本發(fā)明屬于水處理技術領域，屬于一種工業(yè)廢水的處理技術，具體涉及一種含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)及其方法。
背景技術：
高濃度難降解有機廢水的處理，是目前國內(nèi)外污水處理界公認的難題。高濃度有機廢水主要具有以下特點：一是有機物濃度高?；瘜W需氧量(cod)一般在2000mg/l以上，有的甚至高達幾萬乃至幾十萬mg/l，相對而言，生化需氧量(bod)較低，很多廢水bod與cod的比值小于0.3。二是成分復雜。含有毒性物質(zhì)廢水中有機物以芳香族化合物和雜環(huán)化合物居多，還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機物。三是色度高，有異味。四是廢水還可能存在強酸強堿性、高鹽量、含油性等。高濃度有機廢水主要涉及焦化廢水、制藥廢水(包括中藥廢水)、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢水、油漆廢水、制膜廢水等行業(yè)性廢水。
目前，高濃度有機廢水處理主要通過兩種工藝方式處理，一是采取化學氧化和催化氧化為主的工藝方式，二是通過預處理改變bod與cod的比值，然后進行生化處理的方式。化學氧化和催化氧化是有效提高難降解廢水的可生化性和污染物毒性的工藝方法，具有處理效率高、占地面積小、無二次污染等優(yōu)點；但存在設備投資費用高、能耗高、運行成本高等問題，并且不適宜處理小流量高濃度的有機廢水。而生化法具有經(jīng)濟、高效等優(yōu)點，并適宜二級及深度處理，但根據(jù)不同水質(zhì)的有機廢水采取相應的預處理措施，以滿足生化條件。
目前國內(nèi)外高濃度有機廢水的零排放技術尚未有相關研究，屬于較為前沿的技術領域。有機結(jié)合各種處理技術實現(xiàn)高濃度有機廢水的零排放，將對環(huán)保產(chǎn)業(yè)打開一個新的窗口，同時提高一個新的技術高度，對我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)有重大的科研和實用意義。
技術實現(xiàn)要素：
針對以上缺陷，本發(fā)明針對的污水是指含有dmf(二甲基甲酰胺)的小流量高濃度有機廢水零排放處理系統(tǒng)，采用生化法+膜法+蒸發(fā)等技術，實現(xiàn)高濃度有機廢水零排放目標。
本發(fā)明解決其技術問題是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
一種含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)，包括依次連通的廢水調(diào)節(jié)池、egsb反應器、氨吹脫塔、水解酸化池、一級好氧池、一級缺氧池、外置mbr系統(tǒng)、一級ro系統(tǒng)、濃水反滲透系統(tǒng)、蒸發(fā)器，所述外置mbr系統(tǒng)包括二級好氧池和外置膜生物反應器，且所述外置mbr系統(tǒng)連通有污泥濃縮池，所述污泥濃縮池連通有污泥壓濾機。
進一步的，所述廢水調(diào)節(jié)池與氨吹脫塔之間設有出水回流裝置。
進一步的，所述濃水反滲透系統(tǒng)與水解酸化池之間設有出水回流裝置。
進一步的，所述蒸發(fā)器與水解酸化池之間設有出水回流裝置。
一種使用上述含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)的方法，其特征在于：包括以下步驟：
(1)廢水經(jīng)管網(wǎng)排入廢水調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)調(diào)節(jié)，通過變頻加藥系統(tǒng)向廢水調(diào)節(jié)池中補充廢水中缺乏的碳源、氮源和磷源，將碳源、氮源和磷源的比例調(diào)節(jié)至cod：n：p＝100～500:5:1，并通過變頻加藥系統(tǒng)向廢水投加用于調(diào)節(jié)ph的堿液，將廢水的ph調(diào)至6～8；
(2)廢水調(diào)節(jié)池的出水泵入egsb反應器，egsb反應器將有毒有機污染物在厭氧條件下降解，egsb反應器產(chǎn)生的沼氣通過汽水分離器分離；
(3)egsb反應器出水通過加入堿液將出水ph調(diào)至11后進入氨吹脫塔，氨吹脫塔通過鼓風去除廢水中的氨氮，氨吹脫塔的產(chǎn)水回流至廢水調(diào)節(jié)池；
(4)氨吹脫塔出水進入水解酸化池，水解酸化池對進入的廢水進行均質(zhì)調(diào)節(jié)，將碳源、氮源和磷源的比例調(diào)節(jié)至cod：n：p＝100～500:5:1、ph＝4～9，進一步降解大分子、難降解、有毒的有機污染物，提高廢水b/c；
(5)水解酸化池出水依次進入一級好氧池、一級缺氧池和外置mbr系統(tǒng)，通過變頻加藥系統(tǒng)向一級好氧池中投入堿液將廢水ph調(diào)至7，且通過變頻加藥系統(tǒng)向一級缺氧池中補充廢水中缺乏的碳源，將廢水中的bod和tkn比例調(diào)至bod：tkn≥4:1，有機污染物在一級好氧池前端被好氧微生物降解為二氧化碳、水及其他的無機鹽，氨態(tài)氮在一級好氧池后端通過硝化細菌作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，硝態(tài)氮則在一級缺氧池中通過異養(yǎng)反硝化細菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮氣；一級缺氧池出水進入外置mbr系統(tǒng)，出水中殘存的有機污染物被二級好氧池中的異養(yǎng)好氧微生物進一步去除，出水中殘留的氨態(tài)氮也被氧化成硝態(tài)氮，同時外置mbr系統(tǒng)排出的污泥回流至水解酸化池和一級缺氧池，且回流比為100％～400％，剩余未回流的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后由污泥壓濾機壓濾脫水后外運處置；
(6)外置mbr系統(tǒng)的出水泵入一級ro系統(tǒng)和濃水反滲透系統(tǒng)，一級ro系統(tǒng)產(chǎn)水可作為回用水回用至企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水排入濃水反滲透系統(tǒng)進一步濃縮，濃縮后的濃水進入蒸發(fā)器，濃水反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水回流至水解酸化池；蒸發(fā)器將濃水反滲透系統(tǒng)中的水分蒸發(fā)分離，殘余濃液外運處置，且蒸發(fā)出來的水分冷凝后也回流至水解酸化池。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明結(jié)合生化法、膜處理法、蒸發(fā)法等技術，將高濃度有機廢水有效降低，大部分產(chǎn)水可作為回用水滿足廠區(qū)使用，其余濃水通過蒸發(fā)結(jié)晶后當做固廢處置，達到廢水零排放目標，是一個變污為寶，循環(huán)利用的廢水處理工藝技術。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
附圖標記說明
1-廢水調(diào)節(jié)池、2-egsb反應器、3-氨吹脫塔、4-水解酸化池、5-一級好氧池、6-一級缺氧池、7-外置mbr系統(tǒng)、8-一級ro系統(tǒng)、9-濃水反滲透系統(tǒng)、10-蒸發(fā)器、11-污泥濃縮池、12-污泥壓濾機。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
如圖1所示，一種含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)，包括依次連通的廢水調(diào)節(jié)池1、egsb反應器2、氨吹脫塔3、水解酸化池4、一級好氧池5、一級缺氧池6、外置mbr系統(tǒng)7、一級ro(反滲透)系統(tǒng)8、濃水反滲透(nro)系統(tǒng)9、蒸發(fā)器10。廢水調(diào)節(jié)池1與氨吹脫塔3之間設有出水回流裝置，濃水反滲透系統(tǒng)9與水解酸化池4之間設有出水回流裝置，蒸發(fā)器10與水解酸化池4之間設有出水回流裝置。外置mbr系統(tǒng)7包括二級好氧池和外置膜生物反應器。外置mbr系統(tǒng)7連通有污泥濃縮池11，污泥濃縮池11連通有污泥壓濾機12。
本發(fā)明的污水處理流程為：廢水調(diào)節(jié)池+egsb反應器+氨吹脫+水解酸化+o/a/o+外置膜生物反應器+一級ro系統(tǒng)+nro系統(tǒng)+蒸發(fā)工藝，達到廢水零排放，鹽漿和污泥外置。
本發(fā)明中：
egsb(膨脹顆粒污泥床)反應器用來將dmf等有機污染物在厭氧條件下降解，大幅降低后續(xù)系統(tǒng)的有機負荷，同時可部分打開苯環(huán)類、雜環(huán)類有機物的環(huán)狀分子鏈，降低后續(xù)處理難度。
氨吹脫塔3用來降低egsb反應器出水中的氨氮濃度，降低后續(xù)系統(tǒng)脫氮負荷。
水解酸化池4用來進一步降解有機污染物質(zhì)，尤其是難降解有機物可通過微生物被部分水解為易降解的小分子有機物，提高廢水b/c。
一級好氧池5中，有機污染物在一級好氧池前端被異養(yǎng)好氧微生物降解為二氧化碳、水及其他的無機鹽，從而使有機污染物降低至極低水平；氨態(tài)氮則在一級好氧池的中后端在硝化細菌作用下轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，維持滿足硝化細菌生長的污泥齡，從而能保證良好的硝化效果。
一級缺氧池6中，硝態(tài)氮在異養(yǎng)反硝化細菌的作用下被轉(zhuǎn)化為氮氣。
外置mbr系統(tǒng)(二級好氧池+外置膜生物反應器)中，一級缺氧池6出水殘存的少量有機污染物被二級好氧池中的好氧微生物進一步去除；外置mbr系統(tǒng)7工藝大大提高了系統(tǒng)內(nèi)活性污泥濃度，部分未被降解的難降解有機物可被吸附于活性污泥上，在生化系統(tǒng)內(nèi)長時間停留，被微生物反復作用，提高對難降解有機物的去除率。同時，一級缺氧池6出水殘留的少量氨態(tài)氮也被氧化成硝態(tài)氮，提高了后續(xù)膜系統(tǒng)對總氮的去除率。外置膜生物反應器運行所必需的高倍率錯流量回流至生化系統(tǒng)前段，形成混合液內(nèi)循環(huán)，強化系統(tǒng)生物脫氮能力。
一級ro系統(tǒng)8用來將外置mbr系統(tǒng)7產(chǎn)水經(jīng)濃縮過濾后，產(chǎn)水可作為回用水回用至企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水進入nro系統(tǒng)進一步濃縮。
濃水反滲透系統(tǒng)(nro)采用特殊的耐污染反滲透膜，將一級ro系統(tǒng)濃水成倍濃縮，降低濃水反滲透系統(tǒng)9的濃水產(chǎn)量，降低蒸發(fā)系統(tǒng)的處理量；產(chǎn)水回流至水解酸化池4。
蒸發(fā)器10將進入的濃水反滲透系統(tǒng)9濃水絕大多數(shù)水分蒸發(fā)分離，殘余少量蒸發(fā)濃液外運處置，蒸發(fā)出來的水分冷凝后也回流至水解酸化池4進行處理。
一種使用上述含dmf廢水的零排放處理系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：
(1)廢水經(jīng)管網(wǎng)排入廢水調(diào)節(jié)池1進行均質(zhì)調(diào)節(jié)，通過變頻加藥系統(tǒng)向廢水調(diào)節(jié)池1中補充廢水中缺乏的營養(yǎng)鹽即碳源、氮源和磷源(碳源為乙酸鈉、氮源為尿素、磷源為磷酸鹽，使得調(diào)節(jié)后的cod：n：p＝100～500:5:1)并投加用于調(diào)節(jié)ph的堿液(將廢水調(diào)節(jié)至ph＝6.0～8.0)，保證后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。為降低廢水調(diào)節(jié)池1調(diào)整ph所投加的堿液，將后續(xù)氨吹脫塔3出水1：1回流至此池。
(2)廢水調(diào)節(jié)池1出水泵入egsb反應器2將dmf等有機污染物在厭氧條件下降解，同時打開一部分苯環(huán)類、雜環(huán)類有機物的環(huán)狀分子鏈，大幅降低后續(xù)系統(tǒng)的有機負荷，降低后續(xù)處理難度，且egsb反應器2產(chǎn)生的沼氣通過汽水分離器分離；
(3)egsb反應器2出水通過加入堿液調(diào)節(jié)ph＝11后進入氨吹脫塔3，氨吹脫塔3通過鼓風去除氨氮，降低后續(xù)系統(tǒng)脫氮負荷，氨吹脫塔3的產(chǎn)水回流至廢水調(diào)節(jié)池1。
(4)氨吹脫塔3出水進入水解酸化池4，同時nro和蒸發(fā)器10的產(chǎn)水也回流至水解酸化池4。水解酸化池4對進入的廢水進行均質(zhì)調(diào)節(jié)(將碳源、氮源和磷源的比例調(diào)節(jié)至cod：n：p＝100～500:5:1、ph＝4.0～9.0)，進一步降解大分子、難降解、有毒的有機污染物，提高廢水b/c。
(5)水解酸化池4出水依次進入一級好氧池5、一級缺氧池6和o/a/o+外置膜生物反應器進行脫氮和降低cod，通過變頻加藥系統(tǒng)分別向一級好氧池5投入堿液調(diào)至ph＝7左右，且通過變頻加藥系統(tǒng)向一級缺氧池6中補充廢水中缺乏的碳源，將營養(yǎng)物質(zhì)比例調(diào)至bod：tkn(凱氏氮)≥4:1。有機污染物在一級好氧池5前端被好氧微生物降解為二氧化碳、水及其他的無機鹽，氨態(tài)氮在一級好氧池5后端通過硝化細菌作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，硝態(tài)氮則在一級缺氧池6中通過異養(yǎng)反硝化細菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮氣；一級缺氧池6出水進入外置mbr系統(tǒng)7，出水中殘存的少量有機污染物被二級好氧池中的好氧微生物進一步去除，出水中殘留的少量氨態(tài)氮也被氧化成硝態(tài)氮，同時外置mbr系統(tǒng)7排出的污泥回流至水解酸化池4和一級缺氧池6，且回流比為100～400％，剩余未回流的污泥經(jīng)污泥濃縮池11濃縮后由污泥壓濾機12壓濾脫水后外運處置。
(6)外置mbr系統(tǒng)7的出水泵入一級ro系統(tǒng)8和濃水反滲透系統(tǒng)9，一級ro產(chǎn)水可作為回用水回用至廠區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水排入濃水反滲透系統(tǒng)9進一步濃縮，濃縮后的濃水進入蒸發(fā)器10，濃水反滲透系統(tǒng)9的產(chǎn)水回流至水解酸化池4；蒸發(fā)器10將濃水反滲透系統(tǒng)9中的水分蒸發(fā)分離，殘余濃液外運處置，且蒸發(fā)出來的水分冷凝后也回流至水解酸化池4進行處理。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。