室(2)曝气除去氨氮或催 化次氯酸钠氧化可氧化之物后，自流入预沉池(3)沉去悬浮物，流入调节 池(4)，由潜水搅拌机(43)搅拌;②二级处理阶段：预处理水从调节池(4) 通过提升泵吸水与出水管(56)经过提升泵(5)送入管道混合器(6)，与 计量泵(35)通过中和剂投加管(70)送来的中和剂混合中和后进入中和曝 气室(7)，与高压风机(31)通过高压风机送风管(76)送来的空气进行搅 拌和氧化，在中和曝气室后段用混凝剂计量泵(40)通过混凝投加管(72) 投加混凝剂，然后进入反应室(8)进行絮凝反应，结成絮凝体流入二沉室 (9)沉去悬浮物，清水进入过滤室(10)过滤;③深度处理阶段：过滤室 的滤后水通过过滤室出水管(57)和活性炭吸附器进水管(58)自流进入活 性炭吸附器(11)，吸附掉残存物质后经活性炭吸附器出水管(61)流入监 护池(12);④保安措施：在监护池内设COD在线监测仪，测试水质达标时 排放或流入清水池(13)回用，如不达标时可用监护泵(15)通过监护泵吸 水及出水管(83)送回均化池(1)或事故池(16)参入重新处理;⑤回用 设施：合格水经回用泵(14)通过回用泵吸水与出水管(65)送入用户回用。
2.根据权利要求1所述的曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水” 处理工艺，其特征在于：事故废水初雨水与消防废水处理：①事故废水通过 事故池进水管(66)排入事故池(16)贮存，并用潜水搅拌机(45)搅拌， 用事故泵(17)通过事故泵吸水与出水管(67)送入均化池(1)处理;② 初雨水和消防废水：它们从初雨水及消防水池进水管(68)流过格栅槽(18)， 由机械格栅(19)拦截掉大块悬浮物，进入初雨水及消防水池(20)，再经 雨水泵(21)以均恒水量通过雨水泵吸水与出水管(69)送入均化池(1) 处理。
3.根据权利要求1所述的曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水” 处理工艺，其特征在于：曝气系统：曝气用的空气由高压风机(31)经高压 风机送风管(76)分别送入曝气池(2)内的曝气系统(32)和中和曝气室 (7)中的曝气系统(33)实行曝气。
4.根据权利要求1所述的曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水” 处理工艺，其特征在于：空气净化系统，①空气净化：中和曝气中的废气在 引风机(25)的抽吸下，经集气罩(22)及有害气体输出管(73)流入空气 净化器(23)，与循环泵(27)从反应池(24)抽出的药液，经循环泵吸水 与出水管(75)送入空气净化器(23)内喷雾混合与化合后再进入反应池(24) 进行二级冲击水浴化合后，将有害物质化合为可沉淀物留在反应液中，洁净 空气经引风机(25)通过引风机吸风与排风管(74)送入烟囱(26)排出; ②投药与液位控制：在反应池(24)设投药箱(28)，其下箱为溢流箱收集 反应池中多余的药液，箱满后经回流泵(29)送回投药箱(28)的上箱溶药 箱回用;③排泥：当反应池(24)内积存污泥太多或液体含药量太少时，开 启排泥阀(30)排泥，所排污泥经反应池排泥管(79)自流入污泥池(50)。
5.根据权利要求1所述的曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水” 处理工艺，其特征在于：污泥处理，①预沉池污泥：预沉池(3)沉积的污 泥由排泥桁车(48)通过吸泥桁车吸泥与排泥管(77)吸起并送入排泥槽(49)， 再经排泥管(80)自流入污泥池(50);②二沉室污泥：二沉室(9)内沉积 的污泥由二沉室自动排泥阀(47)从排泥管(78)排出，自流入污泥池(50); ③污泥干化处理：污泥池(50)内的上清液由电控回流阀(54)从污泥池溢 流管及脱水机排水管(82)排出，送入均化池(1)参入再处理，污泥由污 泥泵(51)提升后在污泥泵吸泥与输泥管(81)中与PAM计量泵(37)从 PAM投加管(71)送来的PAM混合后，送入污泥离心脱水机(52)进行干 化处理，干泥从污泥传送带(53)输出，废水经污泥池溢流管及脱水机排水 管(82)流回均化池(1)。
6.根据权利要求1所述的曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水” 处理工艺，其特征在于：投药系统，①中和剂：在中和阶段所用的中和剂从 中和剂箱(34)由计量泵(35)经中和剂投加管(70)送入管道混合器(6)， 其投加量由设在混合器前后的PH在线监测仪控制;②二沉室絮凝剂：由混 凝剂计量泵(40)从混凝剂投药箱(39)的下箱贮药箱吸出，经混凝剂投加 管(72)送到中和曝气室(7)的后部曝气混合;③污泥处理絮凝剂：由PAM 计量泵(37)从PAM投药箱(36)的下箱贮药箱吸出;经PAM投加管(71) 送到污泥泵(51)的污泥泵吸泥与输泥管(81)混合。
7.根据权利要求1所述的曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水” 处理工艺，其特征在于：反洗水处理，①过滤室反洗水：过滤室(10)在达 到终期充许水头时，过滤室反洗出水管(60)上的冲洗排水阀自动排入反洗 总排水管(64)，自流回均化池(1);②活性炭吸附器反洗水：当需要冲洗 时，其反洗用清水从过滤室(10)的贮水箱经活性炭吸附器反洗进水管(62) 上的电控阀门送入吸附器，反洗废水从活性炭吸附器反洗出水管(63)排入 反洗总排水管(64)。
8.根据权利要求1所述的曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水” 处理工艺，其特征在于：自控系统，①主线自控：在调节池(4)内安装液 位传感器，控制池中最高水位与最低水位指令提升泵(5)开、停，在提升 泵(5)后面的所有水处理工艺中的电控设备、阀门与时间继电器都与提升 泵连锁，按程序随提升泵动作;②事故池、雨水池、污水池和清水池内均设 液位传感器，按池中水位高低指令各自的提升泵及后续设备自动开停;③监 护泵：当设在监护池内的在线监测仪的水质指标不合格时，指令启动运行， 合格时停泵;④自动投药箱：PAM投药箱(36)和混凝剂投药箱(39)分 为上箱(溶药箱)和下箱(贮药箱)，在下箱内设液位传感器，当下箱缺药 时指令自动输液阀(38)或(41)开启，将上箱的备用药液自动投入下箱， 并报警让运行人员来溶药;⑤机械格栅：机械格栅(19)按栅前水位高低自 动开、停;⑥潜水搅拌机：按设定时间自动开、停;⑦各电控单元及保安系 统都输入中心控制室由PLC系统控制。
说明书
曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水”处理工艺
技术领域：本发明涉及采用电石乙炔法生产PVC所生产的废水处理方 法，特别是一种曝气絮凝法处理“电石乙炔法PVC生产废水”处理工艺。
背景技术：根据国内报道，现有的技术大体分为四种形式：
1.自然沉淀法：即将电石废水送入平流沉淀池，经过自然沉降后上清液 回用。电石渣干化后用于制水泥等，其它浓水排入干化场。其特点是处理不 彻底，不符合环保要求，是最原始的方法。
2.化学絮絮凝法：采用硫酸亚铁作沉淀剂，使硫离子转化成为难溶的硫 化物沉淀除去。
反应式如：FeSO4+S→FeS↓+SO4 SO4+Ca→CaSO4
2.1优点：
1)对硫和COD去除率高，脱硫率达99%，除COD率达92%;
2)处理设备简单，只要混凝沉淀加过滤池即可。不排放有害气体;
3)硫酸亚铁起到了化合与絮凝两大作用。
2.2缺点：
1)亚铁投加量太大、运行成本高：亚铁投加量为含硫量的9～11倍，造 成投药设备大;
2)污泥量大，处理成本太高：99%的亚铁及水中的被去除物质都作为 污泥被沉淀下来，污泥量比原废水高了十多倍，使污泥贮存、干化系统与助 凝剂系统都十分庞大，污泥处理成本太高;
3)上述原因造成劳动量和运输量太大;
4)沉淀设备大、助凝剂用量多：由于化合物颗粒细而轻，同电荷排斥 力强，人为地形成高浊度水，所以需要助凝剂聚丙烯酰胺多。结成的絮凝体 松散而不易沉降，所以需要慢速沉降的大沉淀池。
3.催化氧化法：利用空气中的氧化和催化剂或氧化剂等的作用将硫离 子氧化成硫代硫酸盐、硫酸盐等。常用的催化剂有醌类化合物，锰、铜、铁、 钴等金属盐类、活性炭、过氧化物等。如用硫酸锰作催化剂时，Mn2+离子可 促进空气中的氧对S2-离子氧化，生成单质硫，进而氧化成硫代硫酸盐或硫 酸盐。
Mn2++2OH-=Mn(OH)2 2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3
2S2-+4H2MnO3+H2O=S2O3 2-+4Mn(OH)2+OH-
4S2O3 2-+5O2+4H-=6SO4 2-+2S+2H2O
3.1优点：
在催化剂存在或采用强氧化剂条件下，S2-离子转化率很高。
3.2缺点：
1)大量S2O3 2-的存在导致废水中氧化还原电位(ORP)在-1000mv至 -250mv左右，使好氧生物无法生存。
2)单质硫及锰的氢氧化物极难沉降，不但要有助凝剂，而且要有适应 低沉降速度的大体积沉淀池。
3)由于废水成分复杂，杂质含量波动大，导致沉降效果差，影响出水 水质。
4，回收法：向废水中投加盐酸中和，将S2+化合成H2S，在PH=6～7 条件下曝气可将64～95%的H2S溢出水来。H2S是有毒气体，可用3%氢氧化 钠溶液加氧化铁吸收，H2S和SO2生成He2S3，反应式如下：
2HCL+S2-=H2S+2CL- 2Fe2S3+6H2S=2Fe2S3+6H2O
2Fe2S3+3SO2=2Fe2S3+6O2 2Fe2S3+3O2=2Fe2S3+6S↓
从反应式中可知，在经过反应后，产生了Fe2S3和单质硫。故可多次循 环使用。单质硫通过丙酮提纯后作为副产品出售。
4.1优点：
1)所配溶液可以重复使用多次;
2)单质硫可以提纯出售;
3)运行成本相对较低。
4.2缺点：
1)硫化氢气体不但有毒，浓度高了会爆炸;
2)处理技术较为复杂。
以上介绍除自然沉降法外，大多停留在实验室中，实际应用成功的报道不多。
发明内容：本发明的目的在于提供一种曝气絮凝法处理“电石乙炔法 PVC生产废水”处理工艺，可以使PVC废水处理达标排放或回用，使排出 的气体得以净化，排泥量少，自动化程度高，它是将事故水处理、调节池、 监护池、回用清水池，中和曝气、混凝沉淀、过滤一体化净水设备、空气净 化系统、投药系统、污泥干化系统、各级提升系统及自动化控制系统的成套 工艺结合在一起，从而达到出水水质稳定，排泥量少，运行成本低，自动化 水平高，减少误操作，减轻体力劳动强度和卫生安全运行的目的。
本实用新型的构成：利用中和、多级曝气、沉淀、过滤、活性炭吸附及 空气净化与污泥处理的物理化学法相结台的成套处理工艺，由预处理阶段， 二级处理阶段，深度处理阶段，保安措施和回用设施五部分组成，①预处理 阶段：电石渣场上清液和各生产单位送来的PVC废水通过污水进水管55流 入均化池1内，经潜水搅拌机42搅拌均匀，自流入曝气室2曝气除去氨氮 或催化次氯酸钠氧化可氧化之物后，自流入预沉池3沉去悬浮物，流入调节 池4，由潜水搅拌机43搅拌;②二级处理阶段：预处理水从调节池4通过提 升泵的吸水与出水管56经过提升泵5送入管道混合器6，与计量泵35通过 中和剂投加管70送来的中和剂混合中和后进入中和曝气室7，与高压风机 31通过高压风机送风管76送来的空气进行搅拌和氧化，在中和曝气室后段 用混凝剂计量泵40通过混凝投加管72投加混凝剂，然后进入反应室8进行 絮凝反应，结成絮凝体流入二沉室9沉去悬浮物，清水进入过滤室10过滤; ③深度处理阶段：过滤室的滤后水通过过滤室出水管57和活性炭吸附器进 水管58自流进入活性炭吸附器11，吸附掉残存物质后经活性炭吸附器出水 管61流入监护池12;④保安措施：在监护池内设COD在线监测仪，测试 水质达标时排放或流入清水池13回用，如不达标时可用监护泵15通过监护 泵吸水及出水管83送回均化池1或事故池16参入重新处理;⑤回用设施： 合格水经回用泵14通过回用泵吸水与出水管65送入用户回用。
事故废水、初雨水与消防废水处理：①事故废水通过事故池进水管66 排入事故池16贮存，并用潜水搅拌机45搅拌，用事故泵17通过事故泵吸 水与出水管67送入均化池1处理;②初雨水和消防废水：它们从雨水及消 防水池进水管68流过格栅槽18，由机械格栅19拦截掉大块悬浮物，进入初 雨水及消防水池20，再经雨水泵21以均恒水量通过雨水泵吸水与出水管69 送入均化池1处理。
曝气系统：曝气用的空气由高压风机31经高压风机送风管76分别送入 曝气池2内的曝气系统32和中和曝气室7中的曝气系统33实行曝气。
空气净化系统，①空气净化：中和曝气中的废气在引风机25的抽吸下， 经集气罩22及有害气体输出管73流入空气净化器23，与循环泵27从反应 池24抽出的药液，经循环泵吸水与出水管75送入空气净化器23内喷雾混 合与化合后再进入反应池24进行二级冲击水浴化台后，将有害物质化合为 可沉淀物留在反应液中，洁净空气经引风机25通过引风机吸风与排风管74 送入烟囱26排出;②投药与液位控制：在反应池24设投药箱28，其下箱为 溢流箱收集反应池中多余的药液，箱满后经回流泵29送回投药箱28的上箱 溶药箱回用;③排泥：当反应池24内积存污泥太多或液体含药量太少时， 开启排泥阀30排泥，所排污泥经反应池排泥管79自流入污泥池50。
污泥处理，①预沉池污泥：预沉池3沉积的污泥由排泥桁车48通过吸泥 桁车吸泥与排泥管77吸起并送入排泥槽49，再经排泥管80自流入污泥池 50;②二沉室污泥：二沉室9内沉积的污泥由二沉室自动排泥阀47从排泥 管78排出，自流入污泥池50;③污泥干化处理：污泥池50内的上清液由电 控回流阀54从污泥池溢流管及脱水机排水管82排出，送入均化池1参入再 处理，污泥由污泥泵51提升后在污泥泵吸泥与输泥管81中与PAM计量泵 37从PAM投加管71送来的PAM混合后，送入污泥离心脱水机52进行干 化处理，干泥从污泥传送带53输出，废水经污泥池溢流管及脱水机排水管 82流回均化池1。
投药系统，①中和剂：在中和阶段所用的中和剂从中和剂箱34由计量 泵35经中和剂投加管70送入管道混合器6，其投加量由设在混合器前后的 PH在线监测仪控制;②二沉室絮凝剂：由混凝剂计量泵40从混凝剂投药箱 39的下箱贮药箱吸出，经混凝剂投加管72送到中和曝气室7的后部曝气混 合;③污泥处理絮凝剂：由PAM计量泵37从PAM投药箱36的下箱贮药箱 吸出;经PAM投加管71送到污泥泵51的污泥泵吸泥与输泥管81混合。
反洗水处理，①过滤室反洗水：过滤室10在达到终期充许水头时，过 滤室反洗出水管60上的冲洗排水阀自动排入反洗总排水管64，自流回均化 池1;②活性炭吸附器反洗水：当需要冲洗时，其反洗用清水从过滤室10 的贮水箱经活性炭吸附器反洗进水管62上的电控阀门送入吸附器，反洗废 水从活性炭吸附器反洗出水管63排入反洗总排水管64。
自控系统，①主线自控：在调节池4内安装液位传感器，控制池中最高 水位与最低水位指令提升泵5开、停，在提升泵5后面的所有水处理工艺中 的电控设备、阀门与时间继电器都与提升泵连锁，按程序随提升泵动作;② 事故池、雨水池、污水池和清水池内均设液位传感器，按池中水位高低指令 各自的提升泵及后续设备自动开停;③监护泵：当设在监护池内的在线监测 仪的水质指标不合格时，指令启动运行，合格时停泵;④自动投药箱：PAM 投药箱36和混凝剂投药箱39分为上箱(溶药箱)和下箱(贮药箱)，在下 箱内设液位传感器，当下箱缺药时指令自动输液阀38或41开启，将上箱的 备用药液自动投入下箱，并报警让运行人员来溶药;⑤机械格栅：机械格栅 19按栅前水位高低自动开、停;⑥潜水搅拌机：按设定时间自动开、停;⑦ 各电控单元及保安系统都输入中心控制室由PLC系统控制。
与现有技术比较，本发明的优点如下：
1.有一整套适应采用电石乙炔法生产PVC所产生的废水的处理方法， 并可根据各生产工艺不同和所产生的废水性质不同而适当增减废水处理工 序。
2.去除废水中硫化物、COD及其它物质比较彻底，可使处理水回用于 生产，达到零排放，排泥量少。
3.对事故、消防及初雨水等污染水也进行了处理。
4.对处理中可能产生的有害气体进行了净化处理，保护大气不受污染。
5.全系统提升泵少，无冲洗泵，各单元间基本为自流式，并实现了自 动排泥与自动反冲洗。
6.工艺流程比较简单，建设投资低，自动化运行，管理与维护简单。
