本發(fā)明涉及環(huán)境治理和資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種洗毛廢水處理的模塊化集成及其工藝方法。

背景技術(shù)：

洗毛是羊毛制成品的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，由于羊毛在原產(chǎn)地收集時(shí)雜質(zhì)較多，制成品時(shí)必須經(jīng)過一個(gè)洗滌過程，產(chǎn)生洗滌廢水稱為洗毛廢水。洗毛廢水是洗毛生產(chǎn)工藝中排出的高濃度有機(jī)廢水，其中含有泥沙、羊毛脂、羊糞，還含有少量洗滌劑和羊毛纖維。洗毛廢水一般為淡黃色、味臭、粘稠，廢水中主要污染物為羊毛脂，羊毛脂多已乳化，以O(shè)／W（水包油）形式存在，廢水中高濃度的CODcr，BOD5也主要是由羊毛脂引起的。洗毛廢水的水質(zhì)因洗毛品種、等級(jí)不同而產(chǎn)生差異，產(chǎn)生的主要污染物種類及指標(biāo)范圍為：羊毛脂5000—25000mg/L；洗劑50—300mg/L；總固形成10000—80000mg/L；CODCr20000—100000mg/L；BOD54000—20000mg/L；pH8—11。

由于洗毛廢水中主要污染物羊毛脂的化學(xué)成分為脂肪酸和高級(jí)一元醇化合而成的脂，因此一般先采用厭氧降解高分子物質(zhì)，而后再用好氧生化，利用好氧微生物的新陳代謝作用去除水中的色度、氣味、粘稠物質(zhì)等。但是洗毛廢水中的脂類物質(zhì)對(duì)生化處理也有一定的影響，表現(xiàn)為：①容易漂浮的油脂使菌體難以長(zhǎng)時(shí)間保留；②脂類降解產(chǎn)生的LCFA對(duì)厭氧微生物有嚴(yán)重的抑制。另外，由于洗毛廠具有企業(yè)小、缺乏專業(yè)技術(shù)人員，產(chǎn)生廢水水量小、濃度高、含脂類物質(zhì)特別高的特點(diǎn)，并且一般洗毛廠內(nèi)都有回用水需求，因此洗毛廢水處理亟需一種處理效果好、操作簡(jiǎn)便、占地小、投資低，并且可實(shí)現(xiàn)廢水回用的污水處理技術(shù)。

因此，根據(jù)洗毛廢水的特點(diǎn)，以及廢水處理工藝的要求，如：技術(shù)成熟可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便及經(jīng)濟(jì)適用等原則，對(duì)洗毛生產(chǎn)廢水處理工藝進(jìn)行選擇。

由于洗毛生產(chǎn)廢水含有易于降解的高濃度有機(jī)污染物，可生化性較好，因此適宜采用生物法處理。因單一的厭氧工藝、好氧工藝均不能實(shí)現(xiàn)洗毛廢水中高濃度有機(jī)質(zhì)的高效去除，將厭氧與好氧工藝聯(lián)合運(yùn)行是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種針對(duì)洗毛車間在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水處理的問題，進(jìn)行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工藝模塊化、智能化、集成化的洗毛廢水處理的模塊化集成及其工藝方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：用于洗毛廢水處理的模塊化集成，包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、固液分離模塊模塊、一級(jí)物化模塊、二級(jí)生化模塊、三級(jí)深度處理模塊、污泥處理模塊以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述的固液分離模塊主要將顆粒狀懸浮物或沉淀物從廢水中分離出來；固液分離模塊包括精細(xì)格柵和自清洗過濾器，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分別連接精細(xì)格柵和自清洗過濾器且精細(xì)格柵和自清洗過濾器均連接至計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述的一級(jí)物化模塊主要為調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮，并將其集成于同一反應(yīng)器內(nèi)即氣浮調(diào)節(jié)池；

所述的二級(jí)生化模塊包括厭氧子模塊和好氧子模塊，其中厭氧子模塊為改良型IC反應(yīng)器，好氧子模塊包括生物接觸氧化池和半間歇式生物轉(zhuǎn)盤，三者之間由上至下依次串聯(lián)連接并同時(shí)連接至計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述的三級(jí)深度處理模塊包括沉淀池、纖維過濾器和紫外線消毒子模塊，三者依次串聯(lián)連接；

所述的污泥處理模塊包括污泥濃縮池、污泥反應(yīng)罐和真空轉(zhuǎn)鼓吸濾機(jī)，三者依次串聯(lián)連接；

所述的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分別連接至固液分離模塊模塊的精細(xì)格柵和自清洗過濾器；精細(xì)格柵和自清洗過濾器又同時(shí)連接至一級(jí)物化模塊的氣浮調(diào)節(jié)池；而一級(jí)物化模塊的氣浮調(diào)節(jié)池連接至二級(jí)生化模塊的改良型IC反應(yīng)器；二級(jí)生化模塊的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤連接至三級(jí)深度處理模塊的沉淀池，而紫外線消毒子模塊為最終輸出端；所述的一級(jí)物化模塊的氣浮調(diào)節(jié)池、二級(jí)生化模塊的為改良型IC反應(yīng)器、生物接觸氧化池、半間歇式生物轉(zhuǎn)盤以及三級(jí)深度處理模塊的沉淀池又同時(shí)連接至污泥處理模塊的污泥濃縮池，而真空轉(zhuǎn)鼓吸濾機(jī)為最終輸出端。

用于洗毛廢水處理的模塊化集成的工藝方法，包括如下步驟

步驟一監(jiān)測(cè)進(jìn)水含沙量：進(jìn)水通過在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)含沙量，當(dāng)含砂量大于10%時(shí)，固液分離模塊運(yùn)行精細(xì)格柵，當(dāng)含砂量范圍5%—10%，固液分離模塊運(yùn)行自清洗過濾器；隨即進(jìn)入固液分離模塊將顆粒狀懸浮物或沉淀物從廢水中分離出來；

步驟二氣浮調(diào)節(jié)：經(jīng)過固液分離的污水進(jìn)入一級(jí)物化模塊的氣浮調(diào)節(jié)池中將污泥與污水分離；

步驟三內(nèi)外循環(huán)反應(yīng)：污水進(jìn)入二級(jí)生化模塊的改良型IC反應(yīng)器進(jìn)行COD值的監(jiān)測(cè)以及內(nèi)循環(huán)反應(yīng)和外循環(huán)反應(yīng), 根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制內(nèi)循環(huán)量和外循環(huán)量，進(jìn)而稀釋有害物質(zhì)且分離污泥與水；

步驟四生物接觸氧化：經(jīng)過初步凈化的水進(jìn)入二級(jí)生化模塊的生物接觸氧化池進(jìn)行生物接觸氧化，分離污泥與水；

步驟五生物轉(zhuǎn)盤凈化：經(jīng)過氧化的水進(jìn)入二級(jí)生化模塊的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤進(jìn)行再一次的凈化，分離污泥和水；

步驟六凈化水的最終處理：凈化水依次進(jìn)入三級(jí)深度處理模塊的沉淀池、纖維過濾器和紫外線消毒子模塊完成最終處理并結(jié)束污水處理；

步驟七污泥的最終處理：所述步驟二、步驟三、步驟四以及步驟五中排出的污泥依次進(jìn)入污泥處理模塊的污泥濃縮池、污泥反應(yīng)罐和真空轉(zhuǎn)鼓吸濾機(jī)并完成最終的焚燒。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的精細(xì)格柵的網(wǎng)孔徑為3-5mm；所述的自清洗過濾器的數(shù)量為5-20目。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的氣浮調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)容積為日軍處理水量的5-8倍；所述氣浮調(diào)節(jié)池內(nèi)配合使用的絮凝氣浮藥劑的選擇為水溫10⁰聯(lián)合使用三氯化鐵和HPAM，水溫高于10⁰聯(lián)合使用PAC和HPAM。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述改良型IC反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有若干內(nèi)部循環(huán)管且內(nèi)部循環(huán)管的開啟數(shù)量控制內(nèi)循環(huán)量；所述改良型IC反應(yīng)器在現(xiàn)有反應(yīng)器基礎(chǔ)上增加外循環(huán)系統(tǒng)即增加外部循環(huán)水泵，以外部循環(huán)水泵水量控制外循環(huán)流量，以達(dá)到更小的占地更好的處理效果；

所述內(nèi)循環(huán)流量和外循環(huán)流量與進(jìn)水流量的關(guān)系如下公式所示，

內(nèi)循環(huán)流量與進(jìn)水流量比值a

外循環(huán)流量與進(jìn)水流量比值b

。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤包括兩級(jí)生物轉(zhuǎn)盤分別為一級(jí)生物轉(zhuǎn)盤和二級(jí)生物轉(zhuǎn)盤，且兩級(jí)生物轉(zhuǎn)盤相互串聯(lián)，盤片表面的有機(jī)負(fù)荷為12-15BOD₅/（m²·d）。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的污泥處理模塊中污泥反應(yīng)罐采用壓縮空氣攪拌，加入消石灰和三氯化鐵。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的用于洗毛廢水處理的模塊化集成的工藝方法中生物接觸氧化池反應(yīng)時(shí)間根據(jù)進(jìn)水濃度改變，當(dāng)進(jìn)水COD濃度小于500mg/L時(shí)，好氧時(shí)間8-12h；當(dāng)進(jìn)水COD濃度500-2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間12-16h；當(dāng)進(jìn)水COD濃度大于2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間大于16h。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的用于洗毛廢水處理的模塊化集成的工藝方法中根據(jù)出水要求調(diào)整兩級(jí)轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)行，當(dāng)二級(jí)生化出水要求SS小于20mg/L或TN小于20mg/L或TP小于1mg/L時(shí)，二級(jí)好氧生化子模塊運(yùn)行一級(jí)生物轉(zhuǎn)盤；當(dāng)二級(jí)生化出水要求SS小于10mg/L或TN小于15mg/L或TP小于0.5mg/L時(shí)，二級(jí)好氧生化子模塊運(yùn)行兩級(jí)生物轉(zhuǎn)盤。

本發(fā)明的有益效果是：（1）采用的改良型IC反應(yīng)器是在原反應(yīng)器的基礎(chǔ)上增加外循環(huán)系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)可根據(jù)水質(zhì)自動(dòng)控制外循環(huán)泵流量，以達(dá)到更小的占地和更好的處理效果；（2）適于濃度高、成分復(fù)雜且波動(dòng)大的小、快、散洗毛廠生產(chǎn)廢水的處理；（3）工藝組合模塊化程度高，有利于技術(shù)轉(zhuǎn)化為集成設(shè)備，節(jié)省空間；（4）工藝組合技術(shù)先進(jìn)，能夠同時(shí)處理COD、氮、磷，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，出水可再生利用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工藝路線圖；

圖2 本發(fā)明計(jì)算機(jī)程序框圖。

圖中：1在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、2固液分離模塊、3一級(jí)物化模塊、4二級(jí)生化模塊、5三級(jí)深度處理模塊、6污泥處理模塊、7計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)；a精細(xì)格柵、b自清洗過濾器、c氣浮調(diào)節(jié)池、d改良型IC反應(yīng)器、e生物接觸氧化池、f半間歇式生物轉(zhuǎn)盤、g沉淀池、h纖維過濾器、i紫外線消毒、j污泥濃縮池、k污泥反應(yīng)罐、m真空轉(zhuǎn)鼓吸濾機(jī)；

-----------工藝線路；— — —信號(hào)輸入輸出。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

參考附圖2，用于洗毛廢水處理的模塊化集成，包括在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、固液分離模塊模塊2、一級(jí)物化模塊3、二級(jí)生化模塊4、三級(jí)深度處理模塊5、污泥處理模塊6以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)7；

所述的固液分離模塊2主要將顆粒狀懸浮物或沉淀物從廢水中分離出來；固液分離模塊2包括精細(xì)格柵a和自清洗過濾器b，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1分別連接精細(xì)格柵a和自清洗過濾器b且精細(xì)格柵a和自清洗過濾器b均連接至計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)7；

所述的一級(jí)物化模塊3主要為調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮，并將其集成于同一反應(yīng)器內(nèi)即氣浮調(diào)節(jié)池c；

所述的二級(jí)生化模塊4包括厭氧子模塊和好氧子模塊，其中厭氧子模塊為改良型IC反應(yīng)器d，好氧子模塊包括生物接觸氧化池e和半間歇式生物轉(zhuǎn)盤f，三者之間由上至下依次串聯(lián)連接并同時(shí)連接至計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)7；

所述的三級(jí)深度處理模塊5包括沉淀池g、纖維過濾器h和紫外線消毒子模塊i，三者依次串聯(lián)連接；

所述的污泥處理模塊6包括污泥濃縮池j、污泥反應(yīng)罐k和真空轉(zhuǎn)鼓吸濾機(jī)m，三者依次串聯(lián)連接；

所述的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1分別連接至固液分離模塊模塊2的精細(xì)格柵a和自清洗過濾器b；精細(xì)格柵a和自清洗過濾器b又同時(shí)連接至一級(jí)物化模塊3的氣浮調(diào)節(jié)池c；而一級(jí)物化模塊3的氣浮調(diào)節(jié)池c連接至二級(jí)生化模塊4的改良型IC反應(yīng)器d；二級(jí)生化模塊4的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤f連接至三級(jí)深度處理模塊5的沉淀池g，而紫外線消毒子模塊i為最終輸出端；所述的一級(jí)物化模塊3的氣浮調(diào)節(jié)池c、二級(jí)生化模塊4的為改良型IC反應(yīng)器d、生物接觸氧化池e、半間歇式生物轉(zhuǎn)盤f以及三級(jí)深度處理模塊5的沉淀池g又同時(shí)連接至污泥處理模塊6的污泥濃縮池j，而真空轉(zhuǎn)鼓吸濾機(jī)m為最終輸出端。

參考附圖1，用于洗毛廢水處理的模塊化集成的工藝方法，包括如下步驟

步驟一監(jiān)測(cè)進(jìn)水含沙量：進(jìn)水通過在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1監(jiān)測(cè)含沙量，隨即進(jìn)入固液分離模塊1將顆粒狀懸浮物或沉淀物從廢水中分離出來，避免后續(xù)處理時(shí)設(shè)備堵塞，降低了廢水中的有機(jī)負(fù)荷量；即當(dāng)含砂量大于10%時(shí)，固液分離模塊3運(yùn)行精細(xì)格柵a，當(dāng)含砂量范圍在5%—10%，固液分離模塊3運(yùn)行自清洗過濾器b；

步驟二氣浮調(diào)節(jié)：經(jīng)過固液分離的污水進(jìn)入一級(jí)物化模塊3的氣浮調(diào)節(jié)池c中將污泥與污水分離；

步驟三內(nèi)外循環(huán)反應(yīng)：污水進(jìn)入二級(jí)生化模塊4的改良型IC反應(yīng)器d進(jìn)行COD值的監(jiān)測(cè)以及內(nèi)循環(huán)反應(yīng)和外循環(huán)反應(yīng),進(jìn)而稀釋有害物質(zhì)，降低讀物對(duì)厭氧消化過程的影響且分離污泥與水；

內(nèi)循環(huán)流量和外循環(huán)流量與進(jìn)水流量的關(guān)系如下公式所示，

內(nèi)循環(huán)流量與進(jìn)水流量比值a

外循環(huán)流量與進(jìn)水流量比值b

其中，內(nèi)循環(huán)量是通過控制IC反應(yīng)器內(nèi)部循環(huán)管開啟數(shù)量而改變，外循環(huán)量通過控制外部循環(huán)水泵水量及流量計(jì)而改變；

步驟四生物接觸氧化：經(jīng)過初步凈化的水進(jìn)入二級(jí)生化模塊4的生物接觸氧化池e進(jìn)行生物接觸氧化，當(dāng)進(jìn)水COD濃度小于500mg/L時(shí)，好氧時(shí)間8-12h；當(dāng)進(jìn)水COD濃度500-2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間12-16h；當(dāng)進(jìn)水COD濃度大于2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間大于16h，最終將分離污泥與水；

步驟五生物轉(zhuǎn)盤凈化：經(jīng)過氧化的水進(jìn)入二級(jí)生化模塊4的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤f進(jìn)行再一次的凈化，當(dāng)出水要求SS小于20mg/L或TN小于20mg/L或TP小于1mg/L時(shí)，一級(jí)生物轉(zhuǎn)盤運(yùn)行；當(dāng)出水要求SS小于10mg/L或TN小于15mg/L或TP小于0.5mg/L時(shí)，二級(jí)生物轉(zhuǎn)盤運(yùn)行，兩級(jí)生物轉(zhuǎn)盤間歇運(yùn)行最終將分離污泥和水；

步驟六凈化水的最終處理：凈化水依次進(jìn)入三級(jí)深度處理模塊5的沉淀池g、纖維過濾器h和紫外線消毒子模塊i完成最終處理并結(jié)束污水處理；

步驟七污泥的最終處理：所述步驟二、步驟三、步驟四以及步驟五中排出的污泥依次進(jìn)入污泥處理模塊6的污泥濃縮池j，經(jīng)重力濃縮后進(jìn)入污泥反應(yīng)罐k，污泥反應(yīng)罐k采用壓縮空氣攪拌，加入消石灰和三氯化鐵，污泥經(jīng)反應(yīng)后進(jìn)入真空轉(zhuǎn)鼓吸濾機(jī)m后完成最終的焚燒。

所述的精細(xì)格柵a的網(wǎng)孔徑為3-5mm；所述的自清洗過濾器b的數(shù)量為5-20目。

所述的氣浮調(diào)節(jié)池c的調(diào)節(jié)容積為日軍處理水量的5-8倍；所述氣浮調(diào)節(jié)池c內(nèi)配合使用的絮凝氣浮藥劑的選擇為水溫10⁰聯(lián)合使用三氯化鐵和HPAM，水溫高于10⁰聯(lián)合使用PAC和HPAM。

所述改良型IC反應(yīng)器d內(nèi)部設(shè)有若干內(nèi)部循環(huán)管且內(nèi)部循環(huán)管的開啟數(shù)量控制內(nèi)循環(huán)量；所述改良型IC反應(yīng)器d在現(xiàn)有反應(yīng)器基礎(chǔ)上增加外循環(huán)系統(tǒng)即增加外部循環(huán)水泵，以外部循環(huán)水泵水量控制外循環(huán)流量，以達(dá)到更小的占地更好的處理效果。

所述的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤f包括兩級(jí)生物轉(zhuǎn)盤分別為一種生物轉(zhuǎn)盤和二級(jí)生物轉(zhuǎn)盤，且兩級(jí)省去生物轉(zhuǎn)盤相互串聯(lián)，盤片表面的有機(jī)負(fù)荷為12-15BOD₅/（m²·d）。

所述的用于洗毛廢水處理的模塊化集成的工藝方法中步驟二、步驟六以及步驟七為始終連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。

最后需要說明的是：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(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。