一种酯化废水的处理系统的制作方法

本实用新型涉及废水处理
技术领域：
，特别是涉及一种酯化废水的处理系统。
背景技术：
：酯化废水主要指的是各种防水，涂料乳液，粘合剂及水性聚氨酯等产生的废水。水性聚氨酯合成用聚合物多元醇及小分子多元醇同油性聚氨酯，多异氰酸酯主要选择ipdi(异佛尔酮二异氰酸酯)、tdi(甲苯二异氰酸酯)和hdi(六亚甲基二异氰酸酯)。此外，要引入亲水单体，其携带的亲水基团。以外观来分，水性聚氨酯可分为聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体和聚氨酯乳液。水性聚氨酯的基本用途是作皮革涂饰剂，我国也有规模的生产。聚氨酯树脂柔韧、耐磨，可用作天然皮革及人造革的涂层剂及补伤剂。水性聚氨酯涂饰剂克服了丙烯酸乳液涂饰剂“热粘冷脆”的弱点，其处理的皮革手感柔软、滑爽、丰满、光亮，真皮感极强，可极大提高皮具档次，增强市场竞争力。早期的水性聚氨酯是线形的，具热塑性。为了提高其强度、硬度、耐水性、耐溶剂性，可通过引入三官能度单体形成适当的分支或外加交联剂。溶剂型聚氨酯涂料是一种高档的涂料品种，上世纪九十年代产量提高很快。但常规的溶剂型聚氨酯涂料含有约40％的有机溶剂，因此涂料voc(挥发性有机物)带给大气的污染非常巨大。21世纪涂料的发展方向之一是环保型涂料，即低污染或无污染涂料，主要包括高固体份涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料。其中，水性涂料是最重要的一类。由于酯化废水中成分复杂、色度深、cod(化学需氧量)、bod5(五日生化需氧量)及盐分含量较高，单纯依靠物化或生化工艺处理，不可能对生物有抑制作用，研究表明，当盐(nacl)质量分数>l％时会造成质壁分离或细胞失活，严重影响酯化废水处理效果和出水水质，通常盐质量分数变化0.5％～2％会干扰生化系统性能。酯化废水水质有较大变化时，对微生物影响较大，codcr的去除率明显下降。处理酯化废水的传统方法主要有物理法(吸附、萃取、膜分离等)、化学氧化法(光催化氧化、超临界水氧化法、二氧化氯氧化法、超声波降解法、电化学氧化法等)、生物法(常规厌氧、好氧处理、加压生化、高效降解菌筛选分离)等。这些废水往往是经过简单的处理，容易形成渣或者其他杂质，容易发生堵塞，导致后面的废水处理难度加大。技术实现要素：为了克服上述现有技术酯化废水处理存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种酯化废水的处理系统。本实用新型这种酯化废水处理系统可应用于生产内外墙防水和建筑涂料乳液、各种水性压敏胶、纺织品、植绒、印花、鞋材粘合剂以及水性聚氨酯等产品生产过程中产水的废水处理。为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：本实用新型提供了一种酯化废水的处理系统，该处理系统包括依次相连的废水调节池、预沉淀池、第一ph调节池、微电解塔、第一芬顿氧化池、第二ph调节池、第一混凝池、第一絮凝池、第一沉淀池、中间水池、预酸化池、内循环厌氧反应塔、好氧池、膜生物反应池、第三ph调节池、第二芬顿氧化池、第四ph调节池、第二混凝池、第二絮凝池、第二沉淀池、清水排放池。本实用新型这种酯化废水处理系统包括依次相连的预处理单元、生化处理单元和后处理单元三部分；其中，预处理单元包括废水调节池、预沉淀池、第一ph调节池、微电解塔、第一芬顿氧化池、第二ph调节池、第一混凝池、第一絮凝池、第一沉淀池、中间水池；生化处理单元包括预酸化池、内循环厌氧反应塔、好氧池、膜生物反应池；后处理单元包括第三ph调节池、第二芬顿氧化池、第四ph调节池、第二混凝池、第二絮凝池、第二沉淀池、清水排放池。这种酯化废水处理系统中，内循环厌氧反应塔又名ic(internalcirculation)反应塔；膜生物反应池又名mbr(membranebio-reactor)膜池。优选的，这种酯化废水的处理系统中，废水调节池、预沉淀池、第一ph调节池、微电解塔、第一芬顿氧化池、第二ph调节池、第一混凝池、第一絮凝池、第一沉淀池、中间水池、预酸化池、内循环厌氧反应塔、好氧池、膜生物反应池、第三ph调节池、第二芬顿氧化池、第四ph调节池、第二混凝池、第二絮凝池和第二沉淀池产生的臭气分别通过管道与喷淋塔相连。优选的，这种酯化废水的处理系统中，喷淋塔的出水通过管道与废水调节池相连。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第一ph调节池、中间水池和第三ph调节池分别与酸液投加装置相连。酸液为本领域的常见原料，如盐酸或硫酸，其浓度和用量可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第一芬顿氧化池和第二芬顿氧化池分别与氧化剂投加装置相连。氧化剂为双氧水，浓度和用量可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第二ph调节池、中间水池和第四ph调节池分别与碱液投加装置相连。碱液为本领域的常见原料，如氢氧化钠溶液，其浓度和用量可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第一ph调节池、第二ph调节池、中间水池、第三ph调节池、第四ph调节池均设有ph计。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第一芬顿氧化池和第二芬顿氧化池均设有orp(oxidation-reductionpotential，氧化还原电位)计。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第一混凝池和第二混凝池分别与混凝剂投加装置相连。混凝剂为本领域的常见原料，如硫酸铝、明矾、聚合氯化铝或三氯化铁，其用量和加入方式可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第一絮凝池和第二絮凝池分别与助凝剂投加装置相连。助凝剂为本领域的常见原料，如聚丙烯酰胺，其用量和加入方式可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种酯化废水的处理系统中，第一沉淀池和第二沉淀池产生的污泥通过管道与污泥池相连。这种酯化废水的处理系统中，微电解塔内部填充有铁碳微电解填料。采用微电解塔利用原电池原理的电化学反应来处理废水，其工艺条件可以根据实际需要进行调整。这种酯化废水的处理系统中，预酸化池是利用微生物自身的厌氧发酵过程降解有机物，此时水体自身降低ph，呈现酸性。这种酯化废水处理系统的第一部分是预处理单元，该部分主要是利用微电解的原电池反应原理，产生高能的氧自由基及氢氧根自由基，起到强氧化作用，同时结合改良芬顿氧化技术，利用微电解产生新生的亚铁离子作为催化剂，添加适量的双氧水作为氧化剂进一步破解废水中的大分子有机物，降解部分有机物，提高可生化性，可生化性可以从0.1提高到0.35左右。这种酯化废水处理系统的第二部分是生化处理单元，该部分为处理系统的重点和核心，其采用预酸化池进一步将废水酸化，降低废水含氧量，为进入ic反应塔做准备，ic反应塔是高效的废水厌氧处理技术，其污泥负荷高达10～15kg/m3·d，后续好氧进一步降解水中的有机物。mbr膜技术的应用主要起到两个方面作用，第一是提高好氧污泥的浓度，过滤水的作用；第二个是起到截留水中的微生物，提高生化性能。这种酯化废水处理系统的第三部分是后处理单元。考虑到酯化废水的浓度特别高，可以高达80000mg/l，通过前两部分处理后，出水不能稳定排放的情况下，将后续的处理作为一个保障措施，确保出水稳定达标。该部分处理主要考虑采用芬顿氧化技术，芬顿氧化是高级氧化技术，由于前段的废水经过一系列处理后，出水中的有机物均为小分子有机物，易氧化的有机物，因此采用芬顿氧化费效比比较高。本实用新型的有益效果是：采用本实用新型的处理系统处理酯化废水，具有处理效率高和效果好的优点，出水无二次污染，降解效率高达98％以上，出水能完全达到排放标准要求，应用前景广阔。附图说明图1是酯化废水处理系统的示意图。附图标记：1-废水调节池；2-预沉淀池；3-第一ph调节池；4-微电解塔；5-第一芬顿氧化池；6-第二ph调节池；7-第一混凝池；8-第一絮凝池；9-第一沉淀池；10-中间水池；11-预酸化池；12-内循环厌氧反应塔；13-好氧池；14-膜生物反应池；15-第三ph调节池；16-第二芬顿氧化池；17-第四ph调节池；18-第二混凝池；19-第二絮凝池；20-第二沉淀池；21-清水排放池；22-喷淋塔；23-酸液投加装置；24-氧化剂投加装置；25-碱液投加装置；26-混凝剂投加装置；27-助凝剂投加装置；28-污泥池。具体实施方式附图1是本实用新型酯化废水处理系统的示意图。以下结合图1，通过具体的实施例对本实用新型的内容作进一步详细的说明。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。如无特殊说明，实施例中所用的原料、试剂或装置均可从常规商业途径得到；废水水质的检测方法为本领域的常规或公知方法。酯化废水处理系统实施例参照图1，一种酯化废水的处理系统包括依次相连的废水调节池1、预沉淀池2、第一ph调节池3、微电解塔4、第一芬顿氧化池5、第二ph调节池6、第一混凝池7、第一絮凝池8、第一沉淀池9、中间水池10、预酸化池11、内循环厌氧反应塔12、好氧池13、膜生物反应池14、第三ph调节池15、第二芬顿氧化池16、第四ph调节池17、第二混凝池18、第二絮凝池19、第二沉淀池20、清水排放池21。本例这种酯化废水处理系统分为三部分，包括预处理单元、生化处理单元和后处理单元。其中，预处理单元包括废水调节池1、预沉淀池2、第一ph调节池3、微电解塔4、第一芬顿氧化池5、第二ph调节池6、第一混凝池7、第一絮凝池8、第一沉淀池9和中间水池10；生化处理单元包括预酸化池11、内循环厌氧反应塔12、好氧池13和膜生物反应池14；后处理单元包括第三ph调节池15、第二芬顿氧化池16、第四ph调节池17、第二混凝池18、第二絮凝池19、第二沉淀池20和清水排放池21。本例这种酯化废水处理系统中，废水调节池1、预沉淀池2、第一ph调节池3、微电解塔4、第一芬顿氧化池5、第二ph调节池6、第一混凝池7、第一絮凝池8、第一沉淀池9、中间水池10、预酸化池11、内循环厌氧反应塔12、好氧池13、膜生物反应池14、第三ph调节池15、第二芬顿氧化池16、第四ph调节池17、第二混凝池18、第二絮凝池19和第二沉淀池20各自产生的臭气分别通过管道(如臭气收集管网)与喷淋塔22相连。喷淋塔22的出水通过管道与废水调节池1相连。将臭气收集后通过喷淋塔处理，经喷淋塔喷淋后的废水返回废水调节池中循环处理。本例这种酯化废水处理系统中，第一ph调节池3、中间水池10和第三ph调节池15分别与酸液投加装置23相连。酸液投加装置可以是盐酸/硫酸投加装置。本例这种酯化废水处理系统中，第二ph调节池6、中间水池10和第四ph调节池17分别与碱液投加装置25相连。碱液投加装置可以是氢氧化钠液投加装置。本例这种酯化废水处理系统中，第一ph调节池3、第二ph调节池6、中间水池10、第三ph调节池15、第四ph调节池17均设有ph计，可以用于实时监控池中废水的ph值。本例这种酯化废水处理系统中，第一芬顿氧化池5和第二芬顿氧化池16分别与氧化剂投加装置24相连。氧化剂投加装置可以是双氧水投加装置。通过采用双氧水作为氧化剂参与芬顿反应。本例这种酯化废水处理系统中，第一芬顿氧化池5和第二芬顿氧化池16均设有opr计，可以用于实时监控池中废水的氧化还原电位。本例这种酯化废水处理系统中，第一混凝池7和第二混凝池18分别与混凝剂投加装置26相连。混凝剂投加装置可以是聚合氯化铝投加装置。本例这种酯化废水处理系统中，第一絮凝池8和第二絮凝池19分别与助凝剂投加装置27相连。助凝剂投加装置可以是聚丙烯酰胺投加装置。本例这种酯化废水处理系统中，第一沉淀池9和第二沉淀池20产生的污泥通过管道与污泥池28相连。将污泥运送至污泥池进行处理，如进行浓缩、稳定、脱水、干化等处置。下面进一步说明应用这种处理系统处理酯化废水的方法，包括如下步骤：一、预处理将酯化废水进行微电解处理，再进行芬顿氧化，然后混凝沉淀；二、生化处理将预处理后的出水酸化，再进行内循环厌氧反应，然后进行好氧生物处理和膜生物反应；三、后处理将经生化处理后的出水进行芬顿氧化，再混凝沉淀，出水达标排放。这种酯化废水处理系统可处理的酯化废水ph值范围广泛，如可处理ph范围为1～8的酯化废水。采用上述的处理系统进行酯化废水处理时，废水调节池的水力停留时间(hrt)为6h～24h；预沉淀池的表面负荷为0.5m3/m2·h～1.5m3/m2·h；第一ph调节池的hrt为30min～60min；微电解塔的hrt为60min～240min；第一芬顿氧化池的hrt为60min～240min；第二ph调节池的hrt为20min～60min；第一混凝池的hrt为20min～60min；第一絮凝池的hrt为20min～60min；第一沉淀池的表面负荷为0.5m3/m2·h～1.5m3/m2·h；中间水池的hrt为2h～6h；预酸化池的hrt为12h～24h；内循环厌氧反应塔的hrt为24h～72h；好氧池的hrt为12h～36h；膜生物反应池的hrt为4h～8h；第三ph调节池的hrt为20min～60min；第二芬顿氧化池的hrt为60min～120min；第四ph调节池的hrt为20min～60min；第二混凝池的hrt为20min～60min；第二絮凝池的hrt为20min～60min；第二沉淀池的表面负荷为0.5m3/m2·h～1.5m3/m2·h；清水排放池的hrt为2h～6h。采用上述的处理系统进行酯化废水处理时，第一ph调节池和第三ph调节池均分别是将废水的ph值调至3～4。采用上述的处理系统进行酯化废水处理时，第二ph调节池、中间水池和第四ph调节池均分别是将废水的ph值调至8～9。进一步来说，预处理步骤中的芬顿氧化为改良芬顿氧化反应，是指以微电解产生的亚铁离子作为催化剂，以双氧水作为氧化剂进行废水的芬顿氧化反应。这种酯化废水处理方法的预处理步骤中，核心部分为微电解和改良芬顿氧化，通过采用这些方法处理，可以对酯化废水中大分子有机物的裂解，断链，断环起到关键的作用。这种酯化废水处理方法的生化处理步骤中，核心部分为预酸化水解和内循环厌氧反应，通过采用这些方法处理，也可以酯化废水中大分子有机物的裂解，断链，断环也起到关键的作用。同时通过好氧和mbr膜技术，可以对酯化废水中有机物的分解及彻底去除起到主要作用。这种酯化废水处理方法的后处理步骤中，后续芬顿氧化技术作为该废水的后续保障处理的技术，对酯化废水能否稳定达标处理起到不可或缺的作用。以下结合具体的应用例，对采用这种处理系统处理酯化废水的方法作进一步说明。酯化废水处理系统应用例使用上述实施例的酯化废水处理系统，处理某材料公司制造水性乳液和粉末涂料用聚酯过程中产生的酯化废水，该废水最高的codcr可达78800mg/l。处理步骤具体如下：一、预处理将酯化废水引入废水调节池停留8-18h；将废水调节池的出水通入预沉淀池沉淀，表面负荷为0.5-1.25m3/m2·h；将预沉池的出水通入第一ph调节池，加入酸调节废水的ph值至3～4，hrt为20-40min；将第一ph调节池的出水通入微电解塔进行微电解处理，hrt为90-240min；将微电解塔的出水通入第一芬顿氧化池，加入双氧水进行改良芬顿氧化，hrt为120-240min；将第一芬顿氧化池的出水通入第二ph调节池，加入氢氧化钠溶液调节废水的ph值至8～9，hrt为20-40min；将第二ph调节池的出水通入第一混凝池，加入聚合氯化铝与废水混合，进行混凝处理，hrt为20-40min；将第一混凝池的出水通入第一絮凝池，加入聚丙烯酰胺与废水混合，进行混凝处理，hrt为20-40min；将第一絮凝池的出水通入第一沉淀池，进行沉淀处理，表面负荷为0.5-1.25m3/m2·h；将第一沉淀池的出水通入中间水池，加入酸/碱控制调节ph值至8～9，hrt为2-4h。二、生化处理将中间水池的出水通入预酸化池，进行酸化水解，hrt为18-24h；将预酸化池的出水通入ic反应塔，进行内循环厌氧反应，hrt为24-48h；将ic反应塔的出水通入好氧池，进行好氧生物处理，hrt为12-24h；将好氧池的出水通入膜生物反应池，进行mbr膜处理，hrt为4-6h。三、后处理将膜生物反应池的出水通入第三ph调节池，加入酸调节废水的ph值至3～4，hrt为20-40min；将第三ph调节池的出水通入第二芬顿氧化池，加入双氧水与废水进行芬顿氧化反应，hrt为60-120min；将第二芬顿氧化池的出水通入第四ph调节池，加入氢氧化钠溶液调节废水的ph值至8～9，hrt为20-40min；将第四ph调节池的出水通入第二混凝池，加入聚合氯化铝与废水混合，进行混凝处理，hrt为20-40min，将第二混凝池的出水通入第二絮凝池，加入聚丙烯酰胺与废水混合，进行混凝处理，hrt为20-40min；将第二絮凝池的出水通入第二沉淀池进行沉淀处理，表面负荷为0.5-1.25m3/m2·h；将第二沉淀池的出水通入清水排放池，hrt为2-4h，经检测达标后可以直接外排，或者排放至市政污水厂处理。第一沉淀池和第二沉淀池产出的污泥排放至污泥池进行处理。处理过程中各装置产生的臭气收集后，采用喷淋塔喷淋处理后，得到的废水返回废水调节池循环处理。本例处理的酯化废水原水水质检测数据如表1所示。表1原水水质检测数据指标phcodcr(mg/l)色度盐分(％)bod5(mg/l)原水a1.584500012005.554500原水b3.084680010005.864400原水c7.89387009005.453300分别将原水a、原水b、原水c三种原水调整ph后合并进行处理，检测得到进水的平均codcr为43500mg/l。处理过程中各个环节的处理结果如表2所示。表2处理系统各环节处理结果指标codcr(mg/l)去除率原水水质43500/预处理出水1174573％生化处理出水587.2595％后处理出水88.0985％通过表2可知，本例的codcr总去除率可达到99.8％。而关于codcr的出水指标，国家一级排放标准是100mg/l，广东省一级排放标准是90mg/l。由此可见，采用本实用新型的处理系统处理酯化废水，其出水可以满足国家或广东省一级排放标准。与现有技术相比，采用本实用新型的处理系统处理酯化废水，工艺完善，核心简单，设计方便，处理快捷。降解酯化废水的浓度从低浓度到高浓度均可；反应ph值范围广泛，几乎覆盖所有ph范围；反应时间可以根据废水浓度不同进行灵活调整。本实用新型这种酯化废水处理系统的市场前景广阔，可以应用于生产内外墙防水和建筑涂料乳液、各种水性压敏胶、纺织品、植绒、印花、鞋材粘合剂以及水性聚氨酯等大类产品生产过程中产水的废水处理。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页12