集成印染废水处理装置及其处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种集成印染废水处理装置及其处理方法，装置包括废水处理模块、污泥处理模块和沼气资源化模块，前处理废水在螺旋对称流厌氧反应器中通过厌氧菌群进行降解，染色废水在高效脱色厌氧反应器中通过厌氧微生物氧化还原反应促进染料还原，得到的废水在气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器中进行硝化——反硝化脱氮处理，所得的生化污泥和物化污泥混合后脱水并在水热反应器中进行水热反应使得难降解颗粒物热水解为易降解有机物，并最终在高效厌氧消化器中降解消化转化为沼气。本发明专利技术将前处理废水和染色废水分别进行厌氧生物处理，提高了针对性，使得印染污泥减量化、资源化，降低了系统热损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于印染废水处理的
，特别是涉及一种集成印染废水处理装置及其处理方法。
技术介绍
纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业，也是重要的民生产业和国际竞争优势较明显的重要产业。在纺织工业生产过程中会产生大量废水，具有有机物浓度高、色度大、可生物降解性差等特点，是高浓度难降解有机废水的典型代表，若不对其加以妥善处理，易对环境造成严重危害。然而，目前印染废水处理工艺还存在诸多问题，主要为工艺出水水质不易达标、污泥产量大及热量损失大等。出水水质不易达标：印染废水由其所来自的生产步骤可划分为前处理废水和染色废水，两者均是高温(>70℃)、高化学需氧量(COD，>2000mg/L)的废水。前处理废水的COD主要由浆料(如聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉等)贡献，而染色废水的COD主要由染料贡献。由于两种废水混合后处理难度加大，且当前厌氧生物反应器处理效能及针对性不足，导致废水后续工艺处理难以达到排放标准。污泥产量大：印染废水的处理会产生印染污泥，印染污泥因含有诸多有毒有害物质，被归为危险废弃物，其处理成本较高。不过印染污泥内也含有诸多有机成分，具有厌氧消化产甲烷的潜力。我们前期研究表明：虽然印染污泥由于成分复杂，其厌氧消化中的水解步骤受到限制，无法被厌氧消化，但是在经过预处理后，可以成功用于厌氧消化产甲烷，且在酸、碱、热碱、高温预处理方法中，高温预处理的效果最好，于10d内可达51.8ml/gVSS，并发生了显著的污泥减量。可见，只要采用合适的方法对印染污泥进行预处理，再进行厌氧消化就能达到资源回用和污泥减量化的目的。热量损失大：印染废水温度较高(>70℃)，若直接采用生物处理会毒害微生物。目前工程上往往采用冷却塔来降温，印染废水的温度直接由水循环蒸汽挥发带走热量，造成热量的严重浪费，因此，可以考虑对系统的热量加以利用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种集成印染废水处理装置及其处理方法，前处理废水和染色废水分别进行厌氧生物处理提高针对性，印染污泥减量化、资源化，降低系统热损失。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种集成印染废水处理装置，包括废水处理模块、污泥处理模块和沼气资源化模块：所述废水处理模块包括第一过滤栅、第二过滤栅、搅拌换热槽、第一调节池、第二调节池、预酸化池、碳源补充管、螺旋对称流厌氧反应器、第一回流管、高效脱色厌氧反应器、第二回流管、第一沉淀池、缓冲池、气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器、第二沉淀池和物化池，所述第一过滤栅的出水管与搅拌换热槽一侧的热流体换热管入口端相连、热流体换热管出口端与第一调节池连通，所述第一调节池与预酸化池连通，所述第二过滤栅的出水管与搅拌换热槽另一侧的热流体换热管入口端相连、热流体换热管出口端与第二调节池连通，所述第二调节池与高效脱色厌氧反应器的进水管相连，所述预酸化池与螺旋对称流厌氧反应器的进水管相连、并通过碳源补充管与高效脱色厌氧反应器连通，所述高效脱色厌氧反应器内置氧化还原介体填料层，所述螺旋对称流厌氧反应器的出水管与第一沉淀池连通，所述第一回流管一端与螺旋对称流厌氧反应器的出水管相连、另一端与螺旋对称流厌氧反应器的进水管连通，所述高效脱色厌氧反应器的出水管与第一沉淀池连通，所述第二回流管一端与高效脱色厌氧反应器的出水管相连、另一端与高效脱色厌氧反应器的进水管连通，所述第一沉淀池的排泥管分别与螺旋对称流厌氧反应器和高效脱色厌氧反应器连通，所述第一沉淀池的出水管与缓冲池连通，所述缓冲池与气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器相连，所述气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器的出水管与第二沉淀池连通，所述第二沉淀池的出水管与物化池相连；所述污泥处理模块包括污泥分流管、第一脱水机、水热反应器、高效厌氧消化器和第二脱水机，所述第二沉淀池的排泥管与第一脱水机相连，所述物化池的排泥管与第二脱水机相连、并通过污泥分流管与第一脱水机相连，所述第一脱水机的出水管与高效厌氧消化器连通、排泥管与搅拌换热槽相连，所述搅拌换热槽的排泥管与水热反应器连通，所述水热反应器的排泥管与高效厌氧消化器相连，所述高效厌氧消化器的排泥管与第二脱水机相连，所述第二脱水机的出水管与第一调节池连通；所述沼气资源化模块包括连体式含硫废气净化装置、沼气除湿器、双膜气柜和循环蒸汽锅炉，所述螺旋对称流厌氧反应器的出气管、高效脱色厌氧反应器的出气管和高效厌氧消化器的出气管均与连体式含硫废气净化装置相连，所述连体式含硫废气净化装置的出气管与沼气除湿器相连，所述沼气除湿器的出气管与双膜气柜相连，所述双膜气柜的出气管与循环蒸汽锅炉连通，所述循环蒸汽锅炉的循环蒸汽出口与水热反应器的循环蒸汽进口相连，所述水热反应器的循环蒸汽出口与高效厌氧消化器的循环蒸汽进口连通，所述高效厌氧消化器的循环蒸汽出口与循环蒸汽锅炉的循环蒸汽进口连通形成循环。作为本专利技术一种优选的实施方式，所述螺旋对称流厌氧反应器内间隔设置椭圆挡板并设有分段集气内构件、外设0.1～0.3m厚度的石棉保温层，螺旋对称流厌氧反应器的高度与直径比为2.5～5.0。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述高效脱色厌氧反应器采用升流式厌氧污泥床反应器构型，高效脱色厌氧反应器外设0.1～0.3m厚度的石棉保温层、高度与直径比为2.0～5.0，所述氧化还原介体填料层的体积占高效脱色厌氧反应器有效容积的20％～40％。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器内部设置成多级文丘里管好氧区和外循环管缺氧区、高度与直径比为3.0～6.0。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述高效厌氧消化器外设0.1～0.3m厚度的石棉保温层。本专利技术解决其技术问题所采用的另一技术方案是提供一种利用上述集成印染废水处理装置的集成印染废水处理方法，包括以下步骤：(1)将前处理废水经过第一过滤栅、染色废水经过第二过滤栅除去悬浮物并分别送入搅拌换热槽的热流体换热管中进行换热降温；(2)降温后的前处理废水输送到第一调节池中并加酸调节pH至7.2～7.8、再进入预酸化池进行难降解碳源的初步水解以及易降解碳源的水解酸化，降温后的染色废水输送到第二调节池中并加酸调节pH至7.2～7.8；(3)水解酸化后的前处理废水部分进入螺旋对称流厌氧反应器并在厌氧菌群的协同作用下进行降解、产生的沼气输送至连体式含硫废气净化装置、降解后的前处理废水排至第一沉淀池中进行沉淀，所述水解酸化后的前处理废水另一部分通过碳源补充管与酸化后的染色废水混合后共同进入高效脱色厌氧反应器进行厌氧微生物氧化还原反应、产生的沼气输送至连体式含硫废气净化装置、氧化还原反应后的废水排至第一沉淀池中进行沉淀；(4)所述第一沉淀池中沉淀形成的污泥回流至螺旋对称流厌氧反应器和高效脱色厌氧反应器、沉淀形成的上层废水排入缓冲池；(5)所述缓冲池中的废水送人气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器中进行好氧生物硝化——厌氧生物反硝化的脱氮处理，处理后的废水排入第二沉淀池进行沉淀产生生化污泥、得到的上清液进入物化池，向物化池中投加混凝药剂后搅拌反应并沉淀产生物化污泥并将上层液体排出；(6)所述物化污泥部分排入第二脱水机进行脱水并排出滤饼、产生的滤液输送至第一调节池与前处理废水混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成印染废水处理装置，包括废水处理模块、污泥处理模块和沼气资源化模块，其特征在于：所述废水处理模块包括第一过滤栅(1)、第二过滤栅(2)、搅拌换热槽(3)、第一调节池(4)、第二调节池(5)、预酸化池(6)、碳源补充管(7)、螺旋对称流厌氧反应器(8)、第一回流管(9)、高效脱色厌氧反应器(10)、第二回流管(12)、第一沉淀池(13)、缓冲池(14)、气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器(15)、第二沉淀池(16)和物化池(17)，所述第一过滤栅(1)的出水管与搅拌换热槽(3)一侧的热流体换热管入口端相连、热流体换热管出口端与第一调节池(4)连通，所述第一调节池(4)与预酸化池(6)连通，所述第二过滤栅(2)的出水管与搅拌换热槽(3)另一侧的热流体换热管入口端相连、热流体换热管出口端与第二调节池(5)连通，所述第二调节池(5)与高效脱色厌氧反应器(10)的进水管相连，所述预酸化池(6)与螺旋对称流厌氧反应器(8)的进水管相连、并通过碳源补充管(7)与高效脱色厌氧反应器(10)连通，所述高效脱色厌氧反应器(10)内置氧化还原介体填料层(11)，所述螺旋对称流厌氧反应器(8)的出水管与第一沉淀池(13)连通，所述第一回流管(9)一端与螺旋对称流厌氧反应器(8)的出水管相连、另一端与螺旋对称流厌氧反应器(8)的进水管连通，所述高效脱色厌氧反应器(10)的出水管与第一沉淀池(13)连通，所述第二回流管(12)一端与高效脱色厌氧反应器(10)的出水管相连、另一端与高效脱色厌氧反应器(10)的进水管连通，所述第一沉淀池(13)的排泥管分别与螺旋对称流厌氧反应器(8)和高效脱色厌氧反应器(10)连通，所述第一沉淀池(13)的出水管与缓冲池(14)连通，所述缓冲池(14)与气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器(15)相连，所述气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器(15)的出水管与第二沉淀池(16)连通，所述第二沉淀池(16)的出水管与物化池(17)相连；所述污泥处理模块包括污泥分流管(18)、第一脱水机(19)、水热反应器(20)、高效厌氧消化器(21)和第二脱水机(22)，所述第二沉淀池(16)的排泥管与第一脱水机(19)相连，所述物化池(17)的排泥管与第二脱水机(22)相连、并通过污泥分流管(18)与第一脱水机(19)相连，所述第一脱水机(19)的出水管与高效厌氧消化器(21)连通、排泥管与搅拌换热槽(3)相连，所述搅拌换热槽(3)的排泥管与水热反应器(20)连通，所述水热反应器(20)的排泥管与高效厌氧消化器(21)相连，所述高效厌氧消化器(21)的排泥管与第二脱水机(22)相连，所述第二脱水机(22)的出水管与第一调节池(4)连通；所述沼气资源化模块包括连体式含硫废气净化装置(23)、沼气除湿器(24)、双膜气柜(25)和循环蒸汽锅炉(26)，所述螺旋对称流厌氧反应器(8)的出气管、高效脱色厌氧反应器(10)的出气管和高效厌氧消化器(21)的出气管均与连体式含硫废气净化装置(23)相连，所述连体式含硫废气净化装置(23)的出气管与沼气除湿器(24)相连，所述沼气除湿器(24)的出气管与双膜气柜(25)相连，所述双膜气柜(25)的出气管与循环蒸汽锅炉(26)连通，所述循环蒸汽锅炉(26)的循环蒸汽出口与水热反应器(20)的循环蒸汽进口相连，所述水热反应器(20)的循环蒸汽出口与高效厌氧消化器(21)的循环蒸汽进口连通，所述高效厌氧消化器(21)的循环蒸汽出口与循环蒸汽锅炉(26)的循环蒸汽进口连通形成循环。...

【技术特征摘要】
1.一种集成印染废水处理装置，包括废水处理模块、污泥处理模块和沼气资源化模块，其特征在于：所述废水处理模块包括第一过滤栅(1)、第二过滤栅(2)、搅拌换热槽(3)、第一调节池(4)、第二调节池(5)、预酸化池(6)、碳源补充管(7)、螺旋对称流厌氧反应器(8)、第一回流管(9)、高效脱色厌氧反应器(10)、第二回流管(12)、第一沉淀池(13)、缓冲池(14)、气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器(15)、第二沉淀池(16)和物化池(17)，所述第一过滤栅(1)的出水管与搅拌换热槽(3)一侧的热流体换热管入口端相连、热流体换热管出口端与第一调节池(4)连通，所述第一调节池(4)与预酸化池(6)连通，所述第二过滤栅(2)的出水管与搅拌换热槽(3)另一侧的热流体换热管入口端相连、热流体换热管出口端与第二调节池(5)连通，所述第二调节池(5)与高效脱色厌氧反应器(10)的进水管相连，所述预酸化池(6)与螺旋对称流厌氧反应器(8)的进水管相连、并通过碳源补充管(7)与高效脱色厌氧反应器(10)连通，所述高效脱色厌氧反应器(10)内置氧化还原介体填料层(11)，所述螺旋对称流厌氧反应器(8)的出水管与第一沉淀池(13)连通，所述第一回流管(9)一端与螺旋对称流厌氧反应器(8)的出水管相连、另一端与螺旋对称流厌氧反应器(8)的进水管连通，所述高效脱色厌氧反应器(10)的出水管与第一沉淀池(13)连通，所述第二回流管(12)一端与高效脱色厌氧反应器(10)的出水管相连、另一端与高效脱色厌氧反应器(10)的进水管连通，所述第一沉淀池(13)的排泥管分别与螺旋对称流厌氧反应器(8)和高效脱色厌氧反应器(10)连通，所述第一沉淀池(13)的出水管与缓冲池(14)连通，所述缓冲池(14)与气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器(15)相连，所述气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器(15)的出水管与第二沉淀池(16)连通，所述第二沉淀池(16)的出水管与物化池(17)相连；所述污泥处理模块包括污泥分流管(18)、第一脱水机(19)、水热反应器(20)、高效厌氧消化器(21)和第二脱水机(22)，所述第二沉淀池(16)的排泥管与第一脱水机(19)相连，所述物化池(17)的排泥管与第二脱水机(22)相连、并通过污泥分流管(18)与第一脱水机(19)相连，所述第一脱水机(19)的出水管与高效厌氧消化器(21)连通、排泥管与搅拌换热槽(3)相连，所述搅拌换热槽(3)的排泥管与水热反应器(20)连通，所述水热反应器(20)的排泥管与高效厌氧消化器(21)相连，所述高效厌氧消化器(21)的排泥管与第二脱水机(22)相连，所述第二脱水机(22)的出水管与第一调节池(4)连通；所述沼气资源化模块包括连体式含硫废气净化装置(23)、沼气除湿器(24)、双膜气柜(25)和循环蒸汽锅炉(26)，所述螺旋对称流厌氧反应器(8)的出气管、高效脱色厌氧反应器(10)的出气管和高效厌氧消化器(21)的出气管均与连体式含硫废气净化装置(23)相连，所述连体式含硫废气净化装置(23)的出气管与沼气除湿器(24)相连，所述沼气除湿器(24)的出气管与双膜气柜(25)相连，所述双膜气柜(25)的出气管与循环蒸汽锅炉(26)连通，所述循环蒸汽锅炉(26)的循环蒸汽出口与水热反应器(20)的循环蒸汽进口相连，所述水热反应器(20)的循环蒸汽出口与高效厌氧消化器(21)的循环蒸汽进口连通，所述高效厌氧消化器(21)的循环蒸汽出口与循环蒸汽锅炉(26)的循环蒸汽进口连通形成循环。2.根据权利要求1所述的一种集成印染废水处理装置，其特征在于：所述螺旋对称流厌氧反应器(8)内间隔设置椭圆挡板并设有分段集气内构件、外设0.1～0.3m厚度的石棉保温层，螺旋对称流厌氧反应器(8)的高度与直径比为2.5～5.0。3.根据权利要求1所述的一种集成印染废水处理装置，其特征在于：所述高效脱色厌氧反应器(10)采用升流式厌氧污泥床反应器构型，高效脱色厌氧反应器(10)外设0.1～0.3m厚度的石棉保温层、高度与直径比为2.0～5.0，所述氧化还原介体填料层(11)的体积占高效脱色厌氧反应器(10)有效容积的20％～40％。4.根据权利要求1所述的一种集成印染废水处理装置，其特征在于：所述气升式外循环涡旋强化生物脱氮反应器(15)内部设置成多级文丘里管好氧区和外循环管缺氧区、高度与直径比为3.0～6.0。5.根据权利要求1所述的一种集成印染废水处理装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小光，戴若彬，向心怡，李岗，储潇枭，倪圣笙，马璞月，罗颖，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31