本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種工業(yè)廢水的處理技術(shù)，具體涉及一種含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
高濃度難降解有機(jī)廢水的處理，是目前國內(nèi)外污水處理界公認(rèn)的難題。高濃度有機(jī)廢水主要具有以下特點(diǎn)：一是有機(jī)物濃度高?；瘜W(xué)需氧量(cod)一般在2000mg/l以上，有的甚至高達(dá)幾萬乃至幾十萬mg/l，相對(duì)而言，生化需氧量(bod)較低，很多廢水bod與cod的比值小于0.3。二是成分復(fù)雜。含有毒性物質(zhì)廢水中有機(jī)物以芳香族化合物和雜環(huán)化合物居多，還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機(jī)物。三是色度高，有異味。四是廢水還可能存在強(qiáng)酸強(qiáng)堿性、高鹽量、含油性等。高濃度有機(jī)廢水主要涉及焦化廢水、制藥廢水(包括中藥廢水)、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢水、油漆廢水、制膜廢水等行業(yè)性廢水。
目前，高濃度有機(jī)廢水處理主要通過兩種工藝方式處理，一是采取化學(xué)氧化和催化氧化為主的工藝方式，二是通過預(yù)處理改變bod與cod的比值，然后進(jìn)行生化處理的方式?；瘜W(xué)氧化和催化氧化是有效提高難降解廢水的可生化性和污染物毒性的工藝方法，具有處理效率高、占地面積小、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)；但存在設(shè)備投資費(fèi)用高、能耗高、運(yùn)行成本高等問題，并且不適宜處理小流量高濃度的有機(jī)廢水。而生化法具有經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)，并適宜二級(jí)及深度處理，但根據(jù)不同水質(zhì)的有機(jī)廢水采取相應(yīng)的預(yù)處理措施，以滿足生化條件。
目前國內(nèi)外高濃度有機(jī)廢水的零排放技術(shù)尚未有相關(guān)研究，屬于較為前沿的技術(shù)領(lǐng)域。有機(jī)結(jié)合各種處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水的零排放，將對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)打開一個(gè)新的窗口，同時(shí)提高一個(gè)新的技術(shù)高度，對(duì)我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)有重大的科研和實(shí)用意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明針對(duì)的污水是指含有dmf(二甲基甲酰胺)的小流量高濃度有機(jī)廢水零排放處理系統(tǒng)，采用生化法+膜法+蒸發(fā)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水零排放目標(biāo)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)，包括依次連通的廢水調(diào)節(jié)池、egsb反應(yīng)器、氨吹脫塔、水解酸化池、一級(jí)好氧池、一級(jí)缺氧池、外置mbr系統(tǒng)、一級(jí)ro系統(tǒng)、濃水反滲透系統(tǒng)、蒸發(fā)器，所述外置mbr系統(tǒng)包括二級(jí)好氧池和外置膜生物反應(yīng)器，且所述外置mbr系統(tǒng)連通有污泥濃縮池，所述污泥濃縮池連通有污泥壓濾機(jī)。
進(jìn)一步的，所述廢水調(diào)節(jié)池與氨吹脫塔之間設(shè)有出水回流裝置。
進(jìn)一步的，所述濃水反滲透系統(tǒng)與水解酸化池之間設(shè)有出水回流裝置。
進(jìn)一步的，所述蒸發(fā)器與水解酸化池之間設(shè)有出水回流裝置。
一種使用上述含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)的方法，其特征在于：包括以下步驟：
(1)廢水經(jīng)管網(wǎng)排入廢水調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)，通過變頻加藥系統(tǒng)向廢水調(diào)節(jié)池中補(bǔ)充廢水中缺乏的碳源、氮源和磷源，將碳源、氮源和磷源的比例調(diào)節(jié)至cod：n：p＝100～500:5:1，并通過變頻加藥系統(tǒng)向廢水投加用于調(diào)節(jié)ph的堿液，將廢水的ph調(diào)至6～8；
(2)廢水調(diào)節(jié)池的出水泵入egsb反應(yīng)器，egsb反應(yīng)器將有毒有機(jī)污染物在厭氧條件下降解，egsb反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣通過汽水分離器分離；
(3)egsb反應(yīng)器出水通過加入堿液將出水ph調(diào)至11后進(jìn)入氨吹脫塔，氨吹脫塔通過鼓風(fēng)去除廢水中的氨氮，氨吹脫塔的產(chǎn)水回流至廢水調(diào)節(jié)池；
(4)氨吹脫塔出水進(jìn)入水解酸化池，水解酸化池對(duì)進(jìn)入的廢水進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)，將碳源、氮源和磷源的比例調(diào)節(jié)至cod：n：p＝100～500:5:1、ph＝4～9，進(jìn)一步降解大分子、難降解、有毒的有機(jī)污染物，提高廢水b/c；
(5)水解酸化池出水依次進(jìn)入一級(jí)好氧池、一級(jí)缺氧池和外置mbr系統(tǒng)，通過變頻加藥系統(tǒng)向一級(jí)好氧池中投入堿液將廢水ph調(diào)至7，且通過變頻加藥系統(tǒng)向一級(jí)缺氧池中補(bǔ)充廢水中缺乏的碳源，將廢水中的bod和tkn比例調(diào)至bod：tkn≥4:1，有機(jī)污染物在一級(jí)好氧池前端被好氧微生物降解為二氧化碳、水及其他的無機(jī)鹽，氨態(tài)氮在一級(jí)好氧池后端通過硝化細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，硝態(tài)氮?jiǎng)t在一級(jí)缺氧池中通過異養(yǎng)反硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)?；一?jí)缺氧池出水進(jìn)入外置mbr系統(tǒng)，出水中殘存的有機(jī)污染物被二級(jí)好氧池中的異養(yǎng)好氧微生物進(jìn)一步去除，出水中殘留的氨態(tài)氮也被氧化成硝態(tài)氮，同時(shí)外置mbr系統(tǒng)排出的污泥回流至水解酸化池和一級(jí)缺氧池，且回流比為100％～400％，剩余未回流的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后由污泥壓濾機(jī)壓濾脫水后外運(yùn)處置；
(6)外置mbr系統(tǒng)的出水泵入一級(jí)ro系統(tǒng)和濃水反滲透系統(tǒng)，一級(jí)ro系統(tǒng)產(chǎn)水可作為回用水回用至企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水排入濃水反滲透系統(tǒng)進(jìn)一步濃縮，濃縮后的濃水進(jìn)入蒸發(fā)器，濃水反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水回流至水解酸化池；蒸發(fā)器將濃水反滲透系統(tǒng)中的水分蒸發(fā)分離，殘余濃液外運(yùn)處置，且蒸發(fā)出來的水分冷凝后也回流至水解酸化池。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明結(jié)合生化法、膜處理法、蒸發(fā)法等技術(shù)，將高濃度有機(jī)廢水有效降低，大部分產(chǎn)水可作為回用水滿足廠區(qū)使用，其余濃水通過蒸發(fā)結(jié)晶后當(dāng)做固廢處置，達(dá)到廢水零排放目標(biāo)，是一個(gè)變污為寶，循環(huán)利用的廢水處理工藝技術(shù)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
附圖標(biāo)記說明
1-廢水調(diào)節(jié)池、2-egsb反應(yīng)器、3-氨吹脫塔、4-水解酸化池、5-一級(jí)好氧池、6-一級(jí)缺氧池、7-外置mbr系統(tǒng)、8-一級(jí)ro系統(tǒng)、9-濃水反滲透系統(tǒng)、10-蒸發(fā)器、11-污泥濃縮池、12-污泥壓濾機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示，一種含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)，包括依次連通的廢水調(diào)節(jié)池1、egsb反應(yīng)器2、氨吹脫塔3、水解酸化池4、一級(jí)好氧池5、一級(jí)缺氧池6、外置mbr系統(tǒng)7、一級(jí)ro(反滲透)系統(tǒng)8、濃水反滲透(nro)系統(tǒng)9、蒸發(fā)器10。廢水調(diào)節(jié)池1與氨吹脫塔3之間設(shè)有出水回流裝置，濃水反滲透系統(tǒng)9與水解酸化池4之間設(shè)有出水回流裝置，蒸發(fā)器10與水解酸化池4之間設(shè)有出水回流裝置。外置mbr系統(tǒng)7包括二級(jí)好氧池和外置膜生物反應(yīng)器。外置mbr系統(tǒng)7連通有污泥濃縮池11，污泥濃縮池11連通有污泥壓濾機(jī)12。
本發(fā)明的污水處理流程為：廢水調(diào)節(jié)池+egsb反應(yīng)器+氨吹脫+水解酸化+o/a/o+外置膜生物反應(yīng)器+一級(jí)ro系統(tǒng)+nro系統(tǒng)+蒸發(fā)工藝，達(dá)到廢水零排放，鹽漿和污泥外置。
本發(fā)明中：
egsb(膨脹顆粒污泥床)反應(yīng)器用來將dmf等有機(jī)污染物在厭氧條件下降解，大幅降低后續(xù)系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)可部分打開苯環(huán)類、雜環(huán)類有機(jī)物的環(huán)狀分子鏈，降低后續(xù)處理難度。
氨吹脫塔3用來降低egsb反應(yīng)器出水中的氨氮濃度，降低后續(xù)系統(tǒng)脫氮負(fù)荷。
水解酸化池4用來進(jìn)一步降解有機(jī)污染物質(zhì)，尤其是難降解有機(jī)物可通過微生物被部分水解為易降解的小分子有機(jī)物，提高廢水b/c。
一級(jí)好氧池5中，有機(jī)污染物在一級(jí)好氧池前端被異養(yǎng)好氧微生物降解為二氧化碳、水及其他的無機(jī)鹽，從而使有機(jī)污染物降低至極低水平；氨態(tài)氮?jiǎng)t在一級(jí)好氧池的中后端在硝化細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，維持滿足硝化細(xì)菌生長的污泥齡，從而能保證良好的硝化效果。
一級(jí)缺氧池6中，硝態(tài)氮在異養(yǎng)反硝化細(xì)菌的作用下被轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>
外置mbr系統(tǒng)(二級(jí)好氧池+外置膜生物反應(yīng)器)中，一級(jí)缺氧池6出水殘存的少量有機(jī)污染物被二級(jí)好氧池中的好氧微生物進(jìn)一步去除；外置mbr系統(tǒng)7工藝大大提高了系統(tǒng)內(nèi)活性污泥濃度，部分未被降解的難降解有機(jī)物可被吸附于活性污泥上，在生化系統(tǒng)內(nèi)長時(shí)間停留，被微生物反復(fù)作用，提高對(duì)難降解有機(jī)物的去除率。同時(shí)，一級(jí)缺氧池6出水殘留的少量氨態(tài)氮也被氧化成硝態(tài)氮，提高了后續(xù)膜系統(tǒng)對(duì)總氮的去除率。外置膜生物反應(yīng)器運(yùn)行所必需的高倍率錯(cuò)流量回流至生化系統(tǒng)前段，形成混合液內(nèi)循環(huán)，強(qiáng)化系統(tǒng)生物脫氮能力。
一級(jí)ro系統(tǒng)8用來將外置mbr系統(tǒng)7產(chǎn)水經(jīng)濃縮過濾后，產(chǎn)水可作為回用水回用至企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水進(jìn)入nro系統(tǒng)進(jìn)一步濃縮。
濃水反滲透系統(tǒng)(nro)采用特殊的耐污染反滲透膜，將一級(jí)ro系統(tǒng)濃水成倍濃縮，降低濃水反滲透系統(tǒng)9的濃水產(chǎn)量，降低蒸發(fā)系統(tǒng)的處理量；產(chǎn)水回流至水解酸化池4。
蒸發(fā)器10將進(jìn)入的濃水反滲透系統(tǒng)9濃水絕大多數(shù)水分蒸發(fā)分離，殘余少量蒸發(fā)濃液外運(yùn)處置，蒸發(fā)出來的水分冷凝后也回流至水解酸化池4進(jìn)行處理。
一種使用上述含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：
(1)廢水經(jīng)管網(wǎng)排入廢水調(diào)節(jié)池1進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)，通過變頻加藥系統(tǒng)向廢水調(diào)節(jié)池1中補(bǔ)充廢水中缺乏的營養(yǎng)鹽即碳源、氮源和磷源(碳源為乙酸鈉、氮源為尿素、磷源為磷酸鹽，使得調(diào)節(jié)后的cod：n：p＝100～500:5:1)并投加用于調(diào)節(jié)ph的堿液(將廢水調(diào)節(jié)至ph＝6.0～8.0)，保證后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為降低廢水調(diào)節(jié)池1調(diào)整ph所投加的堿液，將后續(xù)氨吹脫塔3出水1：1回流至此池。
(2)廢水調(diào)節(jié)池1出水泵入egsb反應(yīng)器2將dmf等有機(jī)污染物在厭氧條件下降解，同時(shí)打開一部分苯環(huán)類、雜環(huán)類有機(jī)物的環(huán)狀分子鏈，大幅降低后續(xù)系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷，降低后續(xù)處理難度，且egsb反應(yīng)器2產(chǎn)生的沼氣通過汽水分離器分離；
(3)egsb反應(yīng)器2出水通過加入堿液調(diào)節(jié)ph＝11后進(jìn)入氨吹脫塔3，氨吹脫塔3通過鼓風(fēng)去除氨氮，降低后續(xù)系統(tǒng)脫氮負(fù)荷，氨吹脫塔3的產(chǎn)水回流至廢水調(diào)節(jié)池1。
(4)氨吹脫塔3出水進(jìn)入水解酸化池4，同時(shí)nro和蒸發(fā)器10的產(chǎn)水也回流至水解酸化池4。水解酸化池4對(duì)進(jìn)入的廢水進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)(將碳源、氮源和磷源的比例調(diào)節(jié)至cod：n：p＝100～500:5:1、ph＝4.0～9.0)，進(jìn)一步降解大分子、難降解、有毒的有機(jī)污染物，提高廢水b/c。
(5)水解酸化池4出水依次進(jìn)入一級(jí)好氧池5、一級(jí)缺氧池6和o/a/o+外置膜生物反應(yīng)器進(jìn)行脫氮和降低cod，通過變頻加藥系統(tǒng)分別向一級(jí)好氧池5投入堿液調(diào)至ph＝7左右，且通過變頻加藥系統(tǒng)向一級(jí)缺氧池6中補(bǔ)充廢水中缺乏的碳源，將營養(yǎng)物質(zhì)比例調(diào)至bod：tkn(凱氏氮)≥4:1。有機(jī)污染物在一級(jí)好氧池5前端被好氧微生物降解為二氧化碳、水及其他的無機(jī)鹽，氨態(tài)氮在一級(jí)好氧池5后端通過硝化細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，硝態(tài)氮?jiǎng)t在一級(jí)缺氧池6中通過異養(yǎng)反硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓灰患?jí)缺氧池6出水進(jìn)入外置mbr系統(tǒng)7，出水中殘存的少量有機(jī)污染物被二級(jí)好氧池中的好氧微生物進(jìn)一步去除，出水中殘留的少量氨態(tài)氮也被氧化成硝態(tài)氮，同時(shí)外置mbr系統(tǒng)7排出的污泥回流至水解酸化池4和一級(jí)缺氧池6，且回流比為100～400％，剩余未回流的污泥經(jīng)污泥濃縮池11濃縮后由污泥壓濾機(jī)12壓濾脫水后外運(yùn)處置。
(6)外置mbr系統(tǒng)7的出水泵入一級(jí)ro系統(tǒng)8和濃水反滲透系統(tǒng)9，一級(jí)ro產(chǎn)水可作為回用水回用至廠區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水排入濃水反滲透系統(tǒng)9進(jìn)一步濃縮，濃縮后的濃水進(jìn)入蒸發(fā)器10，濃水反滲透系統(tǒng)9的產(chǎn)水回流至水解酸化池4；蒸發(fā)器10將濃水反滲透系統(tǒng)9中的水分蒸發(fā)分離，殘余濃液外運(yùn)處置，且蒸發(fā)出來的水分冷凝后也回流至水解酸化池4進(jìn)行處理。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。