一种丙烯酸生产中的废水处理系统论文和设计-宋邦富

全文摘要

本实用新型公开一种丙烯酸生产中的废水处理系统，主要包括五个模块，分别为预处理模块、厌氧处理模块、好氧处理模块、污泥处理模块和臭气净化模块；丙烯酸生产车间的废水通过管道依次进入预处理模块、厌氧处理模块和好氧处理模块；所述好氧处理模块的最终出水口通过管道与丙烯酸生产车间相连；所述的预处理模块、厌氧处理模块及好氧处理模块中均设有污泥排放口，各个模块中的污泥排放口均通过管道与污泥处理模块相连；所述预处理模块、好氧处理模块及污泥处理模块中均设有废气收集装置，各个模块中的废气收集装置均通过管道与臭气净化模块相连。本实用新型提供的丙烯酸废水处理系统具有废水处理效果好、能源利用率高、污染物排放少等优势。

主设计要求

1.一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述废水处理系统主要包括五个模块，分别为预处理模块、厌氧处理模块、好氧处理模块、污泥处理模块和臭气净化模块；丙烯酸生产车间的废水通过管道依次进入预处理模块、厌氧处理模块和好氧处理模块；所述好氧处理模块的最终出水口通过管道与丙烯酸生产车间相连；所述的预处理模块、厌氧处理模块及好氧处理模块中均设有污泥排放口，各个模块中的污泥排放口均通过管道与污泥处理模块相连；所述预处理模块、好氧处理模块及污泥处理模块中均设有废气收集装置，各个模块中的废气收集装置均通过管道与臭气净化模块相连。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述预处理模块主要包括依次相连的调节池、混凝池、初沉池、中间池，所述调节池主要用于调节废水的水质水量；所述混凝池上设有加药装置，所述初沉池上设有污泥排放口，所述污泥排放口通过管道与所述污泥处理模块相连；所述中间池上设有加药装置和曝气装置，所述中间池内还设有pH监测装置，实时监测池内废水的pH值。

3.根据权利要求2所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述混凝池包括两个功能区，分别为搅拌反应区和折板反应区，所述搅拌反应区与所述调节池相连，所述折板反应区与所述初沉池相连。

4.根据权利要求1所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述厌氧处理模块主要包括依次相连的厌氧反应池、沼气储罐、燃气锅炉；中间池的出水口与所述厌氧反应池相连；所述的厌氧反应池由下至上依次为进水区、反应区、三相分离区以及集气室，所述三相分离区上设有出水口和污泥排放口，所述出水口上设有VFA监测设备，所述污泥排放口与所述污泥处理模块相连；所述集气室与所述沼气储罐相连。

5.根据权利要求4所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述的厌氧反应池为UASB反应器。

6.根据权利要求1所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述好氧处理模块主要包括依次相连的好氧池、二沉池、清水池、MBR池、RO膜过滤器；所述厌氧反应池的出水口与所述好氧池相连；所述的好氧池设有曝气装置，所述的二沉池设有污泥排放口，所述污泥排放口与所述污泥处理模块相连；所述RO膜过滤器设有两个出水口，包括浓水出水口和中水出水口；其中，浓水出水口经过管道与好氧池相连，中水出水口经过管道与丙烯酸生产车间相连。

7.根据权利要求2或6所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述预处理模块中与中间池相连的曝气装置，所述好氧处理模块中与所述好氧池相连的曝气装置，上述两个曝气装置均为旋混式曝气装置。

8.根据权利要求1所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述污泥处理模块主要包括污泥浓缩池、压滤设备和滤液池，所述废水处理系统中各模块的污泥排放口均通过管道与所述污泥浓缩池相连，所述污泥浓缩池的固相出口与所述压滤设备相连，所述污泥浓缩池的液相出口与所述滤液池相连。

9.根据权利要求1所述的一种丙烯酸生产中的废水处理系统，其特征在于：所述臭气净化模块中包括臭气净化设备，所述臭气净化设备为喷淋吸收塔。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理系统，具体地说是涉及一种丙烯酸生产中的废水处理系统。

背景技术

在丙烯酸及其酯类生产过程中会产生大量高浓度有机废水，其有机物浓度高、成分复杂，有显著微生物毒性，如果直接排放会造成严重污染。目前，高浓度丙烯酸废水的处理方法主要有焚烧法、湿式催化氧化法和生化法。其中，焚烧法处理丙烯酸废水时能耗成本较高且有二次污染；湿式催化氧化法对反应器材质具有极高的耐高温、高压及耐腐蚀等要求，运行成本高。丙烯酸废水生化处理，尤其是厌氧生物处理法，是近年逐步发展起来的低耗、低运行成本的处理技术，但同时也面临稳定性和可靠性方面的问题，针对这方面的技术创新和改进是目前处理该类废水的主要发展方向。

专利号为ZL201110358592.0的发明专利中公开了一种高浓度含醛丙烯酸废水的综合处理方法，通过脱醛反应降低丙烯酸废水的生物毒性，采用厌氧-好氧联用生物法作为主体处理工艺，但出水仅仅达到国家《污水综合排放标准》( GB8978-1996 )三级排放标准，而且工艺复杂，抗冲击负荷能力有限。

专利号为ZL201220216708.7的实用新型中公开了一种丙烯酸及含酯废水处理系统，该系统，包括设置在废水池中的潜污泵，依次经管路连通的原水池、第一输水泵、混合反应器、第二输水泵，混凝沉淀池，第三输水泵、厌氧池、第一MBR 过滤装置，臭氧混合装置、第二MBR 过滤装置、活性炭过滤装置和排放水箱以及可控制上述组件的控制柜，其中，所述的混合反应器和第二输水泵之间的管路上设置有絮凝剂加药装置。所使用的过滤膜组件为中空纤维膜组件，其抗污染能力弱，且膜清洗麻烦，控制复杂。

专利号为ZL201410674781.2的发明专利中公开了一种处理丙烯酸废水的装置和方法，该装置包括一铁碳微电解装置，设有一进水口，铁碳微电解装置内部填充有铁碳填料，铁碳微电解装置的底部设有一气体分配层，在该气体分配层中设有曝气装置，该曝气装置连接一空气泵；铁碳微电解装置的出水连接调节池，调节池内设有搅拌装置，调节池的出水通过进水泵连接厌氧膜生物反应器的进水口；厌氧膜生物反应器内填充有厌氧组合填料，厌氧膜生物反应器内的下部设有厌氧反应器曝气装置，该厌氧反应器曝气装置通过一沼气循环泵连接厌氧膜生物反应器顶端的沼气出口，厌氧反应器曝气装置的上方设有板式膜组件；该板式膜组件的出水口分别连接一膜清洗管道和一出水泵；进水泵和出水泵电连接一控制系统。然而，上述废水处理装置对于废水的处理效果也仅仅停留在，出水COD达到《污水综合排放标准》( GB 8978-1996 )二级排放标准；对于废水的再利用、废气的再利用以及污泥的处理等方面都还不完善。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是为了提供一种废水处理效果好、能源利用率高、污染物排放少的丙烯酸废水处理系统。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：一种丙烯酸生产中的废水处理系统，所述废水处理系统主要包括五个模块，分别为预处理模块、厌氧处理模块、好氧处理模块、污泥处理模块和臭气净化模块；丙烯酸生产车间的废水通过管道依次进入预处理模块、厌氧处理模块和好氧处理模块；所述好氧处理模块的最终出水口通过管道与丙烯酸生产车间相连；所述的预处理模块、厌氧处理模块及好氧处理模块中均设有污泥排放口，各个模块中的污泥排放口均通过管道与污泥处理模块相连；所述预处理模块、好氧处理模块及污泥处理模块中均设有废气收集装置，各个模块中的废气收集装置均通过管道与臭气净化模块相连。

进一步地，所述预处理模块主要包括依次相连的调节池、混凝池、初沉池、中间池，所述调节池主要用于调节废水的水质水量；所述混凝池上设有加药装置，所述初沉池上设有污泥排放口，所述污泥排放口通过管道与所述污泥处理模块相连；所述中间池上设有加药装置和曝气装置，所述中间池内还设有PH监测装置，实时监测池内废水的PH值。

更进一步地，所述混凝池包括两个功能区，分别为搅拌反应区和折板反应区，所述搅拌反应区与所述调节池相连，所述折板反应区与所述初沉池相连。

进一步地，所述厌氧处理模块主要包括依次相连的厌氧反应池、沼气储罐、燃气锅炉；所述中间池的出水口与所述厌氧反应池相连；所述的厌氧反应池由下至上依次为进水区、反应区、三相分离区以及集气室，所述三相分离区上设有出水口和污泥排放口，所述出水口上设有VFA监测设备，所述污泥排放口与所述污泥处理模块相连；所述集气室与所述沼气储罐相连。

更进一步地，所述的厌氧反应池为UASB反应器。

进一步地，所述好氧处理模块主要包括依次相连的好氧池、二沉池、清水池、MBR池、RO膜过滤器；所述厌氧反应池的出水口与所述好氧池相连；所述的好氧池设有曝气装置，所述的二沉池设有污泥排放口，所述污泥排放口与所述污泥处理模块相连；所述RO膜过滤器设有两个出水口，包括浓水出水口和中水出水口；其中，浓水出水口经过管道与好氧池相连，中水出水口经过管道与丙烯酸生产车间相连。

进一步地，所述预处理模块中与所述中间池相连的曝气装置，所述好氧处理模块中与所述好氧池相连的曝气装置，上述两个曝气装置均为旋混式曝气装置。

进一步地，所述污泥处理模块主要包括污泥浓缩池、压滤设备和滤液池，所述废水处理系统中各模块的污泥排放口均通过管道与所述污泥浓缩池相连，所述污泥浓缩池的固相出口与所述压滤设备相连，所述污泥浓缩池的液相出口与所述滤液池相连。

进一步地，所述臭气净化模块中包括臭气净化设备，所述臭气净化设备为喷淋吸收塔。

上述丙烯酸生产中的废水处理系统的具体工作过程如下：

丙烯酸生产车间产生的废水首先进入调节池，调节池出水进入混凝池，通过加药装置向混凝池内添加混凝剂以及后续生化处理段所需要的营养元素。混凝池包括搅拌反应区和折板反应区，废水中加入混凝剂后在搅拌反应区内快速搅拌，污水中的胶粒在混凝剂的作用下失去稳定性，脱稳的胶粒依靠水流的搅动发生凝聚，生成微絮凝体；再进去折板反应区，随着折板反应区的折板间距加大，水流速度逐渐递减，凝聚生成的细小絮凝体和水中絮体的尺寸不断增大，最终形成沉降性能良好的粗絮凝体。进入初沉池，水由下向上流动，絮凝体颗粒沉于底部，清水在池上部由三角堰收集，污泥则由设于泥斗中的泥管排入污泥浓缩池。初沉池的上清液进入中间池，中间池中设有曝气装置，定期曝气防止污泥沉积在池底；作用是进行水质、水量的充分混合、均匀，降低对后续处理系统的冲击负荷，提升泵根据液位情况调节流量。

中间池出水由池底进入厌氧反应池，向上流过污泥床反应区，随着废水与污泥相接触发生厌氧反应，产生沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床扰动，通过三相分离区分离，水相由出水渠排走至好氧池（厌氧反应池的出水口设有VFA监测设备，通过出水的VFA值判断厌氧反应池的运行状况），沉淀下来的微生物固相，即厌氧污泥靠重力沉降返回到反应区，多余的污泥则排放至污泥浓缩池，气相（沼气）由集气室收集经管道输送至沼气储罐，沼气储罐再将沼气输送至燃气锅炉用于加热，输出蒸汽。

厌氧反应池出水进入好氧池，好氧池设有曝气装置，曝气装置出口处的溶解氧不低于2mg\/L，废水中的有机物在好氧菌的作用下进一步分解；好氧池出水进入二沉池进行固液分离，污泥排放至污泥浓缩池，上清液进入清水池，然后进入MBR池以及RO膜过滤器，经RO膜过滤器处理后的浓水回到好氧池进行进一步降解，经RO膜过滤器处理后的产水（中水）直接供丙烯酸生产车间管网。

从初沉池、厌氧反应池以及二沉池排放的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后，打开上清液阀门，将上清液排放至滤液池。污泥浓缩池底部的污泥经压滤设备压滤，得到的干泥外运。

预处理模块、好氧处理模块中的好氧池和二沉池、污泥处理模块，均与臭气净化设备连接，臭气净化设备中通过一级喷淋和二级喷淋处理，净化后的气体可以直接排放。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的丙烯酸生产中的废水处理系统包括了预处理模块、厌氧处理模块、好氧处理模块、污泥处理模块以及臭气净化模块，丙烯酸废水经过该废水处理系统后，中水可回用至丙烯酸生产车间，产生的沼气可以燃烧输出蒸汽供热，产生的污泥最终以干泥外运，产生的臭气经过净化处理后直接排放至大气中。整个过程不仅提高了污染物去除的稳定性和效率，做到了资源的最大化利用，最大程度上降低的污染物的排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1-预处理模块；2-第一加药装置；3-第二加药装置；4-第一曝气装置；5-调节池；6-混凝池；7-初沉池；8-中间池；9-厌氧反应池；10-沼气储罐；11-燃气锅炉；12-厌氧处理模块；13-第二曝气装置；14-好氧池；15-二沉池；16-清水池；17-MBR池；18-RO膜过滤器；19-好氧处理模块；20-污泥浓缩池；21-压滤设备；22-污泥处理模块；23-滤液池；24-臭气净化设备；25-臭气净化模块。

具体实施方式

为具体解释本实用新型的内容，结合附图与具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图1所示，一种丙烯酸生产中的废水处理系统，所述废水处理系统主要包括五个模块，分别为预处理模块1、厌氧处理模块12、好氧处理模块19、污泥处理模块22和臭气净化模块25。所述预处理模块1主要包括依次相连的调节池5、混凝池6、初沉池7、中间池8，所述调节池5主要用于调节废水的水质水量；所述混凝池6上设有第一加药装置2，所述混凝池6包括两个功能区，分别为搅拌反应区和折板反应区，所述搅拌反应区与所述调节池5相连，所述折板反应区与所述初沉池7相连。所述初沉池7上设有污泥排放口，所述污泥排放口通过管道与所述污泥处理模块22相连；所述中间池8上设有第二加药装置3和第一曝气装置4，该曝气装置为旋混式曝气装置。所述中间池8内还设有PH监测装置，实时监测池内废水的PH值。

所述厌氧处理模块12主要包括依次相连的厌氧反应池9、沼气储罐10、燃气锅炉11；所述的厌氧反应池9由下至上依次为进水区、反应区、三相分离区以及集气室，所述三相分离区上设有出水口和污泥排放口，所述出水口上设有VFA监测设备，所述污泥排放口与所述污泥处理模块22相连；所述集气室与所述沼气储罐10相连。所述的厌氧反应池9为UASB反应器。

所述好氧处理模块19主要包括依次相连的好氧池14、二沉池15、清水池16、MBR池17、RO膜过滤器18；所述的好氧池14设有第二曝气装置13，该曝气装置为旋混式曝气装置。所述的二沉池15设有污泥排放口，所述污泥排放口与所述污泥处理模块22相连；所述RO膜过滤器18设有两个出水口，包括浓水出水口和中水出水口；其中，浓水出水口经过管道与好氧池14相连，中水出水口经过管道与丙烯酸生产车间相连。

所述污泥处理模块22主要包括污泥浓缩池20、压滤设备21和滤液池23，所述废水处理系统中各模块的污泥排放口均通过管道与所述污泥浓缩池20相连，所述污泥浓缩池20的固相出口与所述压滤设备21相连，所述污泥浓缩池20的液相出口与所述滤液池23相连。所述臭气净化模块25中包括臭气净化设备24，所述臭气净化设备24为喷淋吸收塔。所述预处理模块1、好氧处理模块19及污泥处理模块22中均设有废气收集装置，各个模块中的废气收集装置均通过管道与臭气净化模块25相连。

上述丙烯酸生产中的废水处理系统的具体工作过程如下：

丙烯酸生产车间产生的废水首先进入调节池5，调节池5出水进入混凝池6，通过第一加药装置2向混凝池6内添加混凝剂以及后续生化处理段所需要的营养元素。混凝池6包括搅拌反应区和折板反应区，废水中加入混凝剂后在搅拌反应区内快速搅拌，污水中的胶粒在混凝剂的作用下失去稳定性，脱稳的胶粒依靠水流的搅动发生凝聚，生成微絮凝体；再进去折板反应区，随着折板反应区的折板间距加大，水流速度逐渐递减，凝聚生成的细小絮凝体和水中絮体的尺寸不断增大，最终形成沉降性能良好的粗絮凝体。进入初沉池7，水由下向上流动，絮凝体颗粒沉于底部，清水在池上部由三角堰收集，污泥则由设于泥斗中的泥管排入污泥浓缩池20。初沉池7的上清液进入中间池8，中间池8中设有旋混式曝气装置，定期曝气防止污泥沉积在池底；作用是进行水质、水量的充分混合、均匀，降低对后续处理系统的冲击负荷，提升泵根据液位情况调节流量。

中间池8出水由池底进入厌氧反应池9，向上流过污泥床反应区，随着废水与污泥相接触发生厌氧反应，产生沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床扰动，通过三相分离区分离，水相由出水渠排走至好氧池14（厌氧反应池9的出水口设有VFA监测设备，通过出水的VFA值判断厌氧反应池9的运行状况），沉淀下来的微生物固相，即厌氧污泥靠重力沉降返回到反应区，多余的污泥则排放至污泥浓缩池20，气相（沼气）由集气室收集经管道输送至沼气储罐10，沼气储罐10再将沼气输送至燃气锅炉11用于加热，输出蒸汽。

厌氧反应池9出水进入好氧池14，好氧池14设有旋混式曝气装置，曝气装置出口处的溶解氧不低于2mg\/L，废水中的有机物在好氧菌的作用下进一步分解；好氧池14出水进入二沉池15进行固液分离，污泥排放至污泥浓缩池20，上清液进入清水池16，然后进入MBR池17以及RO膜过滤器18，经RO膜过滤器18处理后的浓水回到好氧池14进行进一步降解，经RO膜过滤器18处理后的产水（中水）直接供丙烯酸生产车间管网。

从初沉池7、厌氧反应池9以及二沉池15排放的污泥进入污泥浓缩池20进行浓缩，浓缩后，打开上清液阀门，将上清液排放至滤液池23。污泥浓缩池20底部的污泥经压滤设备21压滤，得到的干泥外运。预处理模块1、好氧处理模块19中的好氧池14和二沉池15、污泥处理模块22，均与臭气净化设备24连接，臭气净化设备24中通过一级喷淋和二级喷淋处理，净化后的气体可以直接排放。

本实用新型提供的丙烯酸生产中的废水处理系统包括了预处理模块1、厌氧处理模块12、好氧处理模块19、污泥处理模块22以及臭气净化模块25，丙烯酸废水经过该废水处理系统后，中水可回用至丙烯酸生产车间，产生的沼气可以燃烧输出蒸汽供热，产生的污泥最终以干泥外运，产生的臭气经过净化处理后直接排放至大气中。整个过程不仅提高了污染物去除的稳定性和效率，做到了资源的最大化利用，最大程度上降低的污染物的排放。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

设计图

一种丙烯酸生产中的废水处理系统论文和设计

一种丙烯酸生产中的废水处理系统论文和设计-宋邦富

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主设计要求

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