本實用新型涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)和廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
煙草生產(chǎn)企業(yè)的廢水(主要包括生產(chǎn)廢水和生活廢水)水質(zhì)成分復(fù)雜，水量波動較大，處理難度大。針對煙草生產(chǎn)企業(yè)的廢水處理，相關(guān)技術(shù)中尚未有成型的處理工藝。
相關(guān)技術(shù)中，煙廠污水處理的工藝有物理化學(xué)工藝和生物處理工藝。
物理化學(xué)處理工藝主要有活性炭吸附、過濾、混凝沉淀的工藝技術(shù)，隨著膜技術(shù)的發(fā)展，膜法處理受到普遍應(yīng)用。
(1)活性炭吸附：將活性炭罐置于處理流程的后部，有利于保證出水水質(zhì)。但活性炭價格貴、易飽和，飽和后必須及時更換，運行成本較高。
(2)過濾：在中水處理中，過濾是必不可少的后置工藝。需要考慮的是濾池中所用的濾料，石英砂單層濾料和石英砂無煙煤雙層濾料是傳統(tǒng)的水處理濾料，在中水處理也得到廣泛的應(yīng)用。
(3)混凝沉淀：混凝工藝主要去除原水中懸浮狀和膠體狀雜質(zhì)，是物化處理中常用的方法。聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵及聚丙烯酰胺是常用的效果較好的混凝劑及絮凝劑。沉淀與氣浮均是混凝反應(yīng)后有效的固液分離手段。
(4)膜分離技術(shù)：膜分離技術(shù)包括微濾、納濾、超濾、反滲透、電滲析等，其以處理效果好、運行穩(wěn)定、占地面積小、操作管理容易等特點而倍受關(guān)注。但膜分離同時具有運行成本高，濃縮液難以處理等問題。
生物處理技術(shù)是利用微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物的處理方法，包括好氧生物處理和厭氧生物處理。相關(guān)技術(shù)中的生物工藝包括傳統(tǒng)的全混式活性污泥法、SBR法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤、A/O法和MBR等多種。
煙草生產(chǎn)企業(yè)的廢水主要來自各車間生產(chǎn)過程中的廢水排放以及工藝設(shè)備定期清洗的廢水排放，生產(chǎn)過程中的廢水含有木質(zhì)素、煙堿、糖類物質(zhì)、香料等有機雜質(zhì)；工藝設(shè)備清洗廢水含有油污及部分難降解有機雜質(zhì)。
煙草生產(chǎn)企業(yè)的廢水中主要污染物為COD、BOD、TSS并含有一定量的難以降解的高分子有機物，水質(zhì)成分較為復(fù)雜，處理的難度大。廢水水量不穩(wěn)定，對廢水處理工藝會造成較大的沖擊負(fù)荷，增加廢水的處理難度，上述相關(guān)技術(shù)中的處理工藝還存在成本高和處理效果不佳的問題。
煙草生產(chǎn)企業(yè)通常距離城市較近，因此對污水處理工藝的要求更高，煙廠的污水處理在工藝選擇方面不但需要考慮工藝的穩(wěn)定性與經(jīng)濟性，而且需要關(guān)注異味氣體收集與二次污染物處理，避免污水處理環(huán)節(jié)中逸散出的異味氣體對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，相關(guān)技術(shù)中還沒有關(guān)于煙廠污水處理的異味處理問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
為此，本實用新型提出一種成本低、處理效果好且無異味氣體逸散的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)和廢水處理工藝。
根據(jù)本實用新型的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)，包括：用于對煙草行業(yè)的廢水進行預(yù)處理的預(yù)處理單元；厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器，所述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器與所述預(yù)處理單元相連且具有厭氧反應(yīng)室和好氧反應(yīng)室，用于對預(yù)處理后的廢水依次進行厭氧和好氧處理，所述預(yù)處理單元產(chǎn)生的異味氣體通入到所述好氧反應(yīng)室內(nèi)；硝化砂濾器，所述硝化砂濾器與所述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器相連，用于去除從所述好氧反應(yīng)室內(nèi)排出的廢水中的氨氮和磷；反硝化砂濾器，所述反硝化砂濾器與所述硝化砂濾器相連，用于將從所述硝化砂濾器排出的廢水中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣；活性炭過濾器，所述活性炭過濾器與所述反硝化砂濾器相連，用于對從所述反硝化砂濾器排出的廢水進行活性炭過濾處理。
根據(jù)本實用新型的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)，通過將預(yù)處理單元產(chǎn)生的異味氣體通入到厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器的好氧反應(yīng)室內(nèi)，在對煙草行業(yè)的廢水進行預(yù)處理的階段就實現(xiàn)了異味氣體的收集和處理，解決了異味氣體逸散的隱患，同時也為廢水處理系統(tǒng)車間的職工創(chuàng)造了舒適的工作環(huán)境。
另外，根據(jù)本實用新型的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)還包括污泥脫水系統(tǒng)，所述污泥脫水系統(tǒng)與所述預(yù)處理單元和所述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器中的至少一個相連，用于對從所述預(yù)處理單元和所述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器中的至少一個中排出的污泥進行脫水，所述污泥脫水系統(tǒng)產(chǎn)生的異味氣體通入到所述好氧反應(yīng)室內(nèi)。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述污泥脫水系統(tǒng)包括：污泥濃縮池，所述污泥濃縮池與所述預(yù)處理單元和所述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器中的至少一個相連，用于濃縮從所述預(yù)處理單元和所述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器中的至少一個排出的污泥；脫水系統(tǒng)，所述脫水系統(tǒng)與所述污泥濃縮池相連，用于對濃縮后的污泥進行脫水。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)還包括絮凝劑加藥系統(tǒng)，用于向所述污泥脫水系統(tǒng)中加入絮凝劑溶液。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)還包括：混凝劑投加系統(tǒng)，用于向所述反硝化砂濾器內(nèi)加入混凝劑溶液；碳源加藥系統(tǒng)，用于向所述反硝化砂濾器內(nèi)加入碳源。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述預(yù)處理單元包括：集水井，所述集水井內(nèi)設(shè)有用于柵除煙草行業(yè)的廢水中的雜物的機械格柵，所述集水井的異味氣體出口與所述好氧反應(yīng)室連通；沉砂池，所述沉砂池與所述集水井相連，用于除從所述集水井排出的廢水中的砂石，所述沉砂池的異味氣體出口與所述好氧反應(yīng)室連通，所述沉砂池的污泥出口與所述污泥脫水系統(tǒng)相連；調(diào)節(jié)池，所述調(diào)節(jié)池連接在所述沉砂池與所述厭氧反應(yīng)室之間，且所述調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有攪拌機，用于維持所述調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水均勻混和防止固形物沉淀。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述調(diào)節(jié)池與所述厭氧反應(yīng)室之間設(shè)有熱交換器，用于調(diào)節(jié)從所述調(diào)節(jié)池進入到所述厭氧反應(yīng)室內(nèi)的水溫。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器包括：罐體，所述罐體內(nèi)具有反應(yīng)室，所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有分隔板，所述分隔板將所述反應(yīng)室分成所述厭氧反應(yīng)室和位于所述厭氧反應(yīng)室上面的所述好氧反應(yīng)室，所述分隔板上設(shè)有用于使廢水從所述厭氧反應(yīng)室單向流入所述好氧反應(yīng)室的通水孔，所述厭氧反應(yīng)室具有廢水進口，所述好氧反應(yīng)室具有呼吸口；厭氧三相分離器，所述厭氧三相分離器設(shè)在所述厭氧反應(yīng)室內(nèi)；好氧三相分離器，所述好氧三相分離器設(shè)在所述好氧反應(yīng)室內(nèi)；曝氣裝置，所述曝氣裝置設(shè)在所述好氧反應(yīng)室內(nèi)；沼氣穩(wěn)壓裝置，所述沼氣穩(wěn)壓裝置設(shè)在所述罐體外面；沼氣收集管，所述沼氣收集管的一端與所述厭氧三相分離器的沼氣收集室相連且所述沼氣收集管的另一端與所述沼氣穩(wěn)壓裝置相連；布水器，所述布水器設(shè)在所述厭氧反應(yīng)室內(nèi)且與所述廢水進口相連；以及設(shè)在所述罐體外面且與所述曝氣裝置相連的曝氣風(fēng)機或曝氣泵。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述好氧三相分離器包括箱體，所述箱體內(nèi)形成好氧三相分離室，所述好氧三相分離室的底部具有污泥出口，所述好氧三相分離室內(nèi)的上部設(shè)有隔板，所述隔板將所述好氧三相分離室的上部分隔成好氧脫氣區(qū)和好氧沉淀區(qū)，所述好氧脫氣區(qū)的底部與所述好氧沉淀區(qū)的底部連通以便廢水從所述好氧反應(yīng)室溢流到所述好氧脫氣區(qū)內(nèi)進而從所述好氧脫氣區(qū)的底部流到所述好氧沉淀區(qū)內(nèi)，所述好氧沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有沉淀斜板或沉淀斜管，所述好氧沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有溢流堰，所述溢流堰具有將在所述好氧沉淀區(qū)內(nèi)與污泥分離后水排出到所述罐體外面的出水口，所述好氧三相分離室的下部的橫截面積沿從上向下的方向逐漸減小，與所述分隔板限定出所述好氧脫氣區(qū)的箱體部分的上沿低于所述隔板的上沿以及與所述隔板限定出所述好氧沉淀區(qū)的箱體部分的上沿，所述箱體的橫截面為矩形，所述箱體的下部的第一縱側(cè)壁的下端傾斜地向下延伸超過所述箱體的下部的第二縱側(cè)壁的下端，且所述第一縱側(cè)壁的下端與所述第二縱側(cè)壁的下端在上下方向上重疊；所述厭氧三相分離器設(shè)在所述厭氧反應(yīng)室內(nèi)且包括下端敞開的外筒體和設(shè)在所述外筒體內(nèi)的內(nèi)箱體，所述外筒體與所述內(nèi)箱體之間形成頂部封閉的厭氧脫氣區(qū)，所述沼氣收集室位于所述厭氧脫氣區(qū)的頂部，所述內(nèi)箱體內(nèi)形成厭氧沉淀區(qū)，所述厭氧沉淀區(qū)通過所述通水孔與所述好氧反應(yīng)室連通，所述厭氧沉淀區(qū)的底部與所述厭氧脫氣區(qū)連通，所述內(nèi)箱體的下部的橫截面積沿從上向下的方向逐漸減小，所述內(nèi)箱體的橫截面為矩形，所述內(nèi)箱體的下部的第一縱側(cè)壁的下端傾斜地向下延伸超過所述內(nèi)箱體的下部的第二縱側(cè)壁的下端，且所述第一縱側(cè)壁的下端與所述第二縱側(cè)壁的下端在上下方向上重疊。
附圖說明
圖1是根據(jù)本實用新型實施例的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)和廢水處理工藝的示意圖。
附圖標(biāo)記：
厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1；
罐體100、分隔板110、通水孔111、厭氧反應(yīng)室120、廢水進口121、好氧反應(yīng)室130、呼吸口131、罐蓋140；
厭氧三相分離器200、外筒體210、厭氧脫氣區(qū)211、沼氣收集室212、內(nèi)箱體220、厭氧沉淀區(qū)221、第一縱側(cè)壁222、第二縱側(cè)壁223；
好氧三相分離器300、箱體310、好氧三相分離室311、污泥出口312、第一縱側(cè)壁313、第二縱側(cè)壁314、隔板320、好氧脫氣區(qū)321、好氧沉淀區(qū)322、沉淀斜板或沉淀斜管323、溢流堰330、出水口331；
曝氣裝置400；
沼氣穩(wěn)壓裝置500、沼氣燃燒器510；
沼氣收集管600、布水器700、曝氣風(fēng)機或曝氣泵800、污泥排放管900；
預(yù)處理單元2；
集水井201、機械格柵2011、一級提升泵2012、沉砂池202、調(diào)節(jié)池203、潛水?dāng)嚢铏C2031、二級提升泵2032、熱交換器204；
硝化砂濾器3、空壓機301；
反硝化砂濾器4；
活性炭過濾器5；
活性炭出水罐501、二氧化氯發(fā)生器502；
污泥脫水系統(tǒng)6；
污泥濃縮池601、脫水系統(tǒng)602、絮凝劑加藥系統(tǒng)603、絮凝劑溶解罐6031、絮凝劑投加泵6032、攪拌機6033；
混凝劑投加系統(tǒng)701、混凝劑儲罐7011、混凝劑卸料泵7012、混凝劑投加泵7013、碳源加藥系統(tǒng)702、葡萄糖溶解罐7021、葡萄糖投加泵7022；
廢氣風(fēng)機8、冷凝水箱801。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
下面首先結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本實用新型實施例的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)10。
如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)10包括用于對煙草行業(yè)的廢水進行預(yù)處理的預(yù)處理單元2、厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1、硝化砂濾器3、反硝化砂濾器4和活性炭過濾器5。
具體而言，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1與預(yù)處理單元2相連且具有厭氧反應(yīng)室120和好氧反應(yīng)室130，用于對預(yù)處理后的廢水依次進行厭氧和好氧處理，預(yù)處理單元2產(chǎn)生的異味氣體通入到好氧反應(yīng)室130內(nèi)。硝化砂濾器3與厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1相連，用于去除從好氧反應(yīng)室130內(nèi)排出的廢水中的氨氮和磷，反硝化砂濾器4與硝化砂濾器3相連，用于將從硝化砂濾器3排出的廢水中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣，活性炭過濾器5與反硝化砂濾器4相連，用于對從反硝化砂濾器4排出的廢水進行活性炭過濾處理。
換言之，根據(jù)本實用新型實施例的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)10主要由用于對煙草行業(yè)的廢水進行預(yù)處理的預(yù)處理單元2、厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1、硝化砂濾器3、反硝化砂濾器4和活性炭過濾器5構(gòu)成。其中，預(yù)處理單元2可以對煙草行業(yè)的廢水進行預(yù)處理，以過濾掉其中較大的固體雜質(zhì)，經(jīng)過預(yù)處理的廢水流入?yún)捬鹾醚跻惑w化生物反應(yīng)器1，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1具有厭氧反應(yīng)室120和好氧反應(yīng)室130，好氧反應(yīng)室130內(nèi)具有好氧微生物，好氧微生物可以對預(yù)處理單元2產(chǎn)生的異味氣體進行處理，少量有臭味的硫化氫氣體及生物臭氣在好氧反應(yīng)室130通過好氧微生物進行分解。
硝化砂濾器3與厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的好氧反應(yīng)室130相連，硝化砂濾器3可以去除從好氧反應(yīng)室130排出的廢水中的氨氮和磷，反硝化砂濾器4則與硝化砂濾器3相連，反硝化砂濾器4可以將從硝化砂濾器3排出的廢水中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣?；钚蕴窟^濾器5與反硝化砂濾器4相連，活性炭過濾器5可以對從反硝化砂濾器4排出的廢水進行活性炭過濾處理，進一步處理凈化廢水。
由此，根據(jù)本實用新型實施例的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)10，通過將預(yù)處理單元2產(chǎn)生的異味氣體通入到厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的好氧反應(yīng)室130內(nèi)，在對煙草行業(yè)的廢水進行預(yù)處理的階段就實現(xiàn)了異味氣體的收集和處理，解決了異味氣體逸散的隱患，同時也為廢水處理系統(tǒng)車間的職工創(chuàng)造了舒適的工作環(huán)境。
下面結(jié)合圖1具體描述根據(jù)本實用新型實施例的污泥脫水系統(tǒng)6。
如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的用于煙草行業(yè)的廢水處理系統(tǒng)10還包括污泥脫水系統(tǒng)6，污泥脫水系統(tǒng)6與預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1中的至少一個相連，用于對從預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1中的至少一個中排出的污泥進行脫水，污泥脫水系統(tǒng)6產(chǎn)生的異味氣體通入到好氧反應(yīng)室130內(nèi)。
也就是說，在本申請中，廢水處理系統(tǒng)10還包括污泥脫水系統(tǒng)6，污泥脫水系統(tǒng)6可以與預(yù)處理單元2相連，可以與厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1相連，也可以同時與預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1相連，污泥脫水系統(tǒng)6可以對這兩者的任意一個中排出的污泥進行脫水，并且經(jīng)過污泥脫水系統(tǒng)6時所產(chǎn)生的異味氣體可以通入?yún)捬鹾醚跻惑w化生物反應(yīng)器1中的好氧反應(yīng)室內(nèi)130進行好氧微生物分解。
由此，該廢水處理系統(tǒng)10還可以對污泥脫水系統(tǒng)6中所產(chǎn)生的異味氣體進行處理，進一步減少異味氣體的逸散。
在本實用新型的一些具體實施方式中，污泥脫水系統(tǒng)6包括污泥濃縮池601和脫水系統(tǒng)602。進一步地，污泥脫水系統(tǒng)6還包括絮凝劑加藥系統(tǒng)603，用于向污泥脫水系統(tǒng)6中加入絮凝劑溶液。
具體地，如圖1所示，污泥濃縮池601與預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1中的至少一個相連，用于濃縮從預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1中的至少一個排出的污泥，脫水系統(tǒng)602與污泥濃縮池601相連，用于對濃縮后的污泥進行脫水。
污泥濃縮池601可以與預(yù)處理單元2相連，可以與厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1相連，也可以同時與預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1相連，污泥濃縮池601可以對從預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1中的至少一個排出的污泥進行濃縮處理，處理過程中產(chǎn)生的異味氣體通入?yún)捬鹾醚跻惑w化生物反應(yīng)器1中的好氧反應(yīng)室內(nèi)130。脫水系統(tǒng)602則對污泥濃縮池601內(nèi)濃縮后的污泥進行脫水處理，經(jīng)過脫水的污泥可以從污泥斗排出。
也就是說，污泥濃縮池601可以收集來自預(yù)處理單元2和厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的厭氧和好氧污泥。預(yù)處理單元2的液位高于污泥濃縮池601的液位，預(yù)處理單元2的底部沉砂可通過管道自流進入污泥濃縮池601，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的厭氧及好氧區(qū)域分別設(shè)置排泥管道，由于厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的液位高于污泥濃縮池601，通過開啟排泥閥，可使厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1內(nèi)的污泥流入污泥濃縮池601。
經(jīng)過濃縮的污泥通過污泥供料泵泵至脫水系統(tǒng)602進行脫水，污泥機械脫水時需要投加絮凝劑來提供污泥脫水性能，污泥脫水后的泥餅外運處理。
絮凝劑加藥系統(tǒng)603包括絮凝劑溶解罐6031和絮凝劑投加泵6032，絮凝劑以固體型式運至現(xiàn)場，在絮凝劑溶解罐6031中人工配成0.1-0.2％左右的溶液，絮凝劑溶解罐6031中裝有攪拌機6033進行連續(xù)攪拌。配制好的溶液由絮凝劑投加泵6032連續(xù)投加到污泥脫水系統(tǒng)6中。
其中，絮凝劑溶解罐6031可以為兩個，絮凝劑投加泵6032也可以為兩個，其中一個絮凝劑投加泵6032留作備用。絮凝劑溶解罐6031中配有液位計，控制絮凝劑投加泵6032的啟停，并產(chǎn)生低液位報警。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，廢水處理系統(tǒng)10還包括混凝劑投加系統(tǒng)701和碳源加藥系統(tǒng)702，混凝劑投加系統(tǒng)701用于向反硝化砂濾器4內(nèi)加入混凝劑溶液，碳源加藥系統(tǒng)702用于向反硝化砂濾器4內(nèi)加入碳源。
具體地，混凝劑投加系統(tǒng)701包括混凝劑儲罐7011、混凝劑卸料泵7012和混凝劑投加泵7013，混凝劑溶液經(jīng)由混凝劑卸料泵7012輸送至混凝劑儲罐7011中，然后由混凝劑投加泵7013連續(xù)投加到反硝化砂濾器4中。其中，混凝劑儲罐1011中配有液位計，控制混凝劑卸料泵7012和混凝劑投加泵7013的啟停，并產(chǎn)生低液位報警。
根據(jù)本實用新型實施例的廢水處理系統(tǒng)10由于碳源投加量小，且設(shè)備需放置于室內(nèi)，考慮安全因素，選用葡萄糖作為碳源，可以將葡萄糖配制成10％的溶液進行投加。
具體地，碳源加藥系統(tǒng)702包括葡萄糖溶解罐7021和葡萄糖投加泵7022，葡萄糖以固體形式運至現(xiàn)場，在葡萄糖溶解罐7021中配制成10％的葡萄糖溶液，葡萄糖溶解罐7021中設(shè)置有攪拌器連續(xù)攪拌。配置好的葡萄糖溶液通過葡萄糖投加泵7022泵入反硝化砂濾器4。其中，葡萄糖溶解罐7021中配有液位計，控制葡萄糖投加泵7022的啟停，并產(chǎn)生低液位報警。
下面結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本實用新型實施例的硝化砂濾器3、反硝化砂濾器4和活性炭過濾器5。
如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的廢水處理系統(tǒng)10采用硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4，其中硝化砂濾器3為一級砂濾，反硝化砂濾器4為二級砂濾，硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4可以分別為兩臺。一級砂濾可進一步去除廢水中的氨氮及總磷，出水自流進入后續(xù)的二級砂濾，將污水中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣，達到脫氮效果。
硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4連續(xù)設(shè)置形成連續(xù)砂濾，并且同時具有在線加藥功能，通過設(shè)置混凝劑投加系統(tǒng)701和碳源加藥系統(tǒng)702，依靠機械混合器，可以不需單獨設(shè)置絮凝池達到除磷功能。通過微絮凝作用使得水中的PO4-P與金屬陽離子反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀，后經(jīng)過連續(xù)砂濾器中砂床的過濾作用將沉淀物捕捉，從而達到去除總磷的目的。連續(xù)砂濾反應(yīng)過程中所需的碳源也加入到前端的機械混合器。
根據(jù)本實用新型實施例的硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4的過水能力均能達到90m3/h，通過在二級砂濾進水管道中加入混凝劑和碳源，可同時去除廢水中的懸浮物質(zhì)、磷和總氮，當(dāng)進水TSS為70mg/l的情況下，出水TSS將低于10mg/l，總磷將低于0.5mg/l，總氮將小于15mg/l。
硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4的洗砂水(約為總水量的10％～15％)依靠重力回流至前端的調(diào)節(jié)池203(調(diào)節(jié)池203的結(jié)構(gòu)將在下面進行描述)，然后進入好氧反應(yīng)室130進行處理。硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4使用空壓機301產(chǎn)生的儀表用氣作為砂濾氣提的氣源。
二級砂濾出水自流進入活性炭過濾器5，活性炭過濾器5可以設(shè)置2座?；钚蕴窟^濾器5可以進一步去除廢水中殘余的SS及少量COD，同時對出水的色度有很好的去除效果。活性炭過濾器5出水自流進入活性炭出水罐501，部分回流用于對活性炭過濾器5進行反沖洗，其余部分可排放或進行回用。
另外，為防止活性炭過濾器5出水含有大量微生物，使最終出水的大腸桿菌群數(shù)不高于3個/L，使用二氧化氯發(fā)生器502進行二氧化氯消毒，只需15s接觸時間就能達到很好的消毒效果，且投加量低，并能在清水池中保持一定的余氯量，有效的防止了微生物的滋生。根據(jù)本實用新型實施例的廢水處理系統(tǒng)6可以選用200g/h的二氧化氯發(fā)生器502一臺，二氧化氯發(fā)生器502產(chǎn)生的二氧化氯直接加入管道，通過管道混合器與活性炭過濾器5出水充分接觸混合，進行消毒。由此，通過設(shè)置二氧化氯發(fā)生器5，可以有效減少活性炭過濾器5出水中的微生物，并且操作和使用方便。
下面結(jié)合圖1具體描述根據(jù)本實用新型實施例的預(yù)處理單元2。
在本實用新型的一些具體實施方式中，預(yù)處理單元2包括集水井201、沉砂池202和調(diào)節(jié)池203。
具體而言，集水井201內(nèi)設(shè)有用于柵除煙草行業(yè)的廢水中的雜物的機械格柵2011，集水井201的異味氣體出口與好氧反應(yīng)室130連通，沉砂池202與集水井201相連，用于除從集水井201排出的廢水中的砂石，沉砂池202的異味氣體出口與好氧反應(yīng)室130連通，沉砂池202的污泥出口與污泥脫水系統(tǒng)6相連。調(diào)節(jié)池203連接在沉砂池202與厭氧反應(yīng)室120之間，且調(diào)節(jié)池203內(nèi)設(shè)有攪拌機，用于維持調(diào)節(jié)池203內(nèi)的廢水均勻混和防止固形物沉淀。
如圖1所示，煙草行業(yè)的廠區(qū)廢水經(jīng)過管網(wǎng)收集后依靠重力流入集水井201，集水井201前端裝備有帶自清洗功能的機械格柵2011柵除大塊雜物，以保護后續(xù)轉(zhuǎn)動設(shè)備，機械格柵2011的間距在5mm左右。另外還可以設(shè)置可移動式柵渣小車，定期清理機械格柵2011處理的雜物。
集水井201的有效容積和水力停留時間可以根據(jù)實際處理需要進行合理調(diào)節(jié)，集水井201內(nèi)裝有液位計以連續(xù)監(jiān)測其液位，并產(chǎn)生高低液位報警。集水井201內(nèi)的廢水通過一級提升泵2012輸送到后續(xù)沉砂池202中，一級提升泵2012包括兩個，一個備用，一級提升泵2012的啟停由液位控制。
根據(jù)本實用新型實施例的廢水處理系統(tǒng)10的沉砂池202選用平流式沉砂池，廢水由一級提升泵2012由集水井201提升至平流式沉砂池202，通過沉砂池202沉淀后去除污水中的較重的砂石，防止其進入后續(xù)的生化處理系統(tǒng)影響污泥活性。
沉砂池202位于調(diào)節(jié)池203的上方，沉砂池202的出水自流入調(diào)節(jié)池203，底部的排泥管接至污泥濃縮池601，定期排泥。另外，沉砂池202可以設(shè)有超越管(未示出)，當(dāng)生活污水中含有的泥沙量非常小時，可通過超越管將污水直接由一級提升泵2012打入調(diào)節(jié)池203，提高處理效率。
調(diào)節(jié)池203的有效容積和水力停留時間也可以根據(jù)實際使用需求進行合理調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池203的出水溫度將連續(xù)監(jiān)控。調(diào)節(jié)池203內(nèi)裝有兩臺潛水?dāng)嚢铏C2031，并保持連續(xù)運行以維持調(diào)節(jié)池203內(nèi)均勻混和、防止固形物沉淀，潛水?dāng)嚢铏C2031的啟停由液位控制。
調(diào)節(jié)池203內(nèi)裝有液位計以連續(xù)監(jiān)測其液位，并產(chǎn)生高低液位報警。調(diào)節(jié)池203內(nèi)的廢水通過二級提升泵2032輸送到厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1中，二級提升泵2032的啟停由液位控制。
優(yōu)選地，在本實用新型的一些具體實施方式中，調(diào)節(jié)池203與厭氧反應(yīng)室120之間設(shè)有熱交換器204，用于調(diào)節(jié)從調(diào)節(jié)池203進入到厭氧反應(yīng)室120內(nèi)的水溫。
由此，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的厭氧反應(yīng)室120的進水前設(shè)置一臺熱交換器204，當(dāng)來水溫度過低的時候，可利用熱媒對廢水進行加熱，提高廢水水溫，保障污泥的活性穩(wěn)定，提高處理效能。
另外，由于進行預(yù)處理的集水井201、調(diào)節(jié)池203、及后端的污泥濃縮池601在運行過程中會散發(fā)少量有異常氣味的組分，因此在本申請的廢水處理系統(tǒng)6中還設(shè)有廢氣排氣系統(tǒng)。
如圖1所示，在本實用新型中，還包括將各個可能產(chǎn)生廢氣的處理單元的廢氣引至厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的好氧反應(yīng)室130中的廢氣風(fēng)機8，廢氣風(fēng)機8與集水井201、調(diào)節(jié)池203、及后端的污泥濃縮池601的異味出氣口相連以將這些處理單元產(chǎn)生的廢氣集中引入好氧反應(yīng)室130內(nèi)，少量有臭味的硫化氫氣體及氨氣在好氧反應(yīng)室130通過好氧微生物進行分解，由此使得厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1內(nèi)不會產(chǎn)生異味氣體。
下面結(jié)合附圖具體描述根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1。
如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1包括罐體100、厭氧三相分離器200、好氧三相分離器300、曝氣裝置400、沼氣穩(wěn)壓裝置500和沼氣收集管600。
罐體100內(nèi)具有反應(yīng)室，所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有分隔板110，分隔板110將所述反應(yīng)室分成厭氧反應(yīng)室120和位于厭氧反應(yīng)室120上面的好氧反應(yīng)室130，分隔板110上設(shè)有用于使廢水從厭氧反應(yīng)室120單向流入好氧反應(yīng)室130的通水孔111。其中，厭氧反應(yīng)室120具有廢水進口121，好氧反應(yīng)室130具有呼吸口131。厭氧三相分離器200設(shè)在厭氧反應(yīng)室120內(nèi)且具有沼氣收集室212。好氧三相分離器300設(shè)在好氧反應(yīng)室130內(nèi)。曝氣裝置400設(shè)在好氧反應(yīng)室130內(nèi)。沼氣穩(wěn)壓裝置500設(shè)在罐體100外面。沼氣收集管600的一端與厭氧三相分離器200的沼氣收集室212相連，且沼氣收集管600的另一端與沼氣穩(wěn)壓裝置500相連。
下面參考附圖描述根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的廢水處理過程。
廢水通過廢水進口121進入下部的厭氧反應(yīng)室120，利用厭氧污泥進行厭氧處理，經(jīng)厭氧處理后的水中夾帶沼氣和厭氧污泥，厭氧三相分離器200將三者分離，其中，分離出的沼氣位于沼氣收集室212內(nèi)，且通過沼氣收集管600進入沼氣穩(wěn)壓裝置500，沼氣穩(wěn)壓裝置500可以連接沼氣燃燒器510和其它沼氣利用單元，沼氣穩(wěn)壓裝置500將收集的沼氣儲存并在需要時恒壓輸出，保證沼氣使用的安全性，沼氣可以被輸送至沼氣燃燒器510，經(jīng)燃燒后轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水排入大氣，也可以將沼氣輸送至其它利用單元進行回收利用，分離出的厭氧污泥沉淀至厭氧反應(yīng)室120參與新進廢水的厭氧處理，分離出的水通過通水孔111進入好氧反應(yīng)室130，曝氣裝置400向好氧反應(yīng)室130曝氣供氧，并使好氧反應(yīng)室130內(nèi)的好氧污泥與水充分、劇烈接觸，以好氧降解剩余的COD(化學(xué)需氧量)，實現(xiàn)好氧處理。經(jīng)好氧處理后的水中夾帶空氣和好氧污泥，好氧三相分離器300將三者分離，防止氣泡影響沉淀過程并保證澄清的出水，其中，分離出的空氣以及通過曝氣裝置400進入的空氣由呼吸口131排出，分離出的好氧污泥沉淀至好氧反應(yīng)室130參與好氧處理，分離出的水輸送至后續(xù)處理工序。
根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1，通過分隔板110在反應(yīng)室內(nèi)限定出厭氧反應(yīng)室120和好氧反應(yīng)室130，可以在一個罐體100內(nèi)同時進行厭氧處理和好氧處理，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，且無需運輸設(shè)備在好氧處理和厭氧處理間進行廢水的運輸，能耗及設(shè)備維護要求和成本低。此外，厭氧反應(yīng)室120的出水直接進入好氧反應(yīng)室130進行好氧處理，可以避免廢氣的產(chǎn)生，無需二沉池，且厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣儲存在沼氣穩(wěn)壓裝置500內(nèi)，安全性高。
因此，根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1，占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊、運行維護成本低：能耗低，設(shè)備維護要求低；厭氧室的出水直接進入好氧室進行處理，可以避免廢氣的產(chǎn)生，不需要二沉池，可以采用模塊化設(shè)計，便于運輸以及大規(guī)模應(yīng)用，降低設(shè)計和施工成本。
下面參考附圖描述根據(jù)本實用新型具體實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1。
如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1包括罐體100、厭氧三相分離器200、好氧三相分離器300、曝氣裝置400、沼氣穩(wěn)壓裝置500和沼氣收集管600。
可選地，罐體100的頂部可以全部敞開以構(gòu)成呼吸口131(如圖1所示)，以保證空氣迅速排出。當(dāng)然，根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1并不限于此，罐體100的頂部也可以設(shè)有罐蓋140，呼吸口131設(shè)在罐蓋140上，如此在實現(xiàn)氣體排放的同時可以避免其它雜質(zhì)等進入反應(yīng)室。
在本實用新型的一些具體實施例中，好氧反應(yīng)室130內(nèi)設(shè)有懸浮填料或固定填料，這樣可以提高系統(tǒng)截留污泥的能力，進而提高好氧反應(yīng)室130內(nèi)的污泥濃度，提高COD和氮的去除能力。
可選地，如圖1所示，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1還包括污泥排放管900，污泥排放管900分別與好氧反應(yīng)室130的下部和厭氧反應(yīng)室120的下部相連，用于排出好氧反應(yīng)室130和厭氧反應(yīng)室120內(nèi)的多余污泥。
有利地，如圖1所示，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1還包括布水器700以及曝氣風(fēng)機或曝氣泵800。
曝氣風(fēng)機或曝氣泵800設(shè)在罐體100外面且與曝氣裝置400相連。在一些實施例中，曝氣裝置400為鼓風(fēng)曝氣且包括曝氣風(fēng)管和安裝在曝氣風(fēng)管末端的曝氣盤或曝氣管，曝氣泵或曝氣風(fēng)機800通過曝氣風(fēng)管將空氣輸送到曝氣管或曝氣盤，曝氣管或曝氣盤將空氣曝氣到好氧反應(yīng)室130內(nèi)?？蛇x地，曝氣裝置400可以為射流式曝氣裝置，在此情況下，無需設(shè)在好氧反應(yīng)室130外面的曝氣泵或曝氣風(fēng)機，射流式曝氣裝置利用射流式水力沖擊式空氣擴散裝置將空氣吸入到好氧反應(yīng)室130內(nèi)，例如設(shè)在好氧反應(yīng)室130內(nèi)的射流器。
布水器700設(shè)在厭氧反應(yīng)室120內(nèi)且與廢水進口121相連。布水器700將由廢水進口121進入的廢水均勻分散至厭氧反應(yīng)室120內(nèi)，以使廢水與厭氧污泥充分、劇烈的接觸。
在根據(jù)本實用新型的一些具體示例中，如圖1所示，厭氧三相分離器200設(shè)在厭氧反應(yīng)室120內(nèi)，且厭氧三相分離器200包括下端敞開的外筒體210和設(shè)在外筒體210內(nèi)的內(nèi)箱體220。外筒體210與內(nèi)箱體220之間形成厭氧脫氣區(qū)211，厭氧脫氣區(qū)211頂部通過分隔板110封閉，沼氣收集室212為厭氧脫氣區(qū)211的一部分且位于厭氧脫氣區(qū)211的頂部。內(nèi)箱體220內(nèi)形成厭氧沉淀區(qū)221，厭氧沉淀區(qū)221通過分隔板110上的通水孔111與好氧反應(yīng)室130連通，厭氧沉淀區(qū)221的底部與厭氧脫氣區(qū)211連通，內(nèi)箱體220的下部的橫截面積沿從上向下的方向逐漸減小。
下面參考圖1描述好厭氧三相分離器200對水、沼氣和厭氧污泥的分離過程。
隨著廢水持續(xù)注入?yún)捬醴磻?yīng)室120，厭氧反應(yīng)室120內(nèi)的水位逐漸升高，經(jīng)厭氧處理后的水中夾帶沼氣和厭氧污泥，夾帶沼氣和厭氧污泥的水進入?yún)捬趺摎鈪^(qū)211，其中沼氣上升進入沼氣收集室212并通過沼氣收集管600進入沼氣穩(wěn)壓裝置500，完成沼氣分離，而夾帶厭氧污泥的水由厭氧脫氣區(qū)211的底部流向厭氧沉淀區(qū)221，此時厭氧污泥沉淀下沉并在厭氧沉淀區(qū)221下部傾斜的內(nèi)壁的引導(dǎo)下返回厭氧反應(yīng)室120參與厭氧處理，完成厭氧污泥的分離，而剩下的水在厭氧沉淀區(qū)221內(nèi)通過通水孔111進入好氧反應(yīng)室130，至此，完成水、厭氧污泥和沼氣的分離。
可選地，如圖1所示，內(nèi)箱體220的橫截面為矩形，內(nèi)箱體220的下部的第一縱側(cè)壁222的下端傾斜地向下延伸超過內(nèi)箱體220的下部的第二縱側(cè)壁223的下端，且第一縱側(cè)壁222的下端與第二縱側(cè)壁223的下端在上下方向上重疊。
舉例而言，內(nèi)箱體220的四個縱向側(cè)壁中，沿水平方向長度較長的兩個分別為第一縱側(cè)壁222和第二縱側(cè)壁223，第一縱側(cè)壁222的下端和第二縱側(cè)壁223的下端相對于第一縱側(cè)壁222的上端和第二縱側(cè)壁223的上端相互鄰近，第一縱側(cè)壁222的下端位于第二縱側(cè)壁223的下端的下方，且第一縱側(cè)壁222的下端和第二縱側(cè)壁223的下端在水平面內(nèi)的投影重疊，厭氧脫氣區(qū)211內(nèi)的夾帶厭氧污泥的水由第一縱側(cè)壁222和第二縱側(cè)壁223之間的間隙進入?yún)捬醭恋韰^(qū)221，且厭氧沉淀區(qū)221內(nèi)的好氧污泥沉淀后由第一縱側(cè)壁222和第二縱側(cè)壁223之間的間隙返回厭氧反應(yīng)室120。由此一方面可以保證厭氧三相分離器200內(nèi)的厭氧污泥沉淀后能夠通過順利返回厭氧反應(yīng)室120，且另一方面能夠阻擋厭氧反應(yīng)室120內(nèi)的厭氧污泥直接進入?yún)捬醭恋韰^(qū)221，保證厭氧三相分離器200的厭氧污泥分離效果以及出水質(zhì)量。
在根據(jù)本實用新型的一些具體實施例中，如圖1所示，好氧三相分離器300包括箱體310，箱體310內(nèi)形成好氧三相分離室311，好氧三相分離室311的底部具有污泥出口312。好氧三相分離室311內(nèi)的上部設(shè)有隔板320，隔板320將好氧三相分離室311的上部分隔成好氧脫氣區(qū)321和好氧沉淀區(qū)322，好氧脫氣區(qū)321的底部與好氧沉淀區(qū)322的底部連通以便廢水從好氧反應(yīng)室130溢流到好氧脫氣區(qū)321內(nèi)進而從好氧脫氣區(qū)321的底部流到好氧沉淀區(qū)322內(nèi)，好氧沉淀區(qū)322內(nèi)設(shè)有沉淀斜板或沉淀斜管323，好氧沉淀區(qū)322內(nèi)設(shè)有溢流堰330，溢流堰330具有將在好氧沉淀區(qū)322內(nèi)與污泥分離后水排出到罐體100外面的出水口331，好氧三相分離室311的下部的橫截面積沿從上向下的方向逐漸減小。
下面參考圖1描述好氧三相分離器300對水、空氣和好氧污泥的分離過程。
隨著厭氧處理后的水持續(xù)進入好氧反應(yīng)室130，好氧反應(yīng)室130內(nèi)的水位逐漸升高，經(jīng)好氧處理后的水中夾帶空氣和好氧污泥，夾帶空氣和好氧污泥的水溢流至好氧三相分離室311的好氧脫氣區(qū)321，其中空氣上升由呼吸口131排出，完成空氣分離，而夾帶好氧污泥的水由好氧脫氣區(qū)321的底部流向好氧沉淀區(qū)322，此時好氧污泥沉淀下沉并在好氧沉淀區(qū)322下部傾斜的內(nèi)壁的引導(dǎo)下聚集至污泥出口312，由污泥出口312排出好氧三相分離器300以參與好氧處理，完成好氧污泥的分離，而剩下的水溢流至溢流堰330內(nèi)，并由出水口331輸送至后續(xù)處理工序，好氧污泥與水上升過程中，好氧污泥在沉淀斜板或沉淀斜管323的內(nèi)壁上沉降并滑落到好氧沉淀區(qū)322內(nèi)，有助于好氧污泥與水分離，至此，完成水、好氧污泥和空氣的分離。
有利地，如圖1所示，與隔板320限定出好氧脫氣區(qū)321的箱體310部分的上沿低于隔板320的上沿以及與隔板320限定出好氧沉淀區(qū)322的箱體310部分的上沿。換言之，箱體310的限定出好氧脫氣區(qū)321的部分的上沿，低于箱體310的限定出好氧沉淀區(qū)322的部分上沿，且低于隔板320的上沿。溢流堰330的上沿可以與箱體310的限定出好氧脫氣區(qū)321的部分的上沿平齊或高于箱體310的限定出好氧脫氣區(qū)321的部分的上沿，并且溢流堰330的上沿低于箱體310的限定出好氧沉淀區(qū)322的部分上沿以及隔板320的上沿。由此可以防止好氧脫氣區(qū)321內(nèi)的水從上方溢流至好氧沉淀區(qū)322，保證好氧脫氣區(qū)321內(nèi)的水從好氧脫氣區(qū)321底部流至好氧沉淀區(qū)322，進而使好氧污泥充分分離，并且好氧沉淀區(qū)322內(nèi)的水通過溢流至溢流堰330內(nèi)，避免了溢流堰330內(nèi)的水中夾帶好氧污泥。
可選地，如圖1所示，箱體310的橫截面為矩形，箱體310的下部的第一縱側(cè)壁313的下端傾斜地向下延伸超過箱體310的下部的第二縱側(cè)壁314的下端，且第一縱側(cè)壁313的下端與第二縱側(cè)壁314的下端在上下方向上重疊。
舉例而言，箱體310的四個縱向側(cè)壁中，沿水平方向長度較長的兩個分別為第一縱側(cè)壁313和第二縱側(cè)壁314，第一縱側(cè)壁313的下端和第二縱側(cè)壁314的下端相對于第一縱側(cè)壁313的上端和第二縱側(cè)壁314的上端相互鄰近，第一縱側(cè)壁313的下端位于第二縱側(cè)壁314的下端的下方，且第一縱側(cè)壁313的下端和第二縱側(cè)壁314的下端在水平面內(nèi)的投影重疊，第一縱側(cè)壁313的下端與第二縱側(cè)壁314的下端之間的間隙構(gòu)成污泥出口312，由此一方面可以保證好氧三相分離室311內(nèi)的好氧污泥沉淀后能夠通過污泥出口312順利返回好氧反應(yīng)室130，且另一方面該污泥出口312的結(jié)構(gòu)能夠阻擋好氧反應(yīng)室130內(nèi)的好氧污泥從污泥出口312進入好氧三相分離室311，保證好氧三相分離器300的好氧污泥分離效果以及出水質(zhì)量。
根據(jù)本實用新型實施例的厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1，在一個罐體100內(nèi)同時進行厭氧處理和好氧處理，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，且無需運輸設(shè)備在好氧處理和厭氧處理間進行廢水的運輸，能耗及設(shè)備維護要求和成本低。厭氧反應(yīng)室120的出水直接進入好氧反應(yīng)室130進行好氧處理，可以避免廢氣的產(chǎn)生，無需二沉池，且厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣儲存在沼氣穩(wěn)壓裝置500內(nèi)，安全性高。
下面結(jié)合圖1具體描述厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的各單元的工作過程。
厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1為厭氧好氧一體式反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括厭氧單元、好氧單元、泥水分離單元和沼氣處理單元。
其中，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的厭氧單元主要包括布水系統(tǒng)、三相分離器、沼氣收集裝置。污水從厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1底部均勻布水，進入?yún)捬鹾醚跻惑w化生物反應(yīng)器1的厭氧單元，厭氧區(qū)域主要承擔(dān)以下四方面功能：
將大部分的可生物降解性的COD(BOD)轉(zhuǎn)化為沼氣：廢水中60-80％的COD可在厭氧區(qū)域被降解，剩余20-40％未降解的COD進入好氧區(qū)域進行進一步的處理；
抗沖擊負(fù)荷：厭氧反應(yīng)所能承受的COD負(fù)荷遠高于好氧反應(yīng)器，當(dāng)來水COD濃度出現(xiàn)較大波動時，通過下部厭氧區(qū)域可去除大部分的COD，使好氧區(qū)域進水維持較低的COD濃度，在水質(zhì)波動較大的情況下保證穩(wěn)定的出水水質(zhì)；
廢水的過濾和吸附：厭氧反應(yīng)可耐受較高的懸浮物的濃度，來水在穿越厭氧污泥床的過程中，污泥床內(nèi)的微生物菌群發(fā)生的吸附和過濾反應(yīng)可截留廢水中的懸浮物和膠體物質(zhì)，凈化進入好氧段的水質(zhì)；
分離臭味物質(zhì)：廢水的生化處理中造成異味的主要物質(zhì)是NH3、H2S及部分具有異味的有機揮發(fā)性氣體，通過厭氧反應(yīng)過程，NH3、H2S及其他具有氣味的有機揮發(fā)性氣體會與沼氣一起通過三相分離器進行收集后及處置，有效避免了臭味的溢出；厭氧單元的厭氧污泥可以顆粒狀或絮狀污泥形式存在，污泥床的高度為1～1.5m之間。厭氧單元啟動接種污泥量約為90m3。
厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的好氧單元采用活性污泥法，好氧處理的主要目的是對厭氧單元未降解完全的COD進一步進行去除，轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。在活性污泥系統(tǒng)發(fā)生的整個生物反應(yīng)可用下式描述:
COD+O2→CO2↑+H2O+新好氧污泥
為使有機污染物順利轉(zhuǎn)化，需要合理控制兩個參數(shù)。其中一個參數(shù)是曝氣池中的溶解氧濃度，維持曝氣池中足夠的溶解氧濃度為微生物提供充足的氧，通常溶氧濃度在1-3mg/l。二是曝氣池中活性污泥濃度，維持曝氣池中維持足夠的活性污泥濃度以進行生物轉(zhuǎn)化，生活污水處理中污泥濃度通常維持在3gMLSS/L左右。
好氧單元采用微孔曝氣頭進行曝氣，好氧單元的底部均勻分布總共110個微孔曝氣頭，空氣由鼓風(fēng)機通過曝氣頭提供，進行微孔曝氣。
在好氧單元的末端安裝溶氧儀以連續(xù)監(jiān)測好氧池的溶解氧。風(fēng)機主要用于向厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1好氧段進行曝氣，提供好氧反應(yīng)所需的溶解氧，另外少量空氣通過空氣吹掃管連接至好氧段斜板沉淀器內(nèi)部，定時對斜板沉淀器內(nèi)部進行吹掃沖洗，避免污泥沉積或結(jié)垢。
污水經(jīng)過厭氧、好氧處理后的出水再經(jīng)過高效泥水分離器進行分離后溢流出水，由此可以確保出水澄清，懸浮物質(zhì)含量低，有利于后續(xù)深度處理。
同時斜板沉淀器底部設(shè)置污泥斗，部分污泥通過污泥斗回流至好氧池，部分剩余污泥通過污泥斗流入好氧單元，處理后外運。由于系統(tǒng)自身所產(chǎn)生的污泥基本可保持自身污泥量的平衡，但是生活污水中含有大量的惰性懸浮物質(zhì)，因此，必需將此部分惰性懸浮物質(zhì)產(chǎn)生的剩余污泥排出系統(tǒng)，防止系統(tǒng)內(nèi)污泥活性降低。
厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1的反應(yīng)池和沼氣處理設(shè)施皆為封閉系統(tǒng)，厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1產(chǎn)生的沼氣直接自流進入沼氣氣囊中。
厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1產(chǎn)生的沼氣流量連續(xù)監(jiān)測。沼氣流量是厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池厭氧單元生物反應(yīng)過程的良好的指針，而且還能助于對厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池的進水的COD負(fù)荷率進行控制。如果厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池的COD負(fù)荷增加，則產(chǎn)氣量也同時增加，如果在異常情況下COD的負(fù)荷超過系統(tǒng)的設(shè)定的最大值，將產(chǎn)生“沼氣高流量”報警，此時需對厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池進水流量重新設(shè)定，通過該方法可使厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池的COD負(fù)荷得到控制。
厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池厭氧單元的氣液分離器收集的沼氣將流向沼氣氣囊。沼氣氣囊上有一個平板可以隨氣囊內(nèi)沼氣量上下浮動；在沼氣氣囊外可以建一合適尺寸的房間。沼氣氣囊頂部的平板裝有配重塊，以保證氣體系統(tǒng)產(chǎn)生2.5-3.0KPa的表壓，這樣沼氣氣囊的體積可增大或減小而無需改變氣體系統(tǒng)的內(nèi)壓。沼氣氣囊的物位由房間頂部的物位計連續(xù)監(jiān)測。
從厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池厭氧單元產(chǎn)生的沼氣飽和著水氣，當(dāng)沼氣從厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1反應(yīng)池分離后溫度下降時水會冷凝析出。這些凝結(jié)水在冷凝水箱中801分離收集，在冷凝水箱801中設(shè)有水封，用于防止沼氣從排水管泄漏。冷凝水箱801中水封液位由液位開關(guān)和廠區(qū)供水系統(tǒng)來提供保證。
根據(jù)本實用新型實施例的煙草行業(yè)的廢水處理工藝主要包括以下步驟：
對煙草行業(yè)的廢水進行預(yù)處理。
將預(yù)處理后的廢水在厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1內(nèi)依次進行厭氧和好氧處理。
利用硝化砂濾器3對好氧處理后的廢水進行硝化處理，用于去除從好氧反應(yīng)室內(nèi)排出的廢水中的氨氮和磷。
利用反硝化砂濾器4對硝化處理后的廢水進行反硝化處理，用于將廢水中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣；
利用活性炭過濾器5對反硝化后的廢水進行活性炭過濾處理。
將預(yù)處理中產(chǎn)生的異味氣體通入?yún)捬鹾醚跻惑w化生物反應(yīng)器1的好氧反應(yīng)室內(nèi)以去除異味。
具體而言，如圖1所示，煙草行業(yè)的廠區(qū)廢水經(jīng)過管網(wǎng)收集后首先依靠重力流入集水井201，集水井201前端裝備有帶自清洗功能的機械格柵2011柵除大塊雜物，以保護后續(xù)轉(zhuǎn)動設(shè)備。集水井201內(nèi)的廢水通過一級提升泵2012輸送到后續(xù)沉砂池202中，通過沉砂池202沉淀后去除污水中的較重的砂石，防止其進入后續(xù)的生化處理系統(tǒng)影響污泥活性。
沉砂池202位于調(diào)節(jié)池203的上方，沉砂池202的出水自流入調(diào)節(jié)池203，底部的排泥管接至污泥濃縮池601，定期排泥。調(diào)節(jié)池203內(nèi)裝有兩臺潛水?dāng)嚢铏C2031，并保持連續(xù)運行以維持調(diào)節(jié)池203內(nèi)均勻混和、防止固形物沉淀，潛水?dāng)嚢铏C2031的啟停由液位控制。調(diào)節(jié)池203內(nèi)的廢水通過二級提升泵2032輸送到厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1中。調(diào)節(jié)池203與厭氧反應(yīng)室120之間設(shè)有熱交換器204，用于調(diào)節(jié)從調(diào)節(jié)池203進入到厭氧反應(yīng)室120內(nèi)的水溫。
廢水通過廢水進口121進入下部的厭氧反應(yīng)室120，利用厭氧污泥進行厭氧處理，經(jīng)厭氧處理后的水中夾帶沼氣和厭氧污泥，厭氧三相分離器200將三者分離，其中，分離出的沼氣位于沼氣收集室212內(nèi)，且通過沼氣收集管600進入沼氣穩(wěn)壓裝置500，沼氣穩(wěn)壓裝置500可以連接沼氣燃燒器510和其它沼氣利用單元，沼氣穩(wěn)壓裝置500將收集的沼氣儲存并在需要時恒壓輸出，保證沼氣使用的安全性，沼氣可以被輸送至沼氣燃燒器510，經(jīng)燃燒后轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水排入大氣，也可以將沼氣輸送至其它利用單元進行回收利用，分離出的厭氧污泥沉淀至厭氧反應(yīng)室120參與新進廢水的厭氧處理，分離出的水通過通水孔111進入好氧反應(yīng)室130，曝氣裝置400向好氧反應(yīng)室130曝氣供氧，并使好氧反應(yīng)室130內(nèi)的好氧污泥與水充分、劇烈接觸，以好氧降解剩余的COD(化學(xué)需氧量)，實現(xiàn)好氧處理。經(jīng)好氧處理后的水中夾帶空氣和好氧污泥，好氧三相分離器300將三者分離，防止氣泡影響沉淀過程并保證澄清的出水，其中，分離出的空氣以及通過曝氣裝置400進入的空氣由呼吸口131排出，分離出的好氧污泥沉淀至好氧反應(yīng)室130參與好氧處理，分離出的水輸送至后續(xù)處理工序。
經(jīng)過厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1處理后的水依次進入硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4，其中硝化砂濾器3為一級砂濾，反硝化砂濾器4為二級砂濾，硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4可以分別為兩臺。一級砂濾可進一步去除廢水中的氨氮及總磷，出水自流進入后續(xù)的二級砂濾，將污水中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣，達到脫氮效果。
硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4連續(xù)設(shè)置形成連續(xù)砂濾，并且同時具有在線加藥功能，通過設(shè)置混凝劑投加系統(tǒng)701和碳源加藥系統(tǒng)702，依靠機械混合器，可以不需單獨設(shè)置絮凝池達到除磷功能。通過微絮凝作用使得水中的PO4-P與金屬陽離子反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀，后經(jīng)過連續(xù)砂濾器中砂床的過濾作用將沉淀物捕捉，從而達到去除總磷的目的。連續(xù)砂濾反應(yīng)過程中所需的碳源也加入到前端的機械混合器。
硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4的洗砂水(約為總水量的10％～15％)依靠重力回流至前端的調(diào)節(jié)池203(調(diào)節(jié)池203的結(jié)構(gòu)將在下面進行描述)，然后進入好氧反應(yīng)室130進行處理。硝化砂濾器3和反硝化砂濾器4使用空壓機301產(chǎn)生的儀表用氣作為砂濾氣提的氣源。
二級砂濾出水自流進入活性炭過濾器5，活性炭過濾器5可以設(shè)置2座。活性炭過濾器5可以進一步去除廢水中殘余的SS及少量COD，同時對出水的色度有很好的去除效果?；钚蕴窟^濾器5出水自流進入活性炭出水罐501，部分回流用于對活性炭過濾器5進行反沖洗，其余部分可排放或進行回用。
為防止活性炭過濾器5出水含有大量微生物，使最終出水的大腸桿菌群數(shù)不高于3個/L，使用二氧化氯發(fā)生器502進行二氧化氯消毒，只需15s接觸時間就能達到很好的消毒效果，且投加量低，并能在清水池中保持一定的余氯量，有效的防止了微生物的滋生。根據(jù)本實用新型實施例的廢水處理系統(tǒng)6可以選用200g/h的二氧化氯發(fā)生器502一臺，二氧化氯發(fā)生器502產(chǎn)生的二氧化氯直接加入管道，通過管道混合器與活性炭過濾器5出水充分接觸混合，進行消毒。由此，通過設(shè)置二氧化氯發(fā)生器5，可以有效減少活性炭過濾器5出水中的微生物，并且操作和使用方便。
另外，由于進行預(yù)處理的集水井201、調(diào)節(jié)池203、及后端的污泥濃縮池601在運行過程中會散發(fā)少量有異常氣味的組分，廢氣風(fēng)機8與集水井201、調(diào)節(jié)池203、及后端的污泥濃縮池601的異味出氣口相連以將這些處理單元產(chǎn)生的廢氣集中引入好氧反應(yīng)室130內(nèi)，少量有臭味的硫化氫氣體及氨氣在好氧反應(yīng)室130通過好氧微生物進行分解，由此使得厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器1內(nèi)不會產(chǎn)生異味氣體。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。