申請日2017.09.28

　　公開(公告)日2018.01.12

　　IPC分類號C02F9/14; C02F103/36

　　摘要

　　本發明涉及一種對苯二酚廢水處理系統，包括廢水調節池、吸附沉淀池、高級氧化反應沉淀池、填料式缺氧厭氧反應池、好氧池和砂濾池;吸附沉淀池包括混合攪拌區和沉淀區，高級氧化反應沉淀池包括進水干管、納米鐵填料筒、輻射式布水管、溢水堰，填料式缺氧厭氧反應池包括兼氧段、缺氧段和厭氧段;廢水經調節池調節水量和pH值，然后進入吸附沉淀池與吸附劑混合反應，在高級氧化反應沉淀池里污染物被氧化分解，廢水再進入填料式缺氧厭氧反應池、好氧池進行缺氧、厭氧和好氧反應，經過濾后達標排放;本發明結構簡單，制造成本較低，具有非常好的處理效果。

　　權利要求書

　　1.一種對苯二酚廢水處理系統，其特征在于：包括廢水調節池、吸附沉淀池(1)、高級氧化反應沉淀池(2)、填料式缺氧厭氧反應池(3)、好氧池(4)和砂濾池;

　　所述的廢水調節池包括廢水調節池進水管、pH值測控裝置和廢水調節池出水管，用于調節對苯二酚廢水的pH值、水質和水量;

　　所述的吸附沉淀池(1)包括混合攪拌區(1-1)和沉淀區(1-2)，混合攪拌區底部設有吸附沉淀池進水管(1-3)，混合攪拌區中上部設有吸附劑添加計量系統(1-4)，在攪拌區中部設置有攪拌裝置(1-5);所述沉淀區內設有擋板(1-6)，該擋板與吸附沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有吸附沉淀池三相分離器(1-7)，沉淀區的出口上部設有吸附沉淀池溢水堰(1-8)，沉淀區底部設計成錐形結構，在沉淀區底部設置有吸附沉淀池沉淀物排放閥(1-9);

　　所述的吸附劑添加計量系統(1-4)添加的吸附劑的制作過程為：

　�、賹⒂衩捉斩挿湃敕鬯闄C中進行粉碎，得到粒度大小均勻的顆粒料，粉碎粒度為40～60目;

　�、诟稍�，將粉碎后的顆粒料放入烘干箱中進行烘干，保持烘干爐的溫度在105～120℃，烘干時間為1～1.5h;

　　③浸漬，以氯化鋅溶液為活化劑，氯化鋅溶液中按重量份計由氯化鋅25份、氯化鋁5份、其余為水;將顆粒料浸入氯化鋅溶液，浸漬時保證顆粒料與氯化鋅的配比為1:5～1:7，將顆粒料在氯化鋅溶液中浸漬36～48h;

　�、芪⒉ㄝ椛�:將上述浸漬的物料放入微波爐中進行輻射，微波爐輻射采用頻率為400～600MHZ、波長為150～250mm;

　�、菟嵯矗�微波輻射后的顆粒料浸入酸洗液中進行酸洗，所述酸洗溫度為20～35℃，酸洗時間為30min;

　�、抟淮纹�洗，對酸洗后的顆粒料進行水漂洗，漂洗溫度為10℃，采用pH為7的去離子水進行;二次清洗，采用pH為7～7.5的超純水進行清洗，水溫保持在15～20℃;

　�、吆娓桑瑢⑶逑春蟮念w粒料放入旋轉烘干爐內進行烘干，制成產品活性炭，所述烘干爐的技術參數為：1.5圈/min，爐內溫度120～150℃，時間10min;

　　⑧按活性炭:水=1:3的體積比加入去離子水，加熱至液體沸騰計時煮沸30min后過濾，再用去離子水沖洗活性炭至濾液無色透明、pH為中性，在恒溫110℃下加熱5h，使活性炭完全干燥;

　�、岣男裕阂园彼疄楦男詣�，把完全干燥后的活性炭浸入濃度為15%的氨水中8～12h，過濾;

　�、馇逑�、干燥：過濾后的活性炭采用pH為7～7.5的超純水進行清洗，水溫保持在20～30℃;將清洗后的顆粒料放入旋轉烘干爐內進行烘干，制成吸附劑;

　　所述的高級氧化反應沉淀池包括進水干管(2-1)、納米鐵填料筒(2-2)、內置于納米鐵填料筒內的輻射式布水管(2-3)、高級氧化反應沉淀池溢水堰(2-4)和高級氧化反應沉淀池出水管;所述的納米鐵填料筒(2-2)由不銹鋼制成，納米鐵填料筒(2-2)內設置有輻射式布水管(2-3)，輻射式布水管位于納米鐵填料筒內中央，布水管周圍添加納米鐵填料(2-5)，輻射式布水管(2-3)連接進水干管(2-1)，納米鐵填料筒和布水管上具有水平輻射出水口;所述的高級氧化反應沉淀池(2)上部外側設有高級氧化反應沉淀池溢水堰(2-4)，所述的高級氧化反應沉淀池溢水堰與出水管相連;高級氧化反應沉淀池底部設計成錐形結構，在最底部設置有高級氧化反應沉淀池沉淀物排放閥(2-6);

　　所述填料式缺氧厭氧反應池(3)包括通過折流板(3-1)分隔成的兼氧段(3-2)、缺氧段(3-3)和厭氧段(3-4)，所述兼氧段(3-2)首端設有用于供入廢水的進水管(3-5)，兼氧段(3-2)末端與缺氧段(3-3)首端連通，缺氧段(3-3)末端與厭氧段(3-4)首端連通;所述缺氧段(3-3)和厭氧段(3-4)的進水一側折流板的下部設置有45度的轉角，以避免水流進入時產生的沖擊作用，從而起到緩沖水流和均勻布水的作用;厭氧段(3-4)末端設有填料式缺氧厭氧反應池三相分離器(3-6)和填料式缺氧厭氧反應池溢水堰(3-7)，填料式缺氧厭氧反應池溢水堰(3-7)連接填料式缺氧厭氧反應池出水管;所述兼氧段(3-2)、缺氧段(3-3)和厭氧段(3-4)底部設計成錐形結構，錐形結構連接污泥排放閥(3-8);所述填料式缺氧厭氧反應池的兼氧段、缺氧段和厭氧段的上蓋(3-9)設計成圓錐形結構，圓錐形結構頂端都設有甲烷廢氣的集氣管(3-10);所述兼氧段、缺氧段和厭氧段內都設有填料式缺氧厭氧反應池填料(3-11);

　　所述好氧池(4)內中下部設置好氧池進水管(4-1)，所述好氧池進水管(4-1)下部設有布水三角錐(4-2);所述布水三角錐(4-2)下部設有曝氣調控系統(4-3)，所述曝氣調控系統(4-3)包括曝氣盤、鼓風機和溶解氧測量調控裝置;進一步的，所述的曝氣盤是均勻設置有微孔的微孔式曝氣盤;所述曝氣盤通過曝氣管連接鼓風機，鼓風機設置在好氧池外，好氧池的上部、廢水水面下設置溶解氧測量調控裝置，所述溶解氧測量調控裝置根據氧容量調控鼓風機工作;所述進水管上部內置有好氧池填料(4-4);所述好氧池的出口處布設有好氧池溢流堰(4-5);

　　進一步地，所述的納米鐵填料筒中添加的納米鐵填料由活性炭、納米鐵和過氧化氫混合制成，納米鐵填料制作過程為：

　　1)把摩爾比為2:1的FeCl3和FeCl2混合后置于氨水中浸泡1h后用高純水沖洗至上清液為中性;

　　2)在上述產物中加入HCl至pH為2，加入2,3-二巰基丁二酸攪拌60min，再加入NaOH至pH為11，反應30min;

　　3)再加入HCl至反應物為中性，高純水沖洗，干燥得到納米鐵;

　　4)活性炭在清水中浸泡1h，按質量比1:1與納米鐵攪拌混合，再與過氧化氫混合制成納米鐵填料。

　　2.一種采用如權利要求1所述的對苯二酚廢水處理系統進行廢水處理的方法，其特征在于：處理的方法具有如下步驟;

　�、賹Ρ蕉�酚廢水通過進水管進入廢水調節池調節pH值、水質和水量;

　　②調節后的水通過吸附沉淀池混合攪拌區(1-1)底部的吸附沉淀池進水管(1-3)進入吸附沉淀池(1)，與來自吸附劑添加計量系統(1-4)的吸附劑混合，利用設置在攪拌區中部的攪拌裝置(1-5)進行攪拌，混合后的廢水進入沉淀區(1-2)，沉淀區的吸附沉淀池三相分離器(1-7)實現泥水分離;

　�、畚�附沉淀后的水通過高級氧化反應沉淀池的進水干管(2-1)、布水管(2-3)進入高級氧化反應沉淀池(2)，納米鐵填料筒(2-2)中的過氧化氫、納米鐵鹽反應產生大量活潑的羥基自由基，破壞廢水中污染物的結構，廢水中的污染物被氧化分解，氧化分解后的廢水通過高級氧化反應沉淀池溢水堰(2-4)、高級氧化反應沉淀池出水管進入填料式缺氧厭氧反應池進水管(3-5);

　　④沉淀物在重力的作用下下沉到高級氧化反應沉淀池(2)的下部，通過底部的高級氧化反應沉淀池沉淀物排放閥(2-6)排出;

　�、輳U水通過填料式缺氧厭氧反應池進水管(3-5)進入填料式缺氧厭氧反應池(3)的下部;廢水進入填料式缺氧厭氧反應池后沿擋流板(3-1)上下前進，依次通過兼氧段(3-2)、缺氧段(3-3)和厭氧段(3-4)的每個反應室的污泥床，反應池中的污泥隨著廢水的上下流動和沼氣上升的作用而運動，擋流板(3-1)的阻擋作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在反應池中，反應池中的微生物與廢水中的有機物充分接觸;兼氧段(3-2)的兼性菌、缺氧段(3-3)和厭氧段(3-4)的異養菌將廢水中的大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物;

　�、迏捬醴磻�后的廢水在填料式缺氧厭氧反應池三相分離器(3-6)作用下實現泥、水、甲烷氣的分離，污泥在重力的作用下下沉到厭氧段下部，多余的污泥通過底部的污泥排放閥(3-8)排出;填料式缺氧厭氧反應池產生的甲烷氣通過反應池頂部集氣管(3-10)收集排放;廢水通過填料式缺氧厭氧反應池溢水堰(3-7)、填料式缺氧厭氧反應池出水管進入好氧池進水管(4-1);

　�、邚U水通過好氧池進水管(4-1)進入好氧池(4)，在布水三角錐(4-2)的作用下均勻布水，所述的曝氣盤是均勻設置有微孔的微孔式曝氣盤，產生大量的微氣泡，所述溶解氧測量調控裝置根據氧容量調控鼓風機工作，確保好氧池水中的溶解氧大于2mg/L，處理后的廢水通過好氧池溢流堰(4-5)流出;

　　⑧好氧池出水管連接砂濾池，過濾后的水達標排放;

　�、嵛�附沉淀池(1)、高級氧化反應沉淀池(2)、填料式缺氧厭氧反應池(3)產生的沉淀物和污泥脫水后外運。

　　說明書

　　一種對苯二酚廢水處理系統

　　技術領域

　　本發明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種對苯二酚廢水處理系統。

　　背景技術

　　酚類物質主要在工業中被用作化工生產使用的原料，對苯二酚是一種非常重要的化工產品，在各行各業都可以見到酚類物質，主要來自于工業廢水，在加工生產酚類的一些化學產業以及工業生產中合成酚類的企業和將酚類物質作為生產原材料重新進行加工生產的企業，在其生產廢水中都會含有不同的酚類污染物。除了在化學和工業生產的廢水中外，人或動物的糞便以及一些種類的含氮有機物在分解的過程中會生成少量酚類污染物，城市里會產生大量的含有糞便的污水往往是造成水體被酚類物質污染的主要來源之一。

　　對苯二酚毒性較大，易環境中積累，是一種優先控制的污染物，在生物體內發生反應后會生成無法被生物利用的蛋白質，導致生物細胞壞死。含酚的有機物滲透到生物組織內部可能會使生物體發生貧血或者其他的一些神經系統病癥。水體受到含酚物質污染后其耗氧量會增加，破壞水體生態平衡，危害水生生物的繁殖與生存。在農田灌溉的用水中酚類物質達到幾百毫克每升農作物就會出現枯死和減產的現象。生物體長時間飲用了被酚類污染物質污染過的水就有可能會出現慢性一些神經系統方面的病癥如頭昏、乏力、難以入眠、幻聽等癥狀。近年來由于污水處理的技術日漸發達，同時對含酚廢水的治理得到重視，出現了很多對于酚類廢水的治理方法。

　　目前對于對苯二酚廢水的處理方法主要有物理處理法、化學處理法以及生物處理法。其中化學處理方法極易產生二次污染，而生物處理方法目前最大的問題是處理效率較低，經濟水平要求高。

　　發明內容

　　本發明要解決的技術問題是：為了解決對苯二酚廢水的處理難題，本發明提供一種對苯二酚廢水處理系統。

　　本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種對苯二酚廢水處理系統，包括廢水調節池、吸附沉淀池、高級氧化反應沉淀池、填料式缺氧厭氧反應池、好氧池和砂濾池;所述廢水調節池、吸附沉淀池、高級氧化反應沉淀池、填料式缺氧厭氧反應池、好氧池和砂濾池依次連通。

　　所述的廢水調節池包括廢水調節池進水管、pH值測控裝置和廢水調節池出水管，用于調節對苯二酚廢水的pH值、水質和水量。

　　所述的吸附沉淀池包括混合攪拌區和沉淀區，混合攪拌區底部設有吸附沉淀池進水管，中上部設有用于添加吸附劑的吸附劑添加計量系統，在攪拌區中部設置有攪拌裝置;所述沉淀區內設有擋板，該擋板與沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有吸附沉淀池三相分離器，沉淀區的出口上部設有吸附沉淀池溢水堰，沉淀區底部設計成錐形結構，在沉淀區底部設置有吸附沉淀池沉淀物排放閥。

　　進一步地，所述的吸附劑的制作過程為：

　�、賹⒂衩捉斩挿湃敕鬯闄C中進行粉碎，得到粒度大小均勻的顆粒料，粉碎粒度為40～60目;

　�、诟稍�，將粉碎后的顆粒料放入烘干箱中進行烘干，保持烘干爐的溫度在105℃～120℃，烘干時間為1h～1.5h;

　�、劢�漬，以氯化鋅溶液為活化劑，氯化鋅溶液中按重量份計由氯化鋅25份、氯化鋁5份、其余為水。將顆粒料浸入氯化鋅溶液，浸漬時保證顆粒料與氯化鋅的配比為1:5～1:7，將顆粒料在氯化鋅溶液中浸漬36～48h;

　�、芪⒉ㄝ椛�:將上述浸漬的物料放入微波爐中進行輻射，微波爐輻射采用頻率為400MHZ～600MHZ、波長為150mm～250mm;

　�、菟嵯矗�微波輻射后的顆粒料浸入酸洗液中進行酸洗，所述酸洗溫度為20～35℃，酸洗時間為30min;

　�、抟淮纹�洗，對酸洗后的顆粒料進行水漂洗，漂洗溫度為10℃，采用pH為7的去離子水進行;二次清洗，采用pH為7～7.5的超純水進行清洗，水溫保持在15～20℃;

　�、吆娓桑瑢⑶逑春蟮念w粒料放入旋轉烘干爐內進行烘干，制成產品活性炭，所述烘干爐的技術參數為：1.5圈/min，爐內溫度120℃～150℃，時間10min;

　　⑧按活性炭:水=1:3的體積比加入去離子水，加熱至液體沸騰計時煮沸30min后立即過濾，在過濾同時用去離子水沖洗活性炭至濾液無色透明，pH為中性，避免雜質重新吸附，在恒溫110℃下加熱5h，使活性炭完全干燥;

　　⑨改性：以氨水為改性劑，把完全干燥后的活性炭浸入濃度為15%的氨水中8～12h，過濾;

　�、馇逑�、干燥：過濾后的活性炭采用pH為7～7.5的超純水進行清洗，水溫保持在20～30℃;將清洗后的顆粒料放入旋轉烘干爐內進行烘干，制成吸附劑。

　　所述的高級氧化反應沉淀池包括進水干管、納米鐵填料筒、內置于納米鐵填料筒內的輻射式布水管、高級氧化反應沉淀池溢水堰和高級氧化反應沉淀池出水管。所述的納米鐵填料筒由不銹鋼制成，納米鐵填料筒內設置有輻射式布水管，輻射式布水管位于納米鐵填料筒內中央，布水管周圍添加納米鐵填料，布水管連接進水干管，納米鐵填料筒和布水管上具有水平輻射出水口。所述的高級氧化反應沉淀池上部外側設有高級氧化反應沉淀池溢水堰，所述的高級氧化反應沉淀池溢水堰與高級氧化反應沉淀池出水管相連;高級氧化反應沉淀池底部設計成錐形結構，在最底部設置有高級氧化反應沉淀池沉淀物排放閥。

　　進一步地，所述的納米鐵填料筒中添加的納米鐵填料由活性炭、納米鐵和過氧化氫混合制成，納米鐵填料的制作過程為：

　　1)把摩爾比為2:1的FeCl3和FeCl2混合后置于氨水中浸泡1h后用高純水沖洗至上清液為中性;

　　2)在上述產物中加入HCl至pH為2，加入2,3-二巰基丁二酸攪拌60min，再加入NaOH至pH為11，反應30min;

　　3)再加入HCl至反應物為中性，高純水沖洗，干燥得到納米鐵;

　　4)活性炭在清水中浸泡1h，按質量比1:1與納米鐵混合攪拌，再與過氧化氫混合制成納米鐵填料。

　　所述填料式缺氧厭氧反應池包括通過折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厭氧段，所述兼氧段首端設有用于供入廢水的填料式缺氧厭氧反應池進水管，兼氧段末端與缺氧段首端連通，缺氧段末端與厭氧段首端連通，所述缺氧段和厭氧段進水一側折流板的下部設置有45度的轉角，以避免水流進入時產生的沖擊作用，從而起到緩沖水流和均勻布水的作用;厭氧段末端設有填料式缺氧厭氧反應池三相分離器和填料式缺氧厭氧反應池溢水堰，填料式缺氧厭氧反應池溢水堰連接填料式缺氧厭氧反應池出水管;所述兼氧段、缺氧段和厭氧段底部設計成錐形結構，錐形結構連接污泥排放閥;所述填料式缺氧厭氧反應池的兼氧段、缺氧段和厭氧段的上蓋設計成圓錐形結構，圓錐形結構頂端設有獨立的甲烷廢氣的集氣管;所述兼氧段、缺氧段和厭氧段內都設有填料式缺氧厭氧反應池填料。

　　所述好氧池內中下部設置有好氧池進水管，所述好氧池進水管下部設有布水三角錐;所述布水三角錐下部設有曝氣調控系統，所述曝氣調控系統包括曝氣盤、鼓風機和溶解氧測量調控裝置;進一步，所述的曝氣盤是均勻設置有微孔的微孔式曝氣盤，所述曝氣盤通過曝氣管連接鼓風機，鼓風機設置在好氧池外，好氧池的上部、廢水水面下設置溶解氧測量調控裝置，所述溶解氧測量調控裝置根據氧容量調控鼓風機工作;所述好氧池進水管上部內置有好氧池填料;好氧池的出水口處布設有好氧池溢流堰。

　　所述好氧池的出水管連接砂濾池，處理后的水經過濾后達標排放。

　　一種采用上述對苯二酚廢水處理系統進行廢水處理的方法，具有如下步驟：

　　①對苯二酚廢水通過廢水調節池進水管進入廢水調節池調節pH值、水質和水量。

　�、谡{節后的水通過吸附沉淀池進水管進入吸附沉淀池，與來自吸附劑添加計量系統的吸附劑混合，利用設置在攪拌區中部的攪拌裝置進行攪拌，混合后的廢水進入沉淀區，吸附沉淀池三相分離器實現泥水分離。

　�、畚�附沉淀后的水通過高級氧化反應沉淀池的進水干管、布水管進入高級氧化反應沉淀池，納米鐵填料筒中的過氧化氫、納米鐵鹽反應產生大量活潑的羥基自由基，破壞廢水中污染物的結構，廢水中的污染物被氧化分解，氧化分解后的廢水通過高級氧化反應沉淀池溢水堰、高級氧化反應沉淀池出水管進入填料式缺氧厭氧反應池進水管。

　�、芪勰嗟瘸恋砦镌谥亓Φ淖饔孟孪鲁恋礁呒壯趸�反應沉淀池的下部，通過底部的高級氧化反應沉淀池沉淀物排放閥排出。

　�、輳U水通過填料式缺氧厭氧反應池進水管進入填料式缺氧厭氧反應池的下部;廢水進入填料式缺氧厭氧反應池后沿擋流板上下前進，依次通過兼氧段、缺氧段和厭氧段的每個反應室的污泥床，反應池中的污泥隨著廢水的上下流動和沼氣上升的作用而運動，擋流板的阻擋作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在反應池中，反應池中的微生物與廢水中的有機物充分接觸。兼氧段的兼性菌、缺氧段和厭氧段的異養菌將廢水中的大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物。

　�、迏捬醴磻�后的廢水在填料式缺氧厭氧反應池三相分離器的作用下實現泥、水、甲烷氣的分離，污泥在重力的作用下下沉到厭氧段下部，多余的污泥通過底部的污泥排放閥排出。填料式缺氧厭氧反應池產生的甲烷氣通過反應池頂部的集氣管收集排放;廢水通過填料式缺氧厭氧反應池溢水堰、填料式缺氧厭氧反應池出水管進入好氧池進水管。

　�、邚U水通過好氧池進水管進入好氧池的中下部，在布水三角錐的作用下均勻布水，所述的曝氣盤是均勻設置有微孔的微孔式曝氣盤，產生大量的微氣泡，所述溶解氧測量調控裝置根據氧容量調控鼓風機工作，確保好氧池水中的溶解氧大于2mg/L，處理后的廢水通過好氧池溢流堰和好氧池出水管流出。

　�、嗪醚醭氐某鏊�管連接砂濾池，過濾后的水達標排放。

　　⑨吸附沉淀池、高級氧化反應沉淀池、填料式缺氧厭氧反應池產生的污泥脫水后外運。

　　本發明的有益效果是：本發明結構簡單，制造成本較低，對對苯二酚廢水處理具有非常好的處理效果，運行效率高。