本發(fā)明涉及橡膠加工廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種合成橡膠加工廢水處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

合成橡膠廢水成分非常復(fù)雜，且難以生化降解，具有含鹽量高、色度高等特點(diǎn)。合成橡膠廢水主要來自合成橡膠生產(chǎn)中的凝聚、洗滌及擠壓工序，排放量大，毒性強(qiáng)，水質(zhì)成分復(fù)雜其中COD為300～2000mg/L，BOD為100～360mg/L，若直接排放會(huì)嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格.對(duì)合成橡膠廢水處理技術(shù)的研究將成為橡膠行業(yè)的重要課題。綜述了幾種合成橡膠廢水處理技術(shù)，并提出了發(fā)展方向。

1物理化學(xué)法

物理化學(xué)法是廢水中的污染物在處理過程中通過相轉(zhuǎn)移的變化而達(dá)到去除目的的處理技術(shù)。物理化學(xué)法主要包括反滲透法和吸附法。

1.1反滲透法

反滲透法是利用反滲透膜的選擇透過性，對(duì)廢水進(jìn)行分離和提純，主要用于分離水中溶解性物質(zhì)。廢水預(yù)處理后再以FSJ42－1.22型聚砜酰胺卷式反滲透膜處理，其運(yùn)行壓力0.55～0.98MPa，淡水通量0.6～0.7m³/h，出水TDS＜42mg/L，COD＜5mg/L，硬度＜80mg/L，電導(dǎo)率＜410μS/cm，SS、石油類、揮發(fā)酚、濁度和色度等指標(biāo)均未檢出，可作為鍋爐補(bǔ)給水或工藝用水源水。

1.2吸附法

吸附法是通過吸附劑(如活性炭、磺化煤和樹脂等)與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用，形成化學(xué)鍵引起吸附而除去污染物質(zhì)。用活性炭吸附預(yù)處理后的順丁橡膠廢水，先將水處理專用活性炭以體積分?jǐn)?shù)為5％～10％的稀硫酸浸泡，強(qiáng)化其表面的吸附能力，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％～5％的高錳酸鉀溶液浸泡，增強(qiáng)其表面的再氧化能力，強(qiáng)化活性炭吸附塔高4.5～5.5m，濾速10m/h，活性炭裝卸采用水力輸送裝置和自動(dòng)卸炭裝置，處理后出水可達(dá)到冷卻塔回用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

2化學(xué)法

化學(xué)法是利用污染物質(zhì)的化學(xué)特性(如酸堿性、電離性、氧化還原性)來分離回收廢水中的污染物，或改變污染物的性質(zhì)，使其從有害變?yōu)闊o害的一種方法。

化學(xué)法主要包括混凝法、混凝氣浮法、臭氧氧化法、O₃/H₂O₂高級(jí)氧化法及Fenton試劑法。

2.1混凝法

合成橡膠廢水中含有很多膠體物質(zhì)，它們因帶有一定的電荷相互排斥，穩(wěn)定地分散在廢水中。當(dāng)加入帶有相反電荷的混凝劑后，廢水中膠體物質(zhì)上的電荷被中和發(fā)生凝聚，然后通過大分子助凝劑的架橋作用，將小膠粒聚集成大絮團(tuán)，可通過外力去除。以硫酸鋁為混凝劑、聚丙烯酰胺為助凝劑處理合成橡膠廢水，在最佳混凝劑用量、pH、溫度及攪拌條件下，COD去除率約為37％。

2.2混凝氣浮法

目前，國內(nèi)大部分合成橡膠企業(yè)采用混凝氣浮法處理生產(chǎn)廢水。此法是先往廢水中投加混凝劑和助凝劑，進(jìn)行混凝和助凝強(qiáng)化處理，再用泵將其打入氣浮機(jī)，通過水射器將溶有壓縮空氣的回流水注入溶氣釋放器而形成微小氣泡，廢水中的懸浮顆粒附在氣泡上浮出水面后用刮渣裝置將其刮入排渣槽排出。以兩級(jí)氣浮法處理合成橡膠廢水，其中一級(jí)采用大氣泡集放器，將較大顆粒的絮凝體浮上水面，二級(jí)采用微小氣泡集放器，將微小顆粒絮凝體浮上水面，出水COD及SS去除率分別為40％～45％、95％～98％。

2.3臭氧氧化法

臭氧氧化能力很強(qiáng)(氧化還原電位僅次于氟)，可將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物并改變分子結(jié)構(gòu)，從而降低廢水中的COD，提高其可生化性。用O₃處理BOD/COD值0.19、pH6.5～8.5的丁苯橡膠廢水，COD去除率70％。

2.4 O3/H2O2高級(jí)氧化法

為了提高臭氧利用率和氧化能力，近年來興起了O₃/H₂O₂高級(jí)氧化技術(shù)。該技術(shù)可直接將污染物氧化為CO₂和H₂O，其反應(yīng)為：H₂O₂+2O₃→2OH－+3O。以混凝+O₃/H₂O₂組合工藝處理丁苯橡膠廢水，其最佳工藝條件：混凝實(shí)驗(yàn)，廢水pH為7、PAC和PAM加入量分別為400mg/L和4mg/L；催化氧化實(shí)驗(yàn)，廢水pH為7～8、H₂O₂加入量為200mg/L、H₂O₂與O₃的質(zhì)量比為0.5?？墒乖瓹OD從860mg/L降至145mg/L，出水達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 Fenton試劑法

Fenton試劑法是一種均相催化氧化法，在含有Fe₂+的酸性溶液中投加H₂O₂時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^－+·OH；Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂·+H⁺。反應(yīng)中生成的·OH自由基是活性很強(qiáng)的氧化劑(僅次于氟)。Fe²⁺最終可被氧化為Fe³⁺，在一定pH下，出現(xiàn)Fe(OH)₃膠體，可降低廢水中的懸浮物，因此Fenton試劑兼有氧化和絮凝作用。用Fenton法處理400mL拉開粉廢水，分別加入30％H₂O₂及10％FeSO₄(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))溶液6.0mL、1.5mL，調(diào)節(jié)體系pH值為2.6～2.8，反應(yīng)3h，COD去降率為85.0％左右。

3生物法

生物法是利用微生物，主要是細(xì)菌的代謝作用，氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機(jī)物及部分不溶性有機(jī)物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使廢水得到凈。生物法主要包括水解酸化法、活性污泥法、氧化溝法及生物接觸氧化法。

3.1水解酸化法

水解酸化法是一種介于好氧和厭氧之間的方法，主要用于處理含難降解有機(jī)物、可生化性不高的工業(yè)廢水。它是利用有機(jī)物厭氧分解過程中酸性發(fā)酵階段的特點(diǎn)，將某些難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易被微生物降解的小分子有機(jī)物，從而改善廢水的可生化性。如用水解酸化處理順丁和丁苯橡膠混合廢水，當(dāng)進(jìn)水COD負(fù)荷0.55kg/m3·d及停留時(shí)間6.7h時(shí)，出水BOD/COD值由處理前的0.44提高到0.56且未檢出苯乙烯，保證了后續(xù)好氧工藝處理效果。

3.2活性污泥法

活性污泥法是利用活性污泥中的各種微生物具有很強(qiáng)吸附和氧化分解有機(jī)物的能力來處理有機(jī)廢水的一種方法。用傳統(tǒng)活性污泥法處理丁苯橡膠廢水的中型試驗(yàn)表明，進(jìn)水COD平均質(zhì)量濃度為801mg/L，經(jīng)鼓曝處理后，二沉池出水COD平均去除率為59.2％。

3.3氧化溝法

氧化溝又稱為“環(huán)形曝氣池”，“無終端的曝氣系統(tǒng)”，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不斷的循環(huán)流動(dòng)。作為一種革新的活性污泥法工藝，氧化溝法不需設(shè)置初沉池和污泥消化池，但在去除BOD方面比傳統(tǒng)活性污泥法效果更好，運(yùn)行也更加穩(wěn)定可靠。將合成橡膠廢水與生活廢水按一定比例混合后用氧化溝工藝處理，BOD去除率達(dá)69％～93％。

3.4生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是目前工業(yè)廢水生物處理廣泛采用的一種方法。因其負(fù)荷高、有機(jī)物去除效果好而成為水解酸化工藝的后續(xù)好氧處理工藝。以生物接觸氧化法處理合成橡膠廢水，在進(jìn)水水溫19～33℃、pH為6.6～7.3、氣水比15∶1、池內(nèi)DO≥2mg/L及停留時(shí)間6.7h時(shí)，出水COD及BOD的平均去除率分別為83.7％、89.6％。4各種處理方法比較合成橡膠廢水的各種處理方法比較，見表1。5存在問題及發(fā)展方向合成橡膠廢水是一種處理難度較大的廢水，單獨(dú)采用物理化學(xué)法、化學(xué)法或生物法處理，效果不太理想，廢水難以達(dá)標(biāo)排放。近年來研究人員嘗試將三種方法組合使用并取得良好效果。用SBR－無煙煤－石英砂雙層濾料過濾－活性炭吸附工藝處理氯丁橡膠廢水，結(jié)果表明，進(jìn)水COD為1020mg/L左右時(shí)，最佳進(jìn)水期1h、反應(yīng)期4h、沉淀期2h、排水期0.5h、閑置期0h、曝氣采用非限量曝氣，出水COD、濁度、色度分別降至40mg/L以下、0.75NTU及0，可回用于生產(chǎn)。用混凝沉降－水解酸化－接觸氧化－砂濾工藝處理丁苯橡膠廢水，COD、BOD和SS的去除率分別在95％、95％及70％以上，其水質(zhì)參數(shù)均達(dá)到GB8978－1996綜合污水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可在現(xiàn)有裝置上實(shí)現(xiàn)中水回用。因此，采用生物+物理化學(xué)法或化學(xué)處理效率會(huì)更加提高。

根據(jù)上面的敘述，我們可以知道，盡管合成橡膠加工廢水處理工藝發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟，但是在合成加工廢水處理這一領(lǐng)域上，仍存在很多問題，僅靠單一的處理工藝是很難使出水達(dá)標(biāo)排放的，必須對(duì)現(xiàn)有的工藝進(jìn)行集成，采用多種工藝聯(lián)合處理的方法，才能達(dá)標(biāo)排放，甚至是變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的目的。如果掌握了以上技術(shù)，合成橡膠加工廢水就能找到一種真正工藝簡單、操作簡便、處理徹底、節(jié)省能源且成本低廉的處理方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種合成橡膠加工廢水處理裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種合成橡膠加工廢水處理裝置，包括集水井、沉砂池、反應(yīng)池、氣浮池、格柵井、調(diào)節(jié)池、水解池、A池、O池、二沉池、清水池、碳濾罐、排放井和污泥濃縮池，所述集水井、沉砂池、隔油池、反應(yīng)池、氣浮池組成生產(chǎn)廢水預(yù)處理系統(tǒng)，格柵井、調(diào)節(jié)池組成工藝廢水及生活污水預(yù)處理系統(tǒng)，水解池、A池、O池、二沉池組成生化處理系統(tǒng)，清水池、碳濾罐、排水井組成物化把關(guān)處理系統(tǒng)；所述集水井連接生產(chǎn)廢水排水出口，集水井的輸出端連接到沉砂池，沉砂池上設(shè)有上部液體輸出端和下部污泥輸出端，沉砂池的下部污泥輸出端連接到污泥濃縮池，沉砂池的上部液體輸出端連接到反應(yīng)池，反應(yīng)池與氣浮池連接，氣浮池的輸出端連接到調(diào)節(jié)池；所述格柵井與生活廢水輸出端連接，格柵井的輸出端連接到調(diào)節(jié)池，所述調(diào)節(jié)池還與工藝廢水輸出端連接，調(diào)節(jié)池的輸出端連接水解池，水解池通過污水提升泵連接到A池，A池的輸出端與O池連接，O池的輸出端與二沉池連接，A池、O池、二沉池內(nèi)部均伸入有風(fēng)機(jī)的輸出管道，二沉池上設(shè)有上部液體輸出端和下部污泥輸出端，二沉池下部污泥輸出端與污泥濃縮池連接，二沉池上部液體輸出端連接到清水池或排放井，清水池的輸出端連接碳濾罐，碳濾罐的輸出端連接到排放井。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述反應(yīng)池的內(nèi)部設(shè)有攪拌機(jī)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述反應(yīng)池與加藥系統(tǒng)連接，加藥系統(tǒng)包括加藥桶和加藥泵，加藥泵的輸出端連接到反應(yīng)池。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述格柵井內(nèi)設(shè)有粗格柵。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述沉砂池的下部污泥輸出端與污泥濃縮池之間、二沉池下部污泥輸出端與污泥濃縮池之間均安裝有污泥回流泵。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述污泥濃縮池的下部輸出端通過污泥泵和管道混合器連接到脫水機(jī)械，污泥濃縮池的上部輸出端連接到集水井。

使用上述機(jī)械進(jìn)行合成橡膠加工廢水處理的方法，包括以下步驟：

第一步、合成橡膠生產(chǎn)廢水由管道自流入集水井，收集一定水量并達(dá)到液位后由提升泵提升至沉砂池，通過沉砂池將生產(chǎn)廢水中顆粒較大的無機(jī)物沉淀掉，含有苯環(huán)及雜環(huán)等大分子有機(jī)物的上層廢水進(jìn)入反應(yīng)池反應(yīng)，再進(jìn)入氣浮池氣浮去除廢水中苯環(huán)及雜環(huán)等大分子有機(jī)物的膠體物質(zhì)；

第二步、廠區(qū)的生活污水進(jìn)入格柵井，利用格柵井中的粗格柵將污水中直徑大于2cm的垃圾過濾掉，然后與上述生產(chǎn)廢水及工藝廢水一起重力流入調(diào)節(jié)池；

第三步、調(diào)節(jié)池的綜合廢水通過提升泵泵入水解池，廢水經(jīng)過厭氧水解，厭氧菌將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，然后進(jìn)入A池及O池，通過厭氧菌分解吸收及好氧菌充分氧化，將小分子有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解并吸收；

第四步、經(jīng)過A池、O池處理過的水重力流入二沉池沉淀，下層污泥進(jìn)入污泥濃縮池，上層清水如處理達(dá)標(biāo)，則直接排入污水管網(wǎng)，如出水不能達(dá)標(biāo)，則出水通過離心泵泵入碳濾罐進(jìn)一步過濾后進(jìn)入清水池；

第五步、清水池中的水流入排放井達(dá)標(biāo)排放。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用多種工藝聯(lián)合對(duì)合成橡膠加工廢水進(jìn)行處理，不僅能夠保證出水達(dá)標(biāo)排放，還能夠變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，并且，整個(gè)處理過程工藝簡單、操作簡便、處理徹底、節(jié)省能源且成本低廉。

附圖說明

圖1為合成橡膠加工廢水處理裝置及方法的工藝流程圖。

圖中：1-集水井、2-沉砂池、3-反應(yīng)池、4-氣浮池、5-格柵井、6-調(diào)節(jié)池、7-水解池、8-A池、9-O池、10-二沉池、11-清水池、12-碳濾罐、13-排放井、14-污泥濃縮池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

請(qǐng)參閱圖1，一種合成橡膠加工廢水處理裝置，包括集水井1、沉砂池2、反應(yīng)池3、氣浮池4、格柵井5、調(diào)節(jié)池6、水解池7、A池8、O池9、二沉池10、清水池11、碳濾罐12、排放井13和污泥濃縮池14，所述集水井1、沉砂池2、反應(yīng)池3、氣浮池4組成生產(chǎn)廢水預(yù)處理系統(tǒng)，格柵井5、調(diào)節(jié)池6組成工藝廢水及生活污水預(yù)處理系統(tǒng)，水解池7、A池8、O池9、二沉池10組成生化處理系統(tǒng)，清水池11、碳濾罐12、排水井13組成物化把關(guān)處理系統(tǒng)；所述集水井1連接生產(chǎn)廢水排水出口，集水井1的輸出端連接到沉砂池2，沉砂池2上設(shè)有上部液體輸出端和下部污泥輸出端，沉砂池2的下部污泥輸出端連接到污泥濃縮池14，沉砂池2的上部液體輸出端連接到反應(yīng)池3，反應(yīng)池3與氣浮池4連接，氣浮池4的輸出端連接到調(diào)節(jié)池6；所述格柵井5與生活廢水輸出端連接，格柵井5的輸出端連接到調(diào)節(jié)池6，所述調(diào)節(jié)池6還與工藝廢水輸出端連接，調(diào)節(jié)池6的輸出端連接水解池7，水解池7通過污水提升泵連接到A池8，A池8的輸出端與O池9連接，O池9的輸出端與二沉池10連接，A池8、O池9、二沉池10內(nèi)部均伸入有風(fēng)機(jī)的輸出管道，二沉池10上設(shè)有上部液體輸出端和下部污泥輸出端，二沉池10下部污泥輸出端與污泥濃縮池14連接，二沉池10上部液體輸出端連接到清水池11或排放井13，清水池11的輸出端連接碳濾罐12，碳濾罐12的輸出端連接到排放井13。

所述反應(yīng)池3的內(nèi)部設(shè)有攪拌機(jī)。

所述反應(yīng)池3與加藥系統(tǒng)連接，加藥系統(tǒng)包括加藥桶和加藥泵，加藥泵的輸出端連接到反應(yīng)池。

所述格柵井5內(nèi)設(shè)有粗格柵。

所述沉砂池3的下部污泥輸出端與污泥濃縮池14之間、二沉池10下部污泥輸出端與污泥濃縮池14之間均安裝有污泥回流泵。

所述污泥濃縮池14的下部輸出端通過污泥泵和管道混合器連接到脫水機(jī)械，污泥濃縮池的上部輸出端連接到集水井1。

使用上述機(jī)械進(jìn)行合成橡膠加工廢水處理的方法，包括以下步驟：

第一步、合成橡膠生產(chǎn)廢水由管道自流入集水井1，收集一定水量并達(dá)到液位后由提升泵提升至沉砂池2，通過沉砂池2將生產(chǎn)廢水中顆粒較大的無機(jī)物沉淀掉，含有苯環(huán)及雜環(huán)等大分子有機(jī)物的上層廢水進(jìn)入反應(yīng)池3反應(yīng)，再進(jìn)入氣浮池4氣浮去除廢水中苯環(huán)及雜環(huán)等大分子有機(jī)物的膠體物質(zhì)；

第二步、廠區(qū)的生活污水進(jìn)入格柵井5，利用格柵井5中的粗格柵將污水中直徑大于2cm的垃圾過濾掉，然后與上述生產(chǎn)廢水及工藝廢水一起重力流入調(diào)節(jié)池6；

第三步、調(diào)節(jié)池6的綜合廢水通過提升泵泵入水解池7，廢水經(jīng)過厭氧水解，厭氧菌將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，然后進(jìn)入A池8及O池9，通過厭氧菌分解吸收及好氧菌充分氧化，將小分子有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解并吸收；

第四步、經(jīng)過A池8、O池9處理過的水重力流入二沉池10沉淀，下層污泥進(jìn)入污泥濃縮池14，上層清水如處理達(dá)標(biāo)，則直接排入污水管網(wǎng)，如出水不能達(dá)標(biāo)，則出水通過離心泵泵入碳濾罐12進(jìn)一步過濾后進(jìn)入清水池11；

第五步、清水池11中的水流入排放井達(dá)標(biāo)排放。

生產(chǎn)廢水首先進(jìn)入集水井，然后由提升泵先后提升至沉砂池，再由沉砂池沉淀后重力流入反應(yīng)池及氣浮池，氣浮池流出后會(huì)同工藝廢水及生活污水一起進(jìn)入格柵井及調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池通過提升泵將混合廢水依次提升至水解池、A池、O池及二沉池，再重力流入清水池，并通過離心泵泵入碳濾罐過濾后，最后通過排放井排放，保證了合成橡膠加工廢水在處理系統(tǒng)得到充分有效的反應(yīng)和處理。

本發(fā)明采用多種工藝聯(lián)合對(duì)合成橡膠加工廢水進(jìn)行處理，不僅能夠保證出水達(dá)標(biāo)排放，還能夠變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，并且，整個(gè)處理過程工藝簡單、操作簡便、處理徹底、節(jié)省能源且成本低廉。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。