專利名稱：丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為丙烯的重要衍生品，丙烯酸及丙烯酸酯在塑料、膠粘劑、涂料、紡織、造紙、皮革化工、建筑材料等領(lǐng)域的應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展。在丙烯酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水即為丙烯酸廢水，丙烯酸廢水分為酸性廢水和堿性廢水兩種，本專利只針對酸性廢水。丙烯酸廢水有機(jī)物含量高(化學(xué)需氧量C0D，簡稱C0D，可高達(dá)幾萬mg/L)、成份復(fù)雜且有毒性(含有醋酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲醛、乙醛等)、多呈強(qiáng)酸性(pH在1.5-3之間)、缺乏營養(yǎng)成分(氮、磷及微量元素)，是一類難處理的工業(yè)廢水。目前，丙烯酸廢水處理的工藝有焚燒法、濕式催化氧化法和生物法。焚燒法是將廢水霧化后噴入高溫燃燒爐中使水霧完全汽化，讓廢水中的有機(jī)物在爐內(nèi)完全氧化，分解成CO2和H2O及少許無機(jī)物灰分。濕式催化氧化法是在高溫高壓下，利用催化劑的催化作用，加速廢水中有機(jī)物降解的一種方法。生物法是通過微生物自身的新陳代謝處理有機(jī)廢水的一種方法。焚燒法和濕式催化氧化法雖然工藝成熟，對廢水水質(zhì)波動抗沖擊性強(qiáng)，但是也存在一些缺點(diǎn)，如:焚燒法由于廢水COD以及燃燒值未達(dá)到直接燃燒的要求，需要額外的燃料油，增加處理費(fèi)用；丙烯酸廢水中含有高鹽分、硫元素等，在燃燒過程中會形成熔融鹽損壞燃燒設(shè)備，或產(chǎn)生S02、S03等氣體，引起二次污染。應(yīng)用濕式催化氧化法處理丙烯酸廢水，由于需要在高溫和高壓下進(jìn)行，反應(yīng)器材質(zhì)需達(dá)到耐高溫、耐高壓及耐腐蝕的要求，且所用催化劑需定期更換，價(jià)格昂貴。由此可見，運(yùn)行成本高、能耗大是焚燒法和濕式催化氧化法的特點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，限制了它們的應(yīng)用范圍。而生物法具有投資及運(yùn)行成本低、能耗小等特點(diǎn)，是丙烯酸廢水處理的一種較理想方法。目前，國內(nèi)有一些針對丙烯酸廢水利用生物法處理的研究，但是對于生物處理前的預(yù)處理都是簡單的處理，沒有形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，而生物處理前的預(yù)處理對于最終處理效果的好壞有直接影響，所以本專利提出了一套完整的預(yù)處理設(shè)備及方法。生物法要求廢水有機(jī)物濃度適中(不能過高或過低)、B0D/C0D值> 0.3、pH值保持在6.5 7.5之間、營養(yǎng)元素及微量元素充足、溫度適宜。丙烯酸廢水根據(jù)其自身的特點(diǎn)，需要從以下幾方面進(jìn)行調(diào)節(jié):1、降低丙烯酸廢水COD濃度，丙烯酸廢水的COD有幾萬mg/L,需要調(diào)整到2000 5000mg/L之間；2、降低丙烯酸廢水的毒性，丙烯酸廢水中的甲醛、乙醛等醛類對微生物具有毒性，需要降低它們的濃度，以降低生物毒性；3、控制適宜的丙烯酸廢水的PH值，丙烯酸廢水的pH在1.5-3.0之間，需要調(diào)整到6.5-7.5之間；4、調(diào)整丙烯酸廢水的COD: N: P的比例及增加微量元素，丙烯酸廢水中氮磷元素缺乏，需要調(diào)整到COD: N: P = 200 : 5: 1 ;5、控制適宜的水溫，丙烯酸廢水的水溫在60°C左右，需要控制在32-37°C之間。在夏季，由于環(huán)境溫度較高，丙烯酸廢水的溫度降低較小，所以需要一定的降溫措施來降低溫度；而在冬季，由于環(huán)境溫度較低，丙烯酸廢水溫度降低較大，需要增溫措施來提高溫度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決丙烯酸廢水COD濃度高、pH值低、有毒性等缺點(diǎn)不適合生化微生物直接處理的問題，提出了丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型的一種丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，包括一級加堿裝置、管道混合器、一級在線pH計(jì)、中和池、中和池?cái)嚢杵?、二級加堿裝置、二級在線pH計(jì)、調(diào)節(jié)池、調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵鳌㈦妱诱羝_關(guān)閥、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥、渦旋蒸汽消音加熱器、第一在線溫度計(jì)、第二在線溫度計(jì)、氮鹽投加裝置、磷鹽投加裝置；連接關(guān)系為:一級加堿裝置 與管道混合器連接，堿液在此處與丙烯酸廢水混合，對丙烯酸廢水的pH值進(jìn)行粗調(diào)；管道混合器通過管路與中和池連接；管路上安裝有一級在線PH計(jì)，用于監(jiān)測混合后液體的pH值；中和池頂面中間部位裝有中和池?cái)嚢杵?，使液體均勻混合；生活污水進(jìn)水管、二級加堿裝置通過管道與中和池連接；二級在線PH計(jì)安裝在中和池頂部；中和后的液體通過出水管流入調(diào)節(jié)池；調(diào)節(jié)池頂面中間部位裝有調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?，使液體均勻混合；第一在線溫度計(jì)、第二在線溫度計(jì)安裝在調(diào)節(jié)池頂部；氮鹽投加裝置、磷鹽投加裝置通過管道與調(diào)節(jié)池連接；水蒸氣通過蒸汽管進(jìn)入渦旋蒸汽消音加熱器，把水蒸氣分布在調(diào)節(jié)池內(nèi)，既保證了水蒸氣分布的均勻，又克服了蒸汽加熱存在水錘效應(yīng)的問題；所述加堿裝置包括帶攪拌的堿液儲罐與加堿泵；一級加堿裝置通過向管道混合器投加堿液對廢水的pH值進(jìn)行粗調(diào)；二級加堿裝置通過向中和池投加堿液對廢水的pH值進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)；所述氮鹽投加裝置包括帶攪拌的氮鹽儲罐與氮鹽泵；所述磷鹽投加裝置包括帶攪拌的磷鹽儲罐與磷鹽泵；所述蒸汽管上設(shè)有電動蒸汽開關(guān)閥、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥兩級閥門控制系統(tǒng)；電動蒸汽開關(guān)閥、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥分別受第一在線溫度計(jì)、第二在線溫度計(jì)的信號控制，電動蒸汽開關(guān)閥粗控水溫在32-37°C之間，電動蒸汽調(diào)節(jié)閥細(xì)調(diào)水溫在34-36°C ;當(dāng)在線溫度計(jì)發(fā)出高溫報(bào)警時(shí)，就關(guān)閉相應(yīng)的閥門，從而控制水蒸氣的投加量；所述蒸汽管路設(shè)計(jì)為兩級閥門控制系統(tǒng)，即將一個(gè)電動蒸汽開關(guān)閥與一個(gè)電動蒸汽調(diào)節(jié)閥串聯(lián)作為控制系統(tǒng)的兩級，每一級又與一個(gè)手動開關(guān)閥門并聯(lián)，當(dāng)某一級電動蒸汽閥出現(xiàn)故障時(shí)，關(guān)閉此閥門，同時(shí)打開與其并聯(lián)的手動閥，保證蒸汽的通過，此兩級閥門系統(tǒng)保證了蒸汽投加系統(tǒng)的可靠性。本實(shí)用新型的一種丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理方法，具體過程如下:步驟一、丙烯酸廢水從原水進(jìn)水口流入管道混合器，與一級加堿裝置輸送的堿液進(jìn)行混合，對PH值進(jìn)行粗調(diào)節(jié)；得到粗調(diào)后的混合液體；步驟二、步驟一得到的粗調(diào)后的混合液體流入中和池，與通過生活污水進(jìn)水管流入的生活污水混合，同時(shí)通過二級加堿裝置投加堿液，由于生活污水的COD濃度低，同時(shí)含有各種微量元素，與步驟一得到的混合液混合后，達(dá)到降低COD與毒性、增加微量元素、精細(xì)調(diào)節(jié)PH值的目的，pH值精調(diào)在6.5 7.5之間；得到精調(diào)后的混合液體；步驟三、步驟二得到的精調(diào)后的混合液體流入調(diào)節(jié)池，第一在線溫度計(jì)與第二在線溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測調(diào)節(jié)池中的溫度，使溫度控制在32-37°C之間；同時(shí)投加氮鹽、磷鹽調(diào)整廢水的COD: N: P的比例；此時(shí)廢水完成預(yù)處理。生活污水的投加量按丙烯酸廢水:生活污水=I: 3(體積比)投加，堿液的投加量通過在線pH計(jì)的信號控制，一級pH調(diào)節(jié)控制pH值為5.5-6.0，二級pH調(diào)節(jié)控制pH值為
6.5-7.5。有益效果1、本實(shí)用新型的丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，從COD濃度、生物毒性、營養(yǎng)元素、pH、水溫五個(gè)方面對丙烯酸廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)，解決丙烯酸廢水COD濃度高、pH值低、有毒性等缺點(diǎn)不適合生化微生物直接處理的問題；調(diào)節(jié)方式通過自控儀表的精確控制，有效保證了預(yù)處理的高效、穩(wěn)定，是后續(xù)生化處理的保障。2、本實(shí)用新型的丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，采用生活污水對丙烯酸廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)，既節(jié)約了稀釋用水和微量元素，同時(shí)又解決了生活污水排放的問題。

圖1是本實(shí)用新型的一種丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置示意圖。其中，1-原水進(jìn)水管，2- 一級加堿裝置，3-管道混合器，4- 一級在線pH計(jì)，5_中和池，6-生活污水進(jìn)水管，7-中和池?cái)嚢杵鳎?- 二級加堿裝置，9- 二級在線pH計(jì)，10-中和池出水管，11-調(diào)節(jié)池，12-調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵鳎?3-蒸汽管，14-電動蒸汽開關(guān)閥，15-電動蒸汽調(diào)節(jié)閥，16-渦旋蒸汽消音加熱器，17-第一在線溫度計(jì)，18-第二在線溫度計(jì)，19-氮鹽投加裝置，20-磷鹽投加裝置，21-調(diào)節(jié)池出水管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，包括一級加堿裝置2、管道混合器3、一級在線PH計(jì)4、中和池5、中和池?cái)嚢杵?、二級加堿裝置8、二級在線pH計(jì)9、調(diào)節(jié)池11、調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?2、電動蒸汽開關(guān)閥14、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥15、渦旋蒸汽消音加熱器16、第一在線溫度計(jì)17、第二在線溫度計(jì)18、氮鹽投加裝置19、磷鹽投加裝置20 ；連接關(guān)系為:一級加堿裝置2與管道混合器3連接，堿液在此處與丙烯酸廢水混合，對丙烯酸廢水的PH值進(jìn)行粗調(diào)；管道混合器3通過管路與中和池5連接；管路上安裝有一級在線pH計(jì)4，用于監(jiān)測混合后液體的pH值；中和池5頂面中間部位裝有中和池?cái)嚢杵?，使液體均勻混合；生活污水進(jìn)水管6、二級加堿裝置8通過管道與中和池5連接；二級在線pH計(jì)9安裝在中和池5頂部；中和后的液體通過出水管10流入調(diào)節(jié)池11 ;調(diào)節(jié)池11頂面中間部位裝有調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?2，使液體均勻混合；第一在線溫度計(jì)17、第二在線溫度計(jì)18安裝在調(diào)節(jié)池11頂部；氮鹽投加裝置19、磷鹽投加裝置20通過管道與調(diào)節(jié)池12連接；水蒸氣通過蒸汽管13進(jìn)入渦旋蒸汽消音加熱器16，把水蒸氣分布在調(diào)節(jié)池12內(nèi)，既保證了水蒸氣分布的均勻，又克服了蒸汽加熱存在水錘效應(yīng)的問題；[0030]所述加堿裝置包括帶攪拌的堿液儲罐與加堿泵；一級加堿裝置2通過向管道混合器3投加堿液對廢水的pH值進(jìn)行粗調(diào)；二級加堿裝置8通過向中和池5投加堿液對廢水的PH值進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)；pH調(diào)節(jié)的堿液使用的是濃度30%的NaOH溶液。所述氮鹽投加裝置19包括帶攪拌的氮鹽儲罐與氮鹽泵，氮鹽使用的是尿素溶液，濃度為25% ；所述磷鹽投加裝置20包括帶攪拌的磷鹽儲罐與磷鹽泵，磷鹽使用的是Na3PO4溶液，濃度為6% ；所述蒸汽管13上設(shè)有電動蒸汽開關(guān)閥14、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥15兩級閥門控制系統(tǒng)；電動蒸汽開關(guān)閥14、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥15分別受第一在線溫度計(jì)17、第二在線溫度計(jì)18的信號控制，電動蒸汽開關(guān)閥14粗控水溫在32-37°C之間，電動蒸汽調(diào)節(jié)閥15細(xì)調(diào)水溫在34-360C ;當(dāng)在線溫度計(jì)發(fā)出高溫報(bào)警時(shí)，就關(guān)閉相應(yīng)的閥門，從而控制水蒸氣的投加量；所述蒸汽管路設(shè)計(jì)為兩級閥門控制系統(tǒng)，即將一個(gè)電動蒸汽開關(guān)閥14與一個(gè)電動蒸汽調(diào)節(jié)閥15串聯(lián)作為控制系統(tǒng)的兩級，每一級又與一個(gè)手動開關(guān)閥門并聯(lián)，當(dāng)某一級電動蒸汽閥出現(xiàn)故障時(shí)，關(guān)閉此閥門，同時(shí)打開與其并聯(lián)的手動閥，保證蒸汽的通過，此兩級閥門系統(tǒng)保證了蒸汽投加系統(tǒng)的可靠性。正常情況下，蒸汽輸送的路徑為:a — d — e — g電動蒸汽調(diào)節(jié)閥(15)出現(xiàn)故障時(shí)，蒸汽輸送的路徑為:a—d—c — f—g電動蒸汽開關(guān)閥(14)出現(xiàn)故障時(shí)，蒸汽輸送的路徑為:a — b — c — e — g 出現(xiàn)故障的閥門組關(guān)閉，進(jìn)行檢修。本實(shí)用新型的一種丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理方法，具體過程如下:步驟一、丙烯酸廢水從原水進(jìn)水口 I流入管道混合器3，與一級加堿裝置2輸送的堿液進(jìn)行混合，對PH值進(jìn)行粗調(diào)節(jié)，濃度30%的NaOH溶液的投加量約為35L/m3廢水，pH調(diào)節(jié)控制PH值為5.5-6.0，得到粗調(diào)后的混合液體；步驟二、步驟一得到的粗調(diào)后的混合液體流入中和池5，與通過生活污水進(jìn)水管6流入的生活污水混合，生活污水的量按丙烯酸廢水:生活污水=I: 3(體積比)投加，同時(shí)通過二級加堿裝置8投加堿液，由于生活污水的COD濃度低，同時(shí)含有各種微量元素，與步驟一得到的混合液混合后，達(dá)到降低COD與毒性、增加微量元素、精細(xì)調(diào)節(jié)pH值的目的，濃度30%的NaOH溶液的投加量約為5L/m3廢水，pH值精調(diào)在6.5 7.5之間，得到精調(diào)后的混合液體，在中和池(5)內(nèi)的水力停留時(shí)間約為lOmin。步驟三、步驟二得到的精調(diào)后的混合液體流入調(diào)節(jié)池11，第一在線溫度計(jì)17與第二在線溫度計(jì)18實(shí) 時(shí)監(jiān)測調(diào)節(jié)池中的溫度，使溫度控制在32-37°C之間；同時(shí)投加氮鹽、磷鹽調(diào)整廢水的COD: N: P = 200: 5:1 ;此時(shí)廢水完成預(yù)處理。
權(quán)利要求1.丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，其特征在于:包括一級加堿裝置(2)、管道混合器(3)、一級在線pH計(jì)(4)、中和池(5)、中和池?cái)嚢杵?7)、二級加堿裝置(8)、二級在線pH計(jì)(9)、調(diào)節(jié)池(11)、調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?12)、電動蒸汽開關(guān)閥(14)、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥(15)、渦旋蒸汽消音加熱器(16)、第一在線溫度計(jì)(17)、第二在線溫度計(jì)(18)、氮鹽投加裝置(19)、磷鹽投加裝置(20);—級加堿裝置(2)與管道混合器(3)連接，堿液在此處與丙烯酸廢水混合，對丙烯酸廢水的PH值進(jìn)行粗調(diào) ；管道混合器(3)通過管路與中和池(5)連接；管路上安裝有一級在線PH計(jì)(4);中和池(5)頂面中間部位裝有中和池?cái)嚢杵?7);生活污水進(jìn)水管(6)、二級加堿裝置(8)通過管道與中和池(5)連接；二級在線pH計(jì)(9)安裝在中和池(5)頂部；中和后的液體通過出水管(10)流入調(diào)節(jié)池(11);調(diào)節(jié)池(11)頂面中間部位裝有調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?12);第一在線溫度計(jì)(17)、第二在線溫度計(jì)(18)安裝在調(diào)節(jié)池(11)頂部；氮鹽投加裝置(19)、磷鹽投加裝置(20)通過管道與調(diào)節(jié)池(11)連接；水蒸氣通過蒸汽管(13)進(jìn)入渦旋蒸汽消音加熱器(16)。
2.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述加堿裝置包括帶攪拌的堿液儲罐與加堿泵。
3.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述氮鹽投加裝置(19)包括帶攪拌的氮鹽儲罐與氮鹽泵。
4.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述磷鹽投加裝置(20)包括帶攪拌的磷鹽儲罐與磷鹽泵。
5.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述蒸汽管(13)上設(shè)有電動蒸汽開關(guān)閥(14)、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥(15)兩級閥門控制系統(tǒng)；電動蒸汽開關(guān)閥(14)、電動蒸汽調(diào)節(jié)閥(15)分別受第一在線溫度計(jì)(17)、第二在線溫度計(jì)(18)的信號控制，電動蒸汽開關(guān)閥(14)粗控水溫在32-37°C之間，電動蒸汽調(diào)節(jié)閥(15)細(xì)調(diào)水溫在34-360C ;當(dāng)在線溫度計(jì)發(fā)出高溫報(bào)警時(shí)，就關(guān)閉相應(yīng)的閥門，從而控制水蒸氣的投加量。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種丙烯酸廢水生化處理的預(yù)處理裝置，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。丙烯酸廢水首先在管道混合器內(nèi)與一級加堿裝置輸送的堿液進(jìn)行混合，對pH值進(jìn)行粗調(diào)節(jié)。之后在中和池內(nèi)進(jìn)行COD的調(diào)節(jié)、毒性調(diào)節(jié)、微量元素補(bǔ)充和pH的精細(xì)調(diào)節(jié)?；静襟E包括丙烯酸廢水與定量的生活污水混合，定量的投加堿液。出水在調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行COD∶N∶P的比例的調(diào)節(jié)和水溫的調(diào)節(jié)?；静襟E包括定量的投加氮鹽、磷鹽，定量投加水蒸汽?；旌暇鶆虻膹U水完成預(yù)處理。本實(shí)用新型對丙烯酸廢水從有機(jī)物濃度、生物毒性、營養(yǎng)元素、pH、水溫五個(gè)方面進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式通過自控儀表的精確控制，有效保證了預(yù)處理的高效、穩(wěn)定，是后續(xù)生化處理的保障。
文檔編號C02F9/04GK203079774SQ20132002587
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者李安峰, 董娜, 潘濤, 郭行, 駱堅(jiān)平 申請人:北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院