一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，包括依次連接的第一調(diào)節(jié)池、一級有氧活性污泥系統(tǒng)、第二調(diào)節(jié)池、二級有氧活性污泥系統(tǒng)和二級沉淀池，同時在第二調(diào)節(jié)池前還連接有去除廢水毒性的預處理系統(tǒng)。本實用新型得到的一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，其技術(shù)效果是采用分類處理的原則，各處理工段廢水水質(zhì)情況明確，便于更好的調(diào)控、穩(wěn)定廢水水質(zhì)，保證后續(xù)生化系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行；同時廢水的處理效果有很大提升，凱氏氮去除率能穩(wěn)定維持在98%以上，COD去除率能穩(wěn)定維持在87%以上；另外處理工藝流程簡單，管理運營方便，降低了運營管理成本。
【專利說明】一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種廢水處理，特別是一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]咖啡因(1，3，7-三甲基黃嘌呤)是一種黃嘌呤生物堿，為中樞神經(jīng)興奮藥物，具有解熱鎮(zhèn)痛之功效，同時還是一種飲料添加劑。由于天然的咖啡因產(chǎn)量較低，社會上廣泛使用的咖啡因主要通過化學合成制得。
[0003]多數(shù)制藥廠采用化學合成法生產(chǎn)咖啡因系列產(chǎn)品。該生產(chǎn)工藝復雜，且生產(chǎn)過程中使用的原料多為強酸、強堿、有毒有害物質(zhì)。故生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水水量較大，水質(zhì)成分復雜多變，主要有以下四大類:甲化殘液廢水、一次氯提廢水、水洗原母廢水、茶鈉廢水。上述四類廢水均含有較高的無機鹽度、COD(化學需氧量)、氨氮；pH波動范圍也較大；另外，廢水中含有的硫酸二甲脂、Mn2+、氯仿屬于毒性物質(zhì)，不僅對人體有危害，而且對微生物也有較強的毒害作用，甚至使微生物發(fā)生變異、滅絕，極大地影響了生物處理系統(tǒng)的降解效果。
[0004]鑒于廢水特殊的水質(zhì)情況，目前，行業(yè)內(nèi)廣泛應用的咖啡因生產(chǎn)廢水處理工藝為:1#調(diào)節(jié)池+鐵碳微電解+Fenton氧化池+氣浮池+2#調(diào)節(jié)池+UASB厭氧水解酸化池+生物接觸氧化池+水解酸化池+活性污泥好氧池+ 二次沉淀池。
[0005]經(jīng)過工程實例驗證，上述處理工藝對C0D、氨氮的去除率均較低，無法達到規(guī)定的排放標準；另外，工藝路線較長，使系統(tǒng)運營管理起來較為復雜，需要投入過多的人力物力；咖啡因生產(chǎn)廢水的水質(zhì)波動較大，上述工藝預處理系統(tǒng)很難起到穩(wěn)定水質(zhì)的作用，從而影響后續(xù)生化處理系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行，并影響最終出水水質(zhì)；由于Fenton (芬頓)氧化工藝承載了大量的COD去除任務，所以雙氧水使用量大，致使運行成本較高；UASB(厭氧生化處理)厭氧水解酸化池與水解酸化池的處理效果不夠明顯，造成了資源的浪費。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高效穩(wěn)定且運行成本低的咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設計的一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，包括依次連接的第一調(diào)節(jié)池、一級有氧活性污泥系統(tǒng)、第二調(diào)節(jié)池、二級有氧活性污泥系統(tǒng)和二級沉淀池，同時在第二調(diào)節(jié)池前還連接有去除廢水毒性的預處理系統(tǒng)，上述預處理系統(tǒng)包括依次連接的Fenton氧化池、曝氣吹脫池和自由沉淀池,其中上述的自由沉淀池與第二調(diào)節(jié)池連接。
[0008]在具體使用過程中，首先將咖啡因生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的四股高濃廢水一甲化殘液廢水、一次氯提廢水、水洗原母廢水、茶鈉廢水分別收集；然后，將含有有毒有害物質(zhì)的甲化殘液廢水、一次氯提廢水通入預處理系統(tǒng)中，使其中所含的有毒有害物質(zhì)得以充分去除。其中一次氯提廢水依次與曝氣吹脫池和自由沉淀池連接，具體實施步驟為將廢水溫度調(diào)至
30?80°C，pH值調(diào)至6?14，并曝氣0.5?5小時，最后進入自由沉淀池進行沉淀與冷卻；同時，甲化殘液廢水依次與Fenton氧化池、曝氣吹脫池和自由沉淀池連接，具體實施步驟為先將廢水PH調(diào)至2?6，再投入雙氧水和硫酸亞鐵，微曝氣反應0.5?5小時，其中雙氧水的用量為2?20L/m3，硫酸亞鐵的體積濃度為5?20kg/m3，反應完成后,廢水與一次氯提廢水一起進入曝氣吹脫池進行曝氣吹脫，最后進入自由沉淀池進行沉淀與冷卻。
[0009]當預處理系統(tǒng)在處理甲化殘液廢水和一次氯提廢水時，同時第一調(diào)節(jié)池對水洗原母廢水和茶鈉廢水進行水質(zhì)與流量的控制，以滿足后續(xù)生化系統(tǒng)的運行要求。由于混合廢水的鹽度較高(26000?30000mg/L)，不能直接進入后續(xù)的生物處理系統(tǒng)，需要添加稀釋水將鹽度稀釋至1000mg/L-20000mg/L。同時，在第一調(diào)節(jié)池內(nèi)添加微生物所必須的營養(yǎng)物質(zhì)，比如磷鹽，并對廢水的PH值進行一定的調(diào)節(jié)。上述第一調(diào)節(jié)池的廢水由污水提升泵直接送入一級有氧活性污泥系統(tǒng)進行生化處理。
[0010]活性污泥處理系統(tǒng)是通過處理系統(tǒng)中活性污泥的新陳代謝的作用，使活性污泥具有將有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無機物的活力，在有氧的條件下，將廢水中的有機物氧化分解為無機物，從而達到廢水凈化的目的?；钚晕勰嗍怯杉毦?、微型動物為主的微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起所形成的茶褐色的絮凝體。在上述一級有氧活性污泥系統(tǒng)中的菌種是異養(yǎng)菌，其主要作用是將第一調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水中的有機氮釋放為氨氮，同時去除大部分的C0D，最后系統(tǒng)末端的溶解氧控制在lmg/L以上。
[0011]經(jīng)過預處理的甲化殘液廢水和一次氯提廢水以及經(jīng)過一級生物處理的水洗原母廢水和茶鈉廢水，最終匯于第二調(diào)節(jié)池中，經(jīng)混合后一起流入二級有氧活性污泥系統(tǒng)中。
[0012]二級有氧活性污泥系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌種是硝化菌，其主要作用是去除第二調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水中所含的氨氮和C0D。為了更好地起到除氨氮和COD的效果，提高污染物的去除率，所述二級有氧活性污泥系統(tǒng)優(yōu)選包含有兼氧池與好氧池，兼氧池的溶解氧在O?1.0mg/L，好氧池的溶解氧在I?5mg/L,兼氧池的有效池容與好氧池的有效池容比值為1:1?1:8,系統(tǒng)停留時為2?8天,污泥回流比為0.3?1.5,硝化液回流比為2:1?8:1。
[0013]經(jīng)過二級有氧活性污泥系統(tǒng)處理后的廢水最后流入二級沉淀池中，經(jīng)沉淀后出水，其出水水質(zhì)中的凱氏氮(有機氮+氨氮)去除率能穩(wěn)定維持在98%以上，COD去除率能穩(wěn)定維持在87%以上。
[0014]本實用新型得到的一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，其技術(shù)效果有以下幾點:
[0015]1、采用分類處理的原則，各處理工段廢水水質(zhì)情況明確，便于更好的調(diào)控、穩(wěn)定廢水水質(zhì)，保證后續(xù)生化系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運打;
[0016]2、Fenton氧化工藝的主要作用是用來去除廢水中所含的有毒有害物質(zhì)，并不承載過多的COD去除任務,從而使系統(tǒng)的運行成本大大降低,較利用Fenton強氧化來降解COD的傳統(tǒng)工藝節(jié)約80%的運行成本；
[0017]3、廢水的處理效果有很大提升，凱氏氮去除率能穩(wěn)定維持在98%以上，COD去除率能穩(wěn)定維持在87%以上；
[0018]4、處理工藝流程簡單，管理運營方便，降低了運營管理成本；而且極易在現(xiàn)有的環(huán)保設施處理基礎上，經(jīng)濟、合理、高效的進行技術(shù)改造，就能達到新的排放標準要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是實施例1的一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)的流程圖。[0020]圖中:第一調(diào)節(jié)池1、一級有氧活性污泥系統(tǒng)2、第二調(diào)節(jié)池3、二級有氧活性污泥系統(tǒng)4、二級沉淀池5、預處理系統(tǒng)6、Fenton氧化池7、曝氣吹脫池8、自由沉淀池9。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0022]實施例1:
[0023]如圖1所示，本實施例提供的一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，包括第一調(diào)節(jié)池1、一級有氧活性污泥系統(tǒng)2、第二調(diào)節(jié)池3、二級有氧活性污泥系統(tǒng)4和二級沉淀池5，同時在第二調(diào)節(jié)池3前還連接有去除廢水毒性的預處理系統(tǒng)6。上述預處理系統(tǒng)6包括依次連接的Fenton氧化池7、曝氣吹脫池8和自由沉淀池9,其中上述的自由沉淀池9與第二調(diào)節(jié)池3連接。所述二級有氧活性污泥系統(tǒng)4包含有兼氧池與好氧池,兼氧池的有效池容與好氧池的有效池容比值為1:1~1:8。
[0024]咖啡因生產(chǎn)廢水中的甲化殘液廢水和一次氯提廢水經(jīng)過預處理系統(tǒng)6后除去了大量的有毒有害物質(zhì)，廢水從自由沉淀池9進入第二調(diào)節(jié)池3 ;另一邊水洗原母廢水和茶鈉廢水經(jīng)過第一調(diào)節(jié)池I和一級有氧活性污泥系統(tǒng)2的處理后，將廢水中的有機氮釋放為氨氮，同時去除大部分的C0D，然后也進入第二調(diào)節(jié)池3。兩股廢水與第二調(diào)節(jié)池3混合后，進入二級有氧活性污泥系統(tǒng)4充分去除廢水中所含的各類污染物質(zhì)，主要包括COD和氨氮，最后經(jīng)過二級沉淀池5沉淀后出水。
[0025]取國內(nèi)某咖啡因生產(chǎn)廠生產(chǎn)廢水進行試驗，主要的試驗數(shù)據(jù)如表1所示: [0026]表1:
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，其特征是包括依次連接的第一調(diào)節(jié)池(I)、一級有氧活性污泥系統(tǒng)(2)、第二調(diào)節(jié)池(3)、二級有氧活性污泥系統(tǒng)(4)和二級沉淀池(5)，同時在第二調(diào)節(jié)池(3)前還連接有去除廢水毒性的預處理系統(tǒng)(6)，上述預處理系統(tǒng)(6)包括依次連接的Fenton氧化池(7)、曝氣吹脫池(8)和自由沉淀池(9),其中上述的自由沉淀池(9)與第二調(diào)節(jié)池(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種咖啡因生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，其特征是所述二級有氧活性污泥系統(tǒng)(4)包含有兼氧池與好氧池,兼氧池的有效池容與好氧池的有效池容比值為1:1 ?1:8。
【文檔編號】C02F9/14GK203807310SQ201420254065
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】米久春 申請人:寧波市恒潔水務發(fā)展有限公司