本實用新型涉及一種污水處理裝置，尤其涉及一種粘膠纖維污水深度處理裝置。

背景技術：

粘膠短纖維是指從木材和植物藁桿等纖維素原料中提取的纖維素，或以棉短絨為原料，經加工成紡絲原液，再經濕法紡絲制成的人造纖維。它屬于再生纖維素纖維，是以天然纖維素為原料，經堿化、老化、磺化等諸多工序制成可溶性纖維素磺酸酯，再溶于稀堿液制成粘膠，經濕法紡絲而制成。

在當前石油資源緊張的形勢下，粘膠短纖維產量日趨增加，已成為主要的化纖品種之一。目前我國粘膠短纖維年產能350萬t，占全球總產量的60％。粘膠短纖維的生產過程中會產生大量的酸、堿廢水。酸性酸性廢水主要由紡練紡絲工段和精煉酸洗工段產生,主要含堿纖維素、硫酸鹽、稀硫酸、鋅離子、硫化物。堿性廢水主要由原液車間過濾工序拆裝和洗布工段產生，主要含纖維素磺酸酯、燒堿、纖維素、硫化物等。這些污水如直接排放將造成嚴重的水污染和大量纖維資源的流失浪費。

目前，目前國內外粘膠纖維生產廢水預處理系統(tǒng)大都采用酸堿中和法處理。生化處理采用傳統(tǒng)活性污泥法、CASS等工藝。據統(tǒng)計，國內典型的粘膠纖維企業(yè)的污水經過以上典型的物化一級處理和生物二級處理后排放COD可大致控制在80～120mg/l范圍內，隨著地方及行業(yè)污水排放標準的不斷提高，大部分污水距離達到新的排放標準具有一定差距，需進一步深度處理。

當前研究和應用較多的污水深度處理技術有膜分離法、吸附法、催化氧化法、Fenton氧化法等工藝，根據污水回用要求和水質特點，常常選擇以上一種或幾種技術聯(lián)合使用。

粘膠纖維污水處理出水中含有未經處理完全的纖維素、半纖維素、游離菌膠團及膠體顆粒等物質，由于帶有同種電荷，因此上述顆粒間存在靜電斥力、表面水化學作用、膠體布朗運動等，使其在水中具有分散穩(wěn)定性，難以通過自然沉淀得以去除，進而導致水中COD含量偏高。

混凝沉淀技術介紹：

在工業(yè)廢水和生活廢水處理中，混凝沉淀技術是一種很重要的物化處理方法，通過向水中投加一些藥劑(通常稱為混凝劑及助凝劑)，混凝劑在水中通過電離和水解等化學作用使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合而形成膠體，然后通過膠體的壓縮雙電層作用、吸附電性中和、吸附架橋作用和沉析物網捕作用等與水體中的雜質和有機物膠體結合形成更大的顆粒絮體，顆粒絮體在水的紊流中彼此易碰撞吸附，形成絮凝體(亦稱絨體或礬花)。絮凝體具有強大吸附力，不僅能吸附懸浮物，還能吸附部分細菌和溶解性物質。絮凝體通過吸附，體積增大而下沉。

傳統(tǒng)的混凝機理主要包括以下幾個方面：

1)壓縮雙電層作用：

廢水中的懸浮粒子一般帶有負電荷，使顆粒問互相排斥。粒子越大或比表面積越大，對粒子表面電荷的影響也越大，因而粒子間不能互相接近，也不能凝聚，處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。當加入某種帶有相反電荷的藥劑后，反粒子濃度的增加使膠體擴散層厚度減小，靜電排斥勢能逐漸降低，當排斥勢能降為0時，膠體就失去穩(wěn)定性，膠粒與膠粒就可以進行碰撞凝聚，使膠體脫穩(wěn)，形成大塊的顆粒最終沉淀下來。

2)吸附-電中和作用：

天然或合成的高分子化合物，或由高價電解質，如鐵鹽、鋁鹽等，在水質經水解縮聚而形成高分子物質，具有強烈的吸附作用。研究認為高分子的吸附驅動力包括氫鍵、共價鍵、極性鍵、靜電引力和范德華引力等等。具體特性由高分子物質本身的結構和膠體特性決定。

帶有負電荷的膠體溶液中加入帶有正電荷的膠體溶液后，產生了電中和作用。導致膠粒表面的電位降低，懸浮膠體的排斥勢能降低，膠體間的引力增加，從而相互凝聚、脫穩(wěn)最后沉淀下來。

3)吸附-架橋作用：

高分子與膠粒間發(fā)生強烈吸附后，同一個高分子可以和不同的膠體連在一起產生架橋連接作用，從而促使粒子變大而易于沉淀。然而，當高分子過多時，膠粒表面被高分子所覆蓋，接近的膠粒受到壓縮變形而具有排斥勢能，或者由于帶電高分子的互相排斥，使膠粒不能凝聚，這種作用稱為膠體保護作用。

4)網捕-卷掃作用：

加入混凝劑形成較大的沉淀顆粒后，沉淀的膠體顆?？梢跃W捕、卷帶水中的細小膠粒形成更大的絮狀物一起沉淀。這是一種機械作用，水中的膠體雜質的多少決定所需混凝劑的量。

次氯酸鈉氧化技術介紹：

次氯酸鈉有與氯氣有相同的氧化消毒作用，其機理是次氯酸鈉在溶液中水解后生成的次氯酸(HClO)，HClO分子極不穩(wěn)定，分解生成OCl-在被還原的過程中，極易得到電子而具有極強的氧化性，同時HClO還能分解生成具有強氧化作用的新生態(tài)氧[O]，這就使得次氯酸鈉具有很強的氧化性，所以次氯酸鈉既能氧化大多數(shù)有機物也能氧化無機物。它能與飽和脂肪酸、含活性氫、還原性氫和易氧化官能團(不飽和官能團、雙鍵)的有機物反應，從而去除COD。

另外次氯酸鈉的強氧化性能破壞有色基團碳碳雙鍵、羧基、偶氮基、硝基、硫化羧基等，使這些發(fā)色基團發(fā)生斷裂或改變其化學結構，從而脫除廢水的顏色。

該技術去除效率率高，抗沖擊能力強，運行處理成本相對低廉，在粘膠纖維污水深度處理領域具有明顯的優(yōu)勢。

FENTON氧化工藝介紹：

Fenton法是發(fā)現(xiàn)最早和研究成果最多的高級氧化法，F(xiàn)enton反應體系是利用Fe2+的均相催化作用使強氧化劑H2O2催化分解產生羥基自由基(·OH)氧化有機物分子，并使其降解成為小分子有機物或礦化為CO2、H2O等無機物質的反應過程。

近年來，為進一步提高H2O2催化分解產生·OH的效率，將紫外線(UV)、光能(Photo)、超聲(US)、微波(MW)和電能(Electro)等能量源引入Fenton法之中，形成了與Fenton法反應機理相近的改進Fenton法或稱類Fenton法，如H2O2+UV、Photo-Fenton、US-Fenton、MW-Fenton及Electro-Fenton試劑法等。Fenton法主要影響因素為污水水質、pH、H2O2與Fe2+用量及摩爾比、反應時間等。類Fenton還要考慮UV、US、電場等因素對反應的影響。pH一般在2～4范圍內，有利于該反應的進行。

Fenton法或類Fenton法具有氧化能力強、反應速率快、反應條件溫和及適用范圍廣的特點，能有效降低污水中污染物濃度，并生成了易于生物降解的中間產物，為后續(xù)的生化系統(tǒng)提供易于處理的水質條件，但也存在藥劑消耗量大、產生污泥量大和出水含大量鐵離子等問題。

現(xiàn)有技術中的方法如圖1所示，首先污水進入ph調節(jié)池，通過投加硫酸，控制ph在3～4，然后進入快速混合池，在該池內投加反應藥劑雙氧水和硫酸亞鐵，然后進入FENTON反應池進行化學氧化反應，以去除大部分的有機污染物，反應池出水進入ph中和池，通過投加氫氧化鈉溶液進行酸堿中和，為了消除fenton反應中未反應完全的雙氧水，以減少其對后續(xù)沉淀的不利影響，還需進入脫氣池，并投加助凝劑，起到脫氣和絮凝反應目的，最后進入沉淀池進行泥水分離，達標外排。

上述現(xiàn)有技術的缺點是：

1、用反推法，根據本實用新型的優(yōu)點來找對應的缺點；

1、藥劑消耗大，工作勞動強度大、運行成本高。

2、雙氧水存在運輸儲存過程中安全問題，不宜規(guī)?；褂?。

3、使用過程中，外加酸堿及鹽量較多，導致外排水含鹽量較高，難以滿足日后環(huán)保要求。

4、反應單元負責，操作控制難度較大。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種處理效果穩(wěn)定、成本低廉、操作簡便易于管理的粘膠纖維污水深度處理裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本實用新型的粘膠纖維污水深度處理裝置，包括混凝沉淀單元和次氯酸鈉氧化單元；

所述混凝沉淀單元包括依次連接的快混池、絮凝反應池、沉淀池，所述次氯酸鈉氧化單元包括化學氧化池，所述沉淀池與所述化學氧化池連接；

所述快混池設有絮凝劑添加裝置，所述絮凝反應池設有助凝劑添加裝置，所述化學氧化池設有次氯酸鈉添加裝置。

由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的粘膠纖維污水深度處理裝置，通過“混凝沉淀+化學氧化”的聯(lián)合使用，在滿足最新國家排放標準要求同時，降低運行費用；減少占地；降低操作強度，控制簡便。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中處理裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的粘膠纖維污水深度處理裝置的工藝流程示意圖。

圖3為本實用新型實施例提供的粘膠纖維污水深度處理裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。

本實用新型的粘膠纖維污水深度處理裝置，其較佳的具體實施方式是：

包括混凝沉淀單元和次氯酸鈉氧化單元；

所述混凝沉淀單元包括依次連接的快混池、絮凝反應池、沉淀池，所述次氯酸鈉氧化單元包括化學氧化池，所述沉淀池與所述化學氧化池連接；

所述快混池設有絮凝劑添加裝置，所述絮凝反應池設有助凝劑添加裝置，所述化學氧化池設有次氯酸鈉添加裝置。

所述沉淀池底部連接有污泥濃縮脫水單元。

所述化學氧化池連接有檢測水池。

本實用新型針對粘膠纖維污水深度處理的要求，提供一種處理效果穩(wěn)定、成本低廉、操作簡便易于管理的粘膠纖維污水深度處理裝置，通過“混凝沉淀+化學氧化”的聯(lián)合使用，在滿足最新國家排放標準要求同時，降低運行費用；減少占地；降低操作強度，控制簡便。

本實用新型包括混凝沉淀單元和次氯酸鈉氧化單元。

粘膠纖維污水經過二級生化處理的出水進入混凝反應沉淀池?；炷齽┛刹捎肞AC、硫酸亞鐵等，通過控制反應pH、混凝劑投加量及反應沉淀時間取得較好的去除效果。

混凝反應沉淀池出水進入化學氧化池，通過控制pH、氧化劑投加量及反應時間來最終滿足出水水質要求。

相對于其他技術(如臭氧催化氧化技術和Fenton氧化技術)，本實用新型工藝流程簡單，出水效果良好，投資和運行成本低廉。經試驗證明，該工藝方案用于粘膠纖維污水的深度處理，可以將出水COD降低至50mg/l以下，完全可以達到地方和行業(yè)新的排放標準的要求。

具體實施例：

如圖2、圖3所示，處理污水為粘膠纖維二級生物處理出水，工藝流程參照圖1，該方法包括混凝沉淀工藝和次氯酸鈉化學氧化工藝。

二級生化處理出水進入快混池，在此投加PAC約100～150mg/l，投加PAM約0.5～1mg/l，控制反應pH在7～9.5，經混凝反應沉淀，上清液進入后續(xù)單元，沉淀下來的物化污泥進入污泥濃縮脫水單元進一步處理。

混凝沉淀池出水進入化學氧化池。經次氯酸鈉的氧化降解，進一步去除COD、氨氮、硫化物和色度等污染物質。

經過本實用新型所提供的技術方案處理該實例中的污水，在進水COD≤150mg/l，懸浮物≤100mg/l情況下，處理后出水COD≤50mg/L、懸浮物≤20mg/L。

本實用新型通過混凝沉淀和次氯化鈉化學氧化相結合，可以滿足最新排放標準要求，不僅減少了環(huán)境污染，而且降低運行費用，減少工作操作強度，提高使用安全，自動化程度高、使用效果好。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。