專利名稱：同步生物反硝化反硫化及自養(yǎng)生物脫氮處理制藥廢水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制藥廢水的生化處理技術(shù)，具體是通過(guò)同步生物反硝化反硫化、厭氧產(chǎn)甲烷及自養(yǎng)生物脫氮工藝的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)制藥廢水的深度處理的設(shè)備，適用于制藥廢水達(dá)標(biāo)處理及再生回用。
背景技術(shù)：
制藥廢水具有有機(jī)污染物種類多、濃度高、成分復(fù)雜、并含有大量硫酸鹽、殘留的制藥及其降解物等特征，為公認(rèn)的難處理有機(jī)廢水。制藥廢水的水質(zhì)因生產(chǎn)工藝的差異而變化，典型制藥廢水的NH/-N濃度為600 3000mg/L，COD濃度為4000 50000mg/L。國(guó)家環(huán)境保護(hù)部于2008年8月1日頒布了制藥工業(yè)污水排放的新標(biāo)準(zhǔn)-《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21903-2008)，2010年7月正式實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定NH4+-N < 35mg/L, TN < 70mg/L, COD < 120mg/L。按照上述標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，制藥廢水中氮素和COD去除率需達(dá)到95%以上。而現(xiàn)有的制藥廢水處理技術(shù)，遠(yuǎn)不能經(jīng)濟(jì)有效的去除制藥廢水中的高濃度污染物質(zhì)，研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)制藥廢水的處理技術(shù)刻不容緩。目前現(xiàn)在制藥廢水實(shí)際工程上的氨氮去除主要采用以物化工藝包括混合絮凝、化學(xué)沉淀、氨吹脫、膜過(guò)濾和吸附等，由于投加化學(xué)試劑導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用高、能耗高，而且將氮污染物從水中轉(zhuǎn)移到污泥和空氣中實(shí)現(xiàn)暫時(shí)的出水達(dá)標(biāo)排放，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全從環(huán)境中去除，對(duì)處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥和濃縮液的處理難度大、帶來(lái)了二次污染問(wèn)題也十分嚴(yán)重。生物脫氮具有經(jīng)濟(jì)、高效、可持續(xù)的優(yōu)勢(shì)，可以省去氨吹脫等預(yù)處理工藝及高壓反滲透等后續(xù)處理工藝，使制藥廢水處理的建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用均至少降低20%，而且沒(méi)有濃縮液等二次污染物產(chǎn)生，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的制藥廢水生化處理。生物脫氮是去除NH/-N的有效途徑，但當(dāng)NH/-N濃度較高時(shí)，對(duì)硝化菌的活性產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用，使硝化作用無(wú)法進(jìn)行。對(duì)于制藥廢水內(nèi)高濃度、成份復(fù)雜的有機(jī)物的去除，通常選擇厭氧生物法作為預(yù)處理工藝，但厭氧過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸VFA對(duì)NH/-N 的硝化會(huì)產(chǎn)生抑制。可見(jiàn)，由于對(duì)制藥廢水水質(zhì)及變化規(guī)律了解不足或沒(méi)有給予足夠的重視，盲目的將城市污水的處理工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)照搬到制藥廢水處理工藝上，不僅處理費(fèi)用昂貴，而且出水根本無(wú)法達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)有的制藥廢水處理技術(shù)沒(méi)有很好的將有機(jī)物去除和氮素的去除協(xié)調(diào)統(tǒng)一，通常是先去除有機(jī)物，而后去除氮素，結(jié)果導(dǎo)致生物反硝化的有機(jī)碳源不足，出水TN 遠(yuǎn)不能達(dá)到新的控制標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)發(fā)適合制藥廢水水質(zhì)特點(diǎn)的高效協(xié)同深度去除有機(jī)物和氮素的生化技術(shù)設(shè)備，是制藥廢水達(dá)標(biāo)排放和再生回用的關(guān)鍵。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種同步生物反硝化反硫化及自養(yǎng)生物脫氮處理制藥廢水的裝置和方法。該裝置和方法通過(guò)同步生物反硝化反硫化、厭氧產(chǎn)甲烷及自養(yǎng)生物脫氮工藝的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)制藥廢水的深度處理，裝置結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程完善，成本和能耗低，對(duì)制藥廢水的處理效果好，效率高。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同步生物反硝化反硫化及自養(yǎng)生物脫氮處理制藥廢水的裝置，其特征在于設(shè)有同步反硝化反硫化池、厭氧產(chǎn)甲烷池、部分亞硝化池、自養(yǎng)生物脫氮池、出水池；所述同步反硝化反硫化池外形為一圓柱體的生化反應(yīng)器，底部設(shè)有旋流布水器， 原水進(jìn)水管和旋流布水器連通，中上部設(shè)有污泥脫氣整流器，上部設(shè)有氣液固三相分離器， 氣液固三相分離器的集氣室與排氣管連接，氣液固三相分離器上部設(shè)有出水槽，該出水槽設(shè)置的帶循環(huán)泵的循環(huán)管與系統(tǒng)出水回流管連接，并與旋流布水器連通，出水槽還設(shè)有出水管；同步反硝化反硫化池內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形阻流板，下部設(shè)置人口，池體不同高度設(shè)置取樣閥；厭氧產(chǎn)甲烷池外形為一圓柱體生化反應(yīng)器，厭氧產(chǎn)甲烷池的上部設(shè)有氣液固三相分離器、集氣室、沼氣排放管，氣液固三相分離器上部設(shè)有出水槽，該出水槽設(shè)置的帶循環(huán)泵的出水循環(huán)管與所述同步反硝化反硫化池的出水管和厭氧產(chǎn)甲烷池的進(jìn)水管連通，該進(jìn)水管與厭氧產(chǎn)甲烷池的旋流布水器連通，出水槽還設(shè)有出水管；氣液固三相分離器下部設(shè)置兩層污泥脫氣整流器，厭氧產(chǎn)甲烷池內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形阻流板，下部設(shè)置人口，不同高度設(shè)置取樣閥；部分亞硝化池為一長(zhǎng)方體的反應(yīng)器，由依序排列的缺氧攪拌區(qū)、好氧區(qū)及中間沉淀池組成，所述厭氧產(chǎn)甲烷池的出水管與中間沉淀池底部帶污泥回流泵的污泥回流管和缺氧攪拌區(qū)底部的進(jìn)水管連通，所述缺氧攪拌區(qū)設(shè)置攪拌器，部分亞硝化反應(yīng)器的好氧區(qū)底部設(shè)置曝氣頭，所述厭氧攪拌區(qū)的上部設(shè)有空洞與好氧區(qū)連通，好氧區(qū)的底部設(shè)有空洞與中間沉淀池連通，中間沉淀池內(nèi)設(shè)置中心管，中間沉淀池上部設(shè)有溢流口與自養(yǎng)生物脫氮池連通；自養(yǎng)生物脫氮池是一長(zhǎng)方體的反應(yīng)器，設(shè)有好氧反應(yīng)區(qū)、終沉池，所述好氧反應(yīng)區(qū)底部設(shè)置曝氣頭，并在反應(yīng)區(qū)中裝填高傳質(zhì)生物填料，所述終沉池中部設(shè)置斜板填料，底部設(shè)置帶污泥回流泵的污泥回流管與所述好氧反應(yīng)區(qū)前端連接，終沉池的上部設(shè)有上清液流入出水池的溢流口；出水池底部設(shè)置系統(tǒng)出水回流管通過(guò)系統(tǒng)出水回流泵與所述同步反硝化反硫化池的進(jìn)水管連通；在出水池的上部設(shè)有排水管。技術(shù)原理經(jīng)過(guò)預(yù)處理的制藥廢水和回流的系統(tǒng)出水，同時(shí)進(jìn)入到同步反硝化反硫化池中，池中的反硝化菌利用原水中的有機(jī)物完成回流出水中化合態(tài)氮(NO2--N或 N03_-N)的高效反硝化，實(shí)現(xiàn)生物脫氮，回收堿度。同時(shí)，硫酸鹽還原菌利用原水有機(jī)物完成硫酸鹽SO/—的還原。制藥廢水完成同步反硝化反硫化后流入到厭氧產(chǎn)甲烷池，通過(guò)水解酸化菌和產(chǎn)甲烷菌的協(xié)同作用去除制藥廢水中的大部分有機(jī)物。厭氧產(chǎn)甲烷池出水進(jìn)入到部分亞硝化池的缺氧攪拌區(qū)，完成中間沉淀池回流污泥中化合態(tài)氮(NO2--N或NO3--N)反硝化，進(jìn)一步降解廢水中有機(jī)物，缺氧區(qū)混合液流入好氧區(qū)完成高氨氮的部分亞硝化，經(jīng)過(guò)中間沉淀池進(jìn)入自養(yǎng)生物脫氮池同步完成氨氮的亞硝化和厭氧氨氧化，實(shí)現(xiàn)深度脫氮。自養(yǎng)生物脫氮池中混合液進(jìn)入終沉池泥水分離后，最終流入出水池溢流出水，完成制藥廢水中有機(jī)物和氮素的高效深度去除。[0015]在上述制藥廢水生物處理系統(tǒng)中，廢水中的有機(jī)物主要用于產(chǎn)甲烷、反硝化與反硫化，回收甲烷，減少(X)2排放。在部分亞硝化池和后續(xù)的自養(yǎng)生物脫氮池，完成高濃度氨氮的硝化與自養(yǎng)生物脫氮，節(jié)省了 40%以上的曝氣量和60%的反硝化碳源，整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥產(chǎn)生量減少60%以上。本實(shí)用新型涉的同步生物反硝化反硫化及自養(yǎng)生物脫氮處理制藥廢水的裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)1)通過(guò)厭氧反應(yīng)器去除污水中的大部分有機(jī)物，回收甲烷能源，傳統(tǒng)工藝通過(guò)曝氣好氧降解有機(jī)物，“以能耗能”，同時(shí)產(chǎn)生大量難于處理的剩余生物污泥，排放大量co2。2)利用原水中碳源完成同步反硝化反硫化，減少外碳源投加，回收堿度，防止厭氧產(chǎn)甲烷池過(guò)酸化，同時(shí)為高氨氮的硝化提供充足的堿度，阻止硫化物抑制產(chǎn)甲烷菌。3)通過(guò)半亞硝化和自養(yǎng)生物脫氮的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)制藥廢水中氮素的高效低耗去除， 與傳統(tǒng)工藝比較，節(jié)省40%以上的曝氣量和60%的反硝化碳源，整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥產(chǎn)生量減少60%以上。。4)該技術(shù)在實(shí)現(xiàn)制藥廢水達(dá)標(biāo)排放和再生利用的同時(shí)，體現(xiàn)了最少COD氧化、最少(X)2排放、最少剩余污泥產(chǎn)生、最大限度回收能源的可持續(xù)的制藥廢水生物處理理念。

圖1為本實(shí)用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的裝置的外形并不受此圖的限制，僅外形改變也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例1 :同步生物反硝化反硫化及自養(yǎng)生物脫氮處理制藥廢水的裝置所述裝置設(shè)有同步反硝化反硫化池1、厭氧產(chǎn)甲烷池2、部分亞硝化池3、自養(yǎng)生物脫氮池4、出水池5 ；同步反硝化反硫化池為一圓柱體生化反應(yīng)器，底部設(shè)有旋流布水器1. 6，原水進(jìn)水管1. 1和旋流布水器1. 6連通，中上部設(shè)有污泥脫氣整流器1. 9，上部設(shè)有氣液固三相分離器1. 10，氣液固三相分離器的集氣室1. 11與排氣管1. 13連接，氣液固三相分離器上部設(shè)有出水槽1. 12，該出水槽設(shè)置的帶循環(huán)泵1. 3的循環(huán)管1. 4與系統(tǒng)出水回流管1. 5連接，并與旋流布水器1. 6連通，出水槽1. 12還設(shè)有出水管1. 14，同步反硝化反硫化池內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形阻流板1. 7，下部設(shè)置人口 1. 15，不同高度設(shè)置取樣閥1. 8 ；厭氧產(chǎn)甲烷池為一圓柱體生化反應(yīng)器，厭氧產(chǎn)甲烷池的上部設(shè)有氣液固三相分離器2. 6、集氣室2. 7、沼氣排放管2. 9，氣液固三相分離器上部設(shè)有出水槽2. 8，該出水槽設(shè)置的帶循環(huán)泵2. 2的出水循環(huán)管2. 12與所述同步反硝化反硫化池的出水管1. 14和厭氧產(chǎn)甲烷池的進(jìn)水管2. 1連通，該進(jìn)水管與厭氧產(chǎn)甲烷池的旋流布水器2. 3連通，出水槽還設(shè)有出水管2. 10，氣液固三相分離器下部設(shè)置兩層污泥脫氣整流器2. 4，厭氧產(chǎn)甲烷池內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形阻流板2. 13，下部設(shè)置人口 2. 5，不同高度設(shè)置取樣閥2. 11 ；部分亞硝化池為一長(zhǎng)方體的反應(yīng)器，由依序排列的缺氧攪拌區(qū)3. 1、好氧區(qū)3. 4及中間沉淀池3. 7組成，所述厭氧產(chǎn)甲烷池的出水管2. 10與中間沉淀池底部帶污泥回流泵3. 11的污泥回流管3. 9和缺氧攪拌區(qū)底部的進(jìn)水管3. 8連通，所述缺氧攪拌區(qū)設(shè)置攪拌器 3. 2，部分亞硝化反應(yīng)器的好氧區(qū)底部設(shè)置曝氣頭3. 10，所述厭氧攪拌區(qū)的上部設(shè)有空洞與好氧區(qū)連通，好氧區(qū)的底部設(shè)有空洞與中間沉淀池連通，中間沉淀池內(nèi)設(shè)置中心管3. 12，中間沉淀池上部設(shè)有溢流口與自養(yǎng)生物脫氮池連通；自養(yǎng)生物脫氮池是一長(zhǎng)方體的反應(yīng)器，設(shè)有好氧反應(yīng)區(qū)4. 2、終沉池4. 4，所述好氧反應(yīng)區(qū)底部設(shè)置曝氣頭4. 6，并在區(qū)中裝填高傳質(zhì)生物填料4. 3，所述終沉池中部設(shè)置斜板填料4. 5，底部設(shè)置帶污泥回流泵4. 9的污泥回流管與所述好氧反應(yīng)區(qū)前端連接，終沉池的上部設(shè)有上清液流入出水池5的溢流口 ；出水池5底部設(shè)置系統(tǒng)出水回流管1. 5通過(guò)系統(tǒng)出水回流泵5. 2與所述同步反硝化反硫化池的進(jìn)水管1. 1連通；在出水池的上部設(shè)有排水管5. 1。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(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改變和改進(jìn)，這些改變和改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種同步生物反硝化反硫化及自養(yǎng)生物脫氮的制藥廢水處理裝置，其特征在于設(shè)有同步反硝化反硫化池(1)、厭氧產(chǎn)甲烷池( 、部分亞硝化池C3)、自養(yǎng)生物脫氮池、出水池(5)；同步反硝化反硫化池為一圓柱體生化反應(yīng)器，底部設(shè)有旋流布水器(1.6)，原水管 (1. 1)和旋流布水器(1.6)連通，中上部設(shè)有污泥脫氣整流器(1.9)，上部設(shè)有氣液固三相分離器(1. 10)，氣液固三相分離器的集氣室(1. 11)與排氣管(1. 13)連接，氣液固三相分離器上部設(shè)有出水槽(1. 12)，該出水槽設(shè)置的帶循環(huán)泵(1.3)的循環(huán)管(1.4)與系統(tǒng)出水回流管(1. 5)連接，并與旋流布水器(1. 6)連通，出水槽(1. 12)還設(shè)有出水管(1. 14)，同步反硝化反硫化池內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形阻流板(1.7)，下部設(shè)置人口(1.15)，不同高度設(shè)置取樣閥 (1.8)；厭氧產(chǎn)甲烷池為一圓柱體生化反應(yīng)器，厭氧產(chǎn)甲烷池的上部設(shè)有氣液固三相分離器 O. 6)、集氣室(2. 7)、沼氣排放管O. 9)，氣液固三相分離器上部設(shè)有出水槽O. 8)，該出水槽設(shè)置的帶循環(huán)泵(2.2)的出水循環(huán)管0.12)與所述同步反硝化反硫化池的出水管(1. 14)和厭氧產(chǎn)甲烷池的進(jìn)水管(2. 1)連通，該進(jìn)水管與厭氧產(chǎn)甲烷池的旋流布水器 (2. 3)連通，出水槽還設(shè)有出水管(2. 10)，氣液固三相分離器下部設(shè)置兩層污泥脫氣整流器O. 4)，厭氧產(chǎn)甲烷池內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形阻流板(2. 13)，下部設(shè)置人口 O. 5)，不同高度設(shè)置取樣閥(2. 11)；部分亞硝化池為一長(zhǎng)方體的反應(yīng)器，由依序排列的缺氧攪拌區(qū)(3. 1)、好氧區(qū)(3.4)及中間沉淀池(3. 7)組成，所述厭氧產(chǎn)甲烷池的出水管(2. 10)與中間沉淀池底部帶污泥回流泵(3. 11)的污泥回流管(3. 9)和缺氧攪拌區(qū)底部的進(jìn)水管(3. 8)連通，所述缺氧攪拌區(qū)設(shè)置攪拌器(3.幻，部分亞硝化反應(yīng)器的好氧區(qū)底部設(shè)置曝氣頭(3. 10)，所述厭氧攪拌區(qū)的上部設(shè)有空洞與好氧區(qū)連通，好氧區(qū)的底部設(shè)有空洞與中間沉淀池連通，中間沉淀池內(nèi)設(shè)置中心管(3. 12)，中間沉淀池上部設(shè)有溢流口與自養(yǎng)生物脫氮池連通；自養(yǎng)生物脫氮池是一長(zhǎng)方體的反應(yīng)器，設(shè)有好氧反應(yīng)區(qū)(4. 2)、終沉池0.4)，所述好氧反應(yīng)區(qū)底部設(shè)置曝氣頭(4. 6)，并在區(qū)中裝填高傳質(zhì)生物填料(4.幻，所述終沉池中部設(shè)置斜板填料5)，底部設(shè)置帶污泥回流泵(4.9)的污泥回流管與所述好氧反應(yīng)區(qū)前端連接，終沉池的上部設(shè)有上清液流入出水池(5)的溢流口 ；出水池(5)底部設(shè)置系統(tǒng)出水回流管(1. 5)通過(guò)系統(tǒng)出水回流泵(5. 2)與所述同步反硝化反硫化池的進(jìn)水管(1. 1)連通；在出水池的上部設(shè)有排水管(5. 1)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種同步生物反硝化反硫化及自養(yǎng)生物脫氮的制藥廢水處理裝置，設(shè)有同步反硝化反硫化池、厭氧產(chǎn)甲烷池、部分亞硝化池、自養(yǎng)生物脫氮池、出水池；通過(guò)同步生物反硝化反硫化、厭氧產(chǎn)甲烷及自養(yǎng)生物脫氮工藝的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)制藥廢水的深度處理，適用于制藥廢水達(dá)標(biāo)處理及再生回用。裝置結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方法完善，節(jié)能，成本低，廢水處理效果好，效率高。
文檔編號(hào)C02F9/14GK202124543SQ201120226680
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者劉浩, 姚宏, 張樹(shù)軍, 田盛, 許建民 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué), 北京水潤(rùn)石環(huán)?？萍加邢薰?br>