專利名稱：有機酸性廢水處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種有機酸性廢水的處理系統(tǒng)，適應于PTA生產(chǎn)廢水等有機酸性 污水的處理，屬于環(huán)保技術領域。
背景技術：
精對苯二甲酸(PTA)是聚酯的主要原料，據(jù)統(tǒng)計，2006年我國聚酯消費量約1640 萬噸，PTA消費量約1410萬噸(含進口約700萬噸)，07、08年聚酯和PTA的消費量呈繼續(xù) 增加態(tài)勢。國內在建和已投產(chǎn)的PTA裝置有數(shù)十套，因此，實現(xiàn)PTA裝置的節(jié)約降耗與清潔 生產(chǎn)對聚酯產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展至關重要。 PTA裝置生產(chǎn)過程中，排出相當數(shù)量的高濃度有機廢水，含有多種環(huán)狀有機化合 物，包括對苯二甲酸、對二甲苯、苯二甲酸、苯甲酸、乙酸甲酯和乙酸等。 PTA生產(chǎn)廢水的處理目前大多采用厭氧_好氧生化處理工藝，依據(jù)目前公認的生 化廢水處理方法，過高的酸性或堿性均不利于微生物的存活，因此廢水在進入生化處理之 前需要進入調節(jié)池進行PH值的調節(jié)，將廢水調節(jié)為中性或接近中性，然后才能進入?yún)捬趸?好氧生化池進行生化處理。例如對于PTA生產(chǎn)廢水，通常采用先厭氧后好氧的組合式生化 方式處理，進入?yún)捬醭厍耙扔?0%左右的氫氧化鈉將其中和到p朋.8 7. 2。 以年產(chǎn)120噸PTA裝置的廢水處理為例，采用厭氧(UASB)-兩級好氧生化處理工 藝處理該PTA生產(chǎn)廢水，接收兩條60萬噸/年PTA生產(chǎn)線每天排出的約1. 5萬m3廢水，其 中厭氧CODcr去除率平均達70%，經(jīng)兩級好氧后，最終出水CODcrlOOmg/L以下，達標排放。 但是該裝置廢水進水pH在3 5. 5之間，將其中和到p朋.8 7. 2，每天需消耗30%左右 的氫氧化鈉多達17噸，費用達12000元人民幣。 由于現(xiàn)有PTA生產(chǎn)廢水處理技術及裝置均先經(jīng)過調節(jié)池進行廢水中和，因此需要 加入大量的堿，導致了較高的處理費用，另外出水中的含鹽量較高，堿性高，pH值可以到達 9以上，不利于后續(xù)的循環(huán)利用。其他酸性廢水也存在類似的狀況。

發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種耗費更低、容易回收、方 便有效的有機酸性廢水特別是PTA廢水的處理系統(tǒng)，以降低處理成本和處理后水的含鹽 本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的 —種有機酸性廢水處理系統(tǒng)，通常包括厭氧處理設備、好氧處理設備和沉淀處理 設備，所述厭氧處理設備通常設有用于通過管道接入有機酸性廢水的入口端，所述厭氧處 理設備出口端與所述好氧處理設備入口端可以通過管道相連，所述好氧處理設備可以通過 管道與所述沉淀處理設備相連。 所述好氧處理設備通常是兩級好氧處理器，所述兩級 氧處理器可以分別為第一 級好氧處理器和第二級好氧處理器。[0011 ] 所述兩級好氧處理器內可以均設有溶解氧測定裝置。 所述第一級好氧處理設備出口端通常通過管道與所述第二級好氧處理設備入口 端相連。 所述厭氧處理設備和所述好氧處理設備可以均設有溫度調節(jié)裝置。 所有所述管道上可以均設有水泵。 所述水泵的抽水量可以調節(jié)。 所有所述管道上均可以設有ra值測試出水閥，所述ra值測試出水閥與ra值測試 系統(tǒng)可以相連。 所述沉淀處理設備可以設有出水口和出泥口，內部可以設有刮泥板，所述出水口
可以連接回收利用裝置入口管道。 所述回收利用裝置入口管道上可以設有化學需氧量測定裝置。 本實用新型主要適應于有機酸為主的酸性廢水，例如PTA生產(chǎn)廢水。由于所述有 機酸的酸性對微生物的抑制和殺傷作用比無機酸弱，因此直接加入?yún)捬跆幚碓O備進行厭氧 處理，通常可以到達處理效果，特別是當酸性主要是由乙酸形成時，由于在厭氧生化過程中 就會將大分子的有機物分解成大量的乙酸，這些乙酸可以直接被后續(xù)的微生物進行生化處 理，因此對于諸如PTA生產(chǎn)廢水這類酸性物質主要是乙酸的廢水，更適應于采用本實用新 型的系統(tǒng)進行處理。而且在廢水進入生化池處理器及廢水從各生化池流出時都經(jīng)過K1值
測試，從而方便操作人員具體了解并掌握廢水的酸堿性并根據(jù)ra值控制范圍微調廢水酸 堿性。根據(jù)申請人的實驗，在ra值為4-6.5的范圍內，對于以有機酸為主的廢水，采用本實
用新型的系統(tǒng)進行處理均可以達到處理效果，實現(xiàn)達標排放，特別是對于PTA生產(chǎn)廢水，當 其酸度(以乙酸計)為900mg/L-3600mg/L時，采用本實用新型的系統(tǒng)，在不加堿中和的情 況下，其處理效果或速度優(yōu)于先進行中和再處理的效果或速度。 本實用新型克服了長期以來的技術偏見，省略或簡化了現(xiàn)有技術下酸性污水先進 行加堿中的步驟，將以有機酸為主的酸性廢水在不加堿或僅少量加堿的情況下直接進行生 化處理，而且操作者可以通過本系統(tǒng)實時了解廢水在每一步處理階段的酸堿性，穩(wěn)定廢水 的ra值范圍，因此節(jié)省了加堿的費用，降低了廢水的處理成本，同時還大幅度減少了處理 后的水中的含鹽、堿量，避免了因處理后水中含鹽量過高而無法利用或者需要進行深度除 鹽所帶來的費用，為廢水的回收利用提供了有利條件。

圖1是本實用新型系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的實施應根據(jù)污水的性質確定，對于ra值為4-6. 5的范圍的有機酸性
廢水，通常可以直接加入由厭氧和好氧處理設備組成的生化處理系統(tǒng)進行處理，對于ra值
低于4的有機酸性廢水，如果其中的酸度主要由乙酸構成，大多數(shù)情況下亦可以直接加入
生化處理系統(tǒng)，如果其中的酸度不是乙酸，可能會妨礙厭氧生化處理過程，因此需要進行一
定的實驗驗證，必要時可以先加少量的堿進行一定程度上的中和，使其ra值提高到4以上。 PTA生產(chǎn)裝置1通常開設有廢水出口，廢水出口通常通過管道連接厭氧處理設備2的進水口，厭氧處理設備的出水口通常通過管道連接一級好氧處理設備3的進水口，一級 好氧處理設備的出水口通常通過管道與二級好氧處理設備4的進水口相連，二級好氧處理 設備的出水口通常通過管道與沉淀處理設備5相連，沉淀處理設備通常開設有刮泥板、出
泥口和出水口； 好氧處理設備可以分以上所述一級好氧處理設備和二級好氧處理設備； 所有所述管道上可以均設有水泵6和ra值測試出水閥，ra值測試出水閥與ra值
測試系統(tǒng)通常相連，操作者可以隨時了解廢水經(jīng)過每一個處理階段后的Kl值； 所述水泵的抽水量可以自由調節(jié)； 所述一級好氧處理設備和二級好氧處理設備通常設有溶氧量測試裝置； 所述厭氧處理設備和所述好氧處理設備可以均設有溫度調節(jié)裝置7 ; 所述沉淀處理設備出水口可以連接回收利用裝置入口管道； 所述回收利用裝置入口管道上可以設有化學需氧量測定裝置； PTA生產(chǎn)裝置和厭氧處理設備之間可以加入有機酸性廢水Kl值調節(jié)裝置，厭氧處
理設備、好氧處理設備可以開設酸和/或堿入口； 所述厭氧處理設備一般采用厭氧池；所述好氧處理設備一般采用好氧池。 下面，給出一種具體的實施方式 (1)用進水泵6將PTA裝置1產(chǎn)生的廢水直接打入?yún)捬醭?中，用溫度調節(jié)裝置7 控制厭氧池的溫度為35t:左右，水力停留時間為24-144h(在一定的廢水條件下，可以根據(jù) 實驗確定具體的水力停留時間范圍)； (2)將經(jīng)厭氧池處理的水泵入一級好氧池3中，用溫度調節(jié)裝置控制好氧池的溫 度為15 35。C，水力停留時間為12-36h ; (3)再將經(jīng)一級好氧池處理的水打入二級好氧池4中，水力停留時間為50h左右 (根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定達標排放的時間)，好氧池中的溶解氧D0不小于2. 0mg/L，經(jīng)過沉淀處 理設備5處理后達標排放。 采用PTA廢水，通過加入適當乙酸或氫氧化鈉調節(jié)其ra值，分別將ra值調節(jié)為2、
2. 5、3、3. 5、4、4. 5、5、5. 5、6和6. 5左右(由于實驗用廢水酸度的波動，調節(jié)的PH值精度可 以是±0. 2)，形成不同酸度的廢水，分別依據(jù)上述處理流程分別進行處理，均能夠保證處理 系統(tǒng)的正常運行?；灨魃氐某鏊?，依據(jù)現(xiàn)有技術進行水力停留時間、溫度、污泥回流 比等參數(shù)的調整，可以實現(xiàn)污水達標排放。 這種由一級厭氧和兩級好氧的處理方式特別適應于本實用新型，有利于減低處理 費用和時間，提高出水標準。二級好氧處理后， 一般應進行沉淀分離，上清水達標排放。 通常，PTA生產(chǎn)廢水經(jīng)過處理后，出水的C0D可以在100mg/l以下，COD去除率達 94%以上。 本實用新型基于如下的理論依據(jù)工業(yè)廢水的pH值低，酸性多數(shù)是由無機酸造成 的，無機酸的酸性對微生物是有抑制和殺傷作用。廢水中的有機酸的酸性對微生物的抑制 和殺傷作用要比無機酸要弱。 PTA生產(chǎn)排出的廢水雖然pH值低，酸度較大，但其酸性是由乙酸造成的，而乙酸恰 恰是厭氧發(fā)酵的中間產(chǎn)物。厭氧菌對有機物生化分解過程是首先將大分子有機物分解成小 分子有機物，進而分解成乙酸等低分子有機酸(主要為乙酸)，最終分解成沼氣、水及二氧
5化碳等。厭氧菌在將有機物分解成沼氣、水及二氧化碳的同時還會產(chǎn)生出一定量的重碳酸 鹽堿和氫氧根堿。而加堿中和的實質是將本應屬于厭氧菌易于分解的中間產(chǎn)物乙酸變?yōu)檩^ 難分解的乙酸鈉，這對厭氧菌實際上是不利的。厭氧反應所產(chǎn)生的堿不但白流失，而且還導 致最終出水堿度偏高，有時最終出水pH會超過9。因此，在PTA生產(chǎn)廢水的厭氧一好氧生化 處理工藝中，對來水主要為乙酸的酸性廢水采用適當降低進水的pH值，用少量的堿中和或 不中和是可行的。對于其他有機酸性廢水，也存在類似情況。
權利要求一種有機酸性廢水處理系統(tǒng)，包括厭氧處理設備、好氧處理設備和沉淀處理設備，其特征在于所述厭氧處理設備設有用于通過管道接入有機酸性廢水的入口端，所述厭氧處理設備出口端與所述好氧處理設備入口端通過管道相連，所述好氧處理設備通過管道與所述沉淀處理設備相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所述好氧處理設備是兩級好氧處理器。
3. 根據(jù)權利要求2所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所述兩級好氧處理器內均設有溶解氧測定裝置。
4. 根據(jù)權利要求1、2或3所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于第一級好氧處理設備出口端通過管道與第二級好氧處理設備入口端相連。
5. 根據(jù)權利要求4所述的有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所述厭氧處理設備和所述好氧處理設備均設有溫度調節(jié)裝置。
6. 根據(jù)權利要求5所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所有所述管道上均設有水泵。
7. 根據(jù)權利要求6所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所述水泵的抽水量可以調節(jié)。
8. 根據(jù)權利要求5所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所有所述管道上均設有PH值測試出水閥，所述ra值測試出水閥與ra值測試系統(tǒng)相連。
9. 根據(jù)權利要求5、6、7或8所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所述沉淀處理設備設有出水口和出泥口，內部設有刮泥板，所述出水口連接回收利用裝置入口管道。
10. 根據(jù)權利要求9所述有機酸性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于所述回收利用裝置入口管道上設有化學需氧量測定裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種有機酸性廢水處理系統(tǒng)，包括厭氧處理設備、好氧處理設備和沉淀處理設備，所述厭氧處理設備設有用于通過管道接入有機酸性廢水的入口端，所述厭氧處理設備出口端與所述好氧處理設備入口端通過管道相連，所述好氧處理設備通過管道與所述沉淀處理設備相連；廢水在酸性狀況下送入?yún)捬跆幚碓O備進行厭氧處理，經(jīng)厭氧處理后，再送入好氧處理設備進行好氧處理；本實用新型適用于以有機酸為主的酸性廢水，特別是構成其酸性的主要成分為乙酸的廢水，例如PTA生產(chǎn)廢水。本實用新型節(jié)省了加堿費用，降低了廢水的處理成本，減少了處理后的水中的含鹽、堿量，為廢水的回收利用提供了有利條件。
文檔編號C02F9/14GK201437523SQ20092017300
公開日2010年4月14日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權日2009年8月13日
發(fā)明者吉玉斌, 宋昱, 李學志, 郭澤君, 陶衛(wèi)克 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國紡織工業(yè)設計院