本實用新型涉及一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，屬于環(huán)境工程
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：丁腈橡膠是丁二烯和丙烯腈單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合制得的一種無規(guī)共聚物，其分子結(jié)構(gòu)中含有不飽和雙鍵和極性基團-CN，具有耐油性能好、物理機械性能優(yōu)異等特點，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空航天、石油開采、化工、輕紡、電線電纜和建筑材料等。丁腈橡膠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水含有丙烯腈、丁二烯單體、乳化劑及少量丁腈聚合物，以及反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量低聚物及各種助劑、無機鹽等，污染物成分復(fù)雜，廢水可生化性較低，處理難度大，對環(huán)境造成的危害大。丁腈橡膠廢水具體水質(zhì)指標(biāo)見表1所示：表1丁腈橡膠生產(chǎn)廢水水質(zhì)根據(jù)最新頒布的《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31571-2015)，丁腈橡膠生產(chǎn)廢水處理至直接排放的污染物限值為：CODCr＜100mg/L、NH3-N＜8mg/L。丁腈橡膠在合成過程中產(chǎn)生大量的廢水，其中主要含有未回收完全的丙烯腈、丁二烯單體以及各種助劑(促進劑、防老劑、乳化劑等)，鹽度高、成分復(fù)雜，可生化性差，處理難度大，對環(huán)境造成的危害大。目前國內(nèi)處理該廢水通常采用的方法有混凝氣浮法、高級氧化法、鐵碳內(nèi)電解法、生化法等。如蘭州某石化廠丁腈橡膠廢水主要采用“鐵碳內(nèi)電解+芬頓氧化”技術(shù)進行預(yù)處理；安慶某公司丁腈橡膠廢水的主要處理工藝流程為“調(diào)節(jié)池+微波反應(yīng)器+鐵碳內(nèi)電解+芬頓氧化+缺氧生化+好氧生化+沉淀池”?！拌F碳內(nèi)電解+芬頓”工藝雖在一定程度上能有效降解有機物，提高廢水可生化性，但該工藝需要投加大量的酸和堿調(diào)節(jié)pH值，不僅消耗大量的藥劑，還使水中增加大量的無機鹽，使得廢水中鹽度增加，給后端生化帶來極大的壓力；此外，鐵碳內(nèi)電解還會產(chǎn)生大量的無機污泥，該污泥屬于危險廢棄物，處置成本高，這也制約了該技術(shù)的發(fā)展。另外，該廢水中含有大量的無機鹽，廢水鹽度高，不能直接進行生化處理，需要消耗大量的工業(yè)水來稀釋，極大的增加了運行成本。因此，針對高含鹽、成分復(fù)雜、可生化性差的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水，亟需行之有效的廢水處理工藝，降低運行成本，并使其達標(biāo)排放。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供丁腈橡膠生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：本實用新型提供了一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，其包括：依次連接的多元催化氧化裝置和生物接觸氧化裝置，所述多元催化氧化裝置包括多元催化氧化反應(yīng)槽、空氣擴散裝置、上部布水槽、催化劑承托濾板、陽極板和陰極板，所述上部布水槽和空氣擴散裝置分別設(shè)置于多元催化氧化反應(yīng)槽的口部和底部，所述陽極板和陰極板穿過上部布水槽設(shè)置于多元催化氧化反應(yīng)槽內(nèi)，且陽極板與陰極板交錯設(shè)置，所述催化劑承托濾板設(shè)置于空氣擴散裝置的上部；所述生物接觸氧化裝置包括缺氧池、好氧池、微孔曝氣管和沉淀池，所述缺氧池、好氧池和沉淀池依次連通，所述微孔曝氣管設(shè)置于好氧池的底部。作為優(yōu)選方案，所述催化劑承托濾板上填裝有復(fù)合催化劑。作為優(yōu)選方案，所述復(fù)合催化劑為負(fù)載有金屬氧化物的活性炭顆粒。作為優(yōu)選方案，所述上部布水槽的兩端分別連通有進水管和回流管。作為優(yōu)選方案，所述多元催化氧化反應(yīng)槽的底部連通有出水泵。作為優(yōu)選方案，所述出水泵的一端還連通有出水管，所述出水管與回流管相連通。作為優(yōu)選方案，所述好氧池和缺氧池之間設(shè)有硝化液回流泵，所述微孔曝氣管的一端連接有鼓風(fēng)機。作為優(yōu)選方案，所述沉淀池內(nèi)設(shè)置有沉淀池刮泥機。作為優(yōu)選方案，所述沉淀池的底部設(shè)置有污泥泵。本實用新型的工作原理為：丁腈橡膠生產(chǎn)廢水首先進入調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量，然后通過泵提升進入多元催化氧化裝置處理，多元催化氧化裝置可大幅去除丁腈橡膠生產(chǎn)廢水的COD、并提高廢水可生化性。催化氧化反應(yīng)出水進入生化進水池，與等比例生活污水混合后，廢水鹽含量降低，再進入生物接觸氧化裝置處理；生物接觸氧化為缺氧-好氧工藝，進一步去除廢水中COD、以及氨氮、總氮等污染物，生物接觸氧化裝置出水進入沉淀池進行泥水分離，沉淀后的上清液達標(biāo)排放。丁腈橡膠生產(chǎn)廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后進入多元催化氧化工藝處理，多元催化氧化裝置由反應(yīng)槽、陰/陽電極板、復(fù)合催化劑、循環(huán)泵、曝氣充氧設(shè)施、直流電源等組成，其主要功能是將廢水中的聚合物等難生物降解有機物大幅去除或轉(zhuǎn)化為簡單有機物，從而提高聚合廢水可生化性。多元催化氧化技術(shù)是結(jié)合高級氧化技術(shù)和高級催化技術(shù)、電控技術(shù)和相應(yīng)固體催化劑的研究，綜合采用鈦基涂層電極、固定復(fù)合催化劑及脫附技術(shù)研制開發(fā)的新型水處理設(shè)備。其工作原理描述如下：在常溫常壓條件下，通過直流電源在特殊涂層電極之間形成電磁場，并通過電極間填充的固體復(fù)合催化劑形成多元電極效應(yīng)，在氧氣、催化劑的協(xié)同作用下，高效快速地促進羥基自由基(·OH)的生成?！H具有極強的氧化能力，利用其極高的氧化電極電位，容易進攻有機物分子的高電子云密度點，無選擇地把高濃度難生物降解的有機污染物破環(huán)斷鏈，氧化成CO2、H2O或簡單的有機物。多元催化氧化為序批式工作過程，具體描述如下：階段一：進水泵將廢水輸入多元催化氧化反應(yīng)槽內(nèi)上部布水槽，廢水液位高于催化劑表面后停止進水；然后開啟進氣閥，通過空氣擴散裝置對反應(yīng)槽內(nèi)廢水進行曝氣充氧，同時開啟直流電源，對反應(yīng)槽陰/陽電極板輸入直流電，曝氣反應(yīng)開始。階段二：曝氣反應(yīng)進行15min～20min后，停止曝氣，并開啟循環(huán)泵、保持直流電源繼續(xù)工作，對反應(yīng)槽內(nèi)廢水進行循環(huán)反應(yīng)。階段三：循環(huán)反應(yīng)進行15min～20min后，停止循環(huán)、關(guān)閉直流電源，整個多元催化氧化反應(yīng)結(jié)束，廢水由出水泵提升至下一級多元催化氧化反應(yīng)或排入后續(xù)生化處理裝置。本實用新型采用兩級多元催化氧化裝置串聯(lián)對丁腈橡膠生產(chǎn)廢水進行處理，工作參數(shù)如表1所示：表1多元催化氧化工作參數(shù)對丁腈橡膠生產(chǎn)廢水進行兩級多元催化氧化處理，其COD去除效果如表2所示。經(jīng)多元催化氧化處理后的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水與等比例流量的生活污水混合后，廢水鹽含量降低，進入生物接觸氧化裝置處理。生物接觸氧化裝置由缺氧池、好氧池、硝化液回流泵、沉淀池、排泥泵、鼓風(fēng)機等組成。廢水首先進入缺氧池處理，缺氧池內(nèi)安裝生物填料，填料上附著微生物進行反硝化反應(yīng)，利用進水中的有機物作為碳源降解回流硝化液中的硝酸鹽氮。缺氧池出水流入好氧池，好氧池底部設(shè)置微孔曝氣管，池內(nèi)安裝生物填料，池內(nèi)溶解氧控制在2mg/L以上，好氧池微生物對廢水中有機物和氨氮進行降解，好氧池硝化液通過回流泵回流至缺氧池，回流比為～300％。好氧池中投加碳酸鈉補充堿度用于氨氮的硝化反應(yīng)。表2多元催化氧化進出水?dāng)?shù)據(jù)好氧池出水流入沉淀池，沉淀池內(nèi)設(shè)置刮泥機，沉淀池進水管中投加混凝劑，在沉淀池中心反應(yīng)筒中投加絮凝劑。沉淀池上清液流出達標(biāo)排放，沉淀池底部污泥經(jīng)污泥泵排出。生物接觸氧化的主要功能是將水中殘留的有機物進行微生物降解，與此同時對廢水中氨氮和總氮進行去除，使處理后水質(zhì)滿足《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31571-2015)中各項水質(zhì)指標(biāo)的要求。生物接觸氧化裝置的工藝參數(shù)如表3所示：表3生物接觸氧化工藝參數(shù)HRT～36h(其中A段12h，O段24h)硝化液回流比～300％磷酸二氫鉀投加～3mg/L(以P計)堿度投加Na2CO3，投加濃度400～500mg/L水溫20～25℃生物接觸氧化處理效果如表4所示：表3-4生物接觸氧化處理效果生物接觸氧化進水生物接觸氧化出水CODCr(mg/L)500～90070～88NH3-N(mg/L)32～553.5～5因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下的有益效果：1、多元催化氧化技術(shù)能以較低的能耗產(chǎn)生強氧化劑羥基自由基[·OH]，相比鐵碳內(nèi)電解、芬頓等其它高級氧化技術(shù)，反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)過程無需使用任何化學(xué)藥劑、且不產(chǎn)生污泥或濃縮液。2、多元催化氧化不受進水COD負(fù)荷高低影響，運行維護簡單。3、試驗表明，采用多元催化氧化技術(shù)進行丁腈橡膠廢水前處理后，COD濃度大幅降低，通過生物接觸氧化+技術(shù)進一步處理后，出水CODCr、NH3-N分別小于100mg/L、8mg/L，滿足《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31571-2015)的要求。附圖說明通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：圖1為本實用新型提供的丁腈橡膠生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中多元催化氧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型中生物接觸氧化的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1、調(diào)節(jié)池；2、多元催化氧化裝置；3、生化進水池；4、生物接觸氧化裝置；5、生化出水池；201、進水管；202、多元催化氧化反應(yīng)槽；203、空氣擴散裝置；204、出水泵；205、催化劑承托濾板；206、復(fù)合催化劑；207、陰極板；208、陽極板；209、上部布水槽；210、直流電源；211、回流管；212、出水管；401、缺氧池；402、好氧池；403、鼓風(fēng)機；404、硝化液回流泵；405、生物填料；406、微孔曝氣管；407、沉淀池；408、沉淀池刮泥機；409、污泥泵；A-進水，B-磷酸二氫鉀，C-碳酸鈉，D-混凝劑，E-絮凝劑，F(xiàn)-處理出水，G-排放污泥。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型提供了一種丁腈橡膠生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，其包括：依次連接調(diào)節(jié)池1、多元催化氧化裝置2、生化進水池3、生物接觸氧化裝置4和生化出水池5，其中，多元催化氧化裝置2包括多元催化氧化反應(yīng)槽202、空氣擴散裝置203、上部布水槽209、催化劑承托濾板205、陰極板207和陽極板208，上部布水槽209和空氣擴散裝置203分別設(shè)置于多元催化氧化反應(yīng)槽202的口部和底部，陰極板207和陽極板208穿過上部布水槽209設(shè)置于多元催化氧化反應(yīng)槽202內(nèi)，且陽極板208與陰極板207交錯設(shè)置，催化劑承托濾板205設(shè)置于空氣擴散裝置203的上部；生物接觸氧化裝置包括缺氧池401、好氧池402、微孔曝氣管406和沉淀池407，缺氧池401、好氧池402和沉淀池407依次連通，微孔曝氣管406設(shè)置于好氧池402的底部。催化劑承托濾板205上填裝有復(fù)合催化劑206。復(fù)合催化劑206為負(fù)載有金屬氧化物的活性炭顆粒。上部布水槽209的兩端分別連通有進水管201和回流管211。多元催化氧化反應(yīng)槽202的底部連通有出水泵204。陰極板207和陽極板208與直流電源210相串聯(lián)。出水泵204的一端還連通有出水管212，出水管212與回流管211相連通。好氧池402和缺氧池401之間設(shè)有硝化液回流泵404，沉淀池407內(nèi)設(shè)置有沉淀池刮泥機408，沉淀池407的底部設(shè)置有污泥泵409。綜上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型實施的范圍，凡依本實用新型權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3