CN215049470U - 高酸度hmx生产废水生化中和处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，属于火炸药行业生产废水治理领域。本实用新型包括回流曝气池、接触混合池、生化中和池、沉淀池、自动控制柜、回流泵、曝气风机、布水板、导流板、pH探头、曝气区、曝气器、DO探头、填料区、横向导流板和进水泵；内部采用隔板串联设置回流曝气池、接触混合池、生化中和池、沉淀池四个单元；回流曝气池底部设有曝气器，生化中和池分为填料区与曝气区两个区域，填料区中部设置生物填料，曝气区下部设置曝气器；沉淀池进水侧设竖向导流板，导流板下部设水平下倾布水板；本装置使废水处理设施能够稳定运行的同时又能够降低工艺装备的维护成本，显著减轻后续污水处理工艺的处理压力。

Description

高酸度HMX生产废水生化中和处理装置

技术领域

本实用新型公开的一种高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，属于火炸药行业生产废水治理领域。

背景技术

奥克托今(HMX)，化学名环四亚甲基四硝胺，是目前综合性能最好的单质猛炸药；广泛用于导弹、核武器、反坦克弹战斗部装药和高性能固体推进剂、枪炮发射药装药。当前，HMX的主要生产方法为醋酐法；但该方法产率不高，且在生产过程中会产生大量废水。HMX生产废水中不仅可能残留HMX及其中间体等难降解物质，还往往含有高浓度的乙酸，使其酸度和有机污染物指标(COD)极高。因此，在现有的HMX生产废水处理过程中，需首先通过投加大量的强碱性药剂，如氢氧化钠、氢氧化钙等，采用化学中和的方法将废水pH调整至中性条件后，再进行相应的后续处理。但在实际生产中，化学中和过程往往造成大量的不溶性物质沉积、严重的管路堵塞和设备腐蚀等问题。既影响了废水处理设施的稳定运行，又增加了工艺装备的维护成本；同时，大量的化学药剂投加也使得废水处理费用居高不下。因此，高酸度HMX生产废水的中和处理成为相关火炸药生产企业在污染防治工作中的一个难点。

在众多的污水处理技术中，生化法具有经济、高效、广谱，且绿色环保的特点，已广泛成为各类污水处理工程的核心工艺方法，探索新型高效的生物处理技术也是当前火炸药生产废水处理领域的研究热点。利用生物，特别是微生物，具有的种类数量多、功能丰富、环境耐受能力强等特点，针对HMX生产废水乙酸含量高、潜在可生化性好的水质特点，开展工艺创新集成，开发一种环境友好、成本低廉、效果稳定的高酸度HMX生产废水生化法中和处理技术，对火炸药生产行业更好实现HMX生产过程的污染防治和清洁生产具有紧迫的现实意义和较高的应用价值。

实用新型内容

为解决现有高酸度HMX生产废水化学中和处理过程中存在容易造成大量的不溶性物质沉积、严重的管路堵塞和设备腐蚀的问题，本实用新型公开一种高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，在不添加碱性化学中和剂的条件下，仅通过生化处理过程，即可使处理后高酸度HMX生产废水pH达到中性范围；且主要污染指标可同步大幅消减。有效消除现有化学中和工艺中容易造成大量的不溶性物质沉积、严重的管路堵塞和设备腐蚀的弊端，使废水处理设施能够稳定运行的同时又能够降低工艺装备的维护成本，显著减轻后续污水处理工艺的处理压力。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现：

本实用新型公开高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，包括回流曝气池、接触混合池、生化中和池、沉淀池、自动控制柜、回流泵、曝气风机、布水板、导流板、pH探头、曝气区、曝气器、DO探头、填料区、横向导流板和进水泵。

装置主体为规则长方体形状，内部采用隔板串联设置回流曝气池、接触混合池、生化中和池、沉淀池四个单元。回流曝气池底部设有曝气器，回流曝气池与所述接触混合池之间隔板底部设置过流孔，接触混合池底部设有HMX生产废水进水口并连接HMX生产废水进水管路，接触混合池与生化中和池之间隔板上部设置过流孔；所述生化中和池分为填料区与曝气区两个区域，填料区和曝气区之间设置隔板，隔板上部和底部均开设过流孔；填料区中部设置高附着力、大比表面积生物填料，为耐酸产碱类微生物的富集和生长提供场所；曝气区下部设置曝气器；所述生化中和池与沉淀池之间设有隔板，隔板上部和底部均开设过流孔，沉淀池进水侧设竖向导流板，导流板下部设水平下倾布水板，沉淀池下部设置向生化中和池侧倾斜的泥斗；沉淀池侧壁上方设有出水口，出水口连接的出水管路上设有回流水管路分支，回流水管路上设有回流泵；沉淀池泥斗下方空间设为装置间，放置曝气风机、回流泵、进水泵和自动控制柜及部分管线。

所述回流曝气池两侧侧壁交替设置一端开口的导流挡板，通过改变气泡升流方向、速度，促进气泡与回流水充分混合，提高吹脱效率。

所述回流曝气池内部设DO探头，并与控制柜相连，通过检测回流曝气池中的DO值，控制曝气量大小。

所述HMX进水管路上设置进水泵，并与控制柜相连，控制进水流量；

所述接触混合池两侧侧壁交替设置一端开口的导流挡板，防止过流短路，促进HMX生产废水和回流水充分混合。

所述接触混合池上部设置pH探头，在线检测接触混合池中pH值，并与控制柜相连，通过调整出水回流泵控制装置出水回流量。

所述生化中和池的填料区上部设有DO探头，在线检测回流曝气池中的DO值，并与控制柜相连，并保证DO≥3mg/L；

所述生化中和池的曝气区上部设有pH探头，同步监测生化中和池中混合液pH，并与控制柜相连，保证混合液pH≥6.5；如混合液pH低于6.5时，则关闭进水泵，停止原废水入流，直至生化中和池中混合液pH恢复至7以上。

所述曝气风机分别与回流曝气池的曝气器和生化中和池的曝气区中的曝气器相连，回流曝气池中的曝气器用于曝气吹脱装置回流出水中所含酸性代谢产物，提升pH值；生化中和池的曝气区中的曝气器通过鼓风曝气为混合液充氧，同时对生化反应形成的酸性代谢产物进行吹脱，并为水流上升提供动力；

所述自动控制柜通过控制线路与pH探头、DO探头、回流泵、进水泵、曝气风机连接。

有益效果：

1.本实用新型公开的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，能够克服现有化学中和过程中，存在的强碱性化学药剂投加量大、管路堵塞和设备腐蚀严重等问题，无须强碱性化学药剂投加，环境友好、成本低廉、效果稳定，可为相关火炸药生产中产生的高酸度废水中和提供新型的解决方案。

2.本实用新型公开的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，布置合理、结构紧凑、占地面积小、应用场景灵活，能够就地实现高酸度HMX生产废水的中和处理。

3.本实用新型公开的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，装置内部无活动部件，性能可靠，并可根据来水水质和运行条件变化实现自动控制，具有较高的实用价值和应用前景。

附图说明

图1为一种电镀废水达标排放处理系统的流程示意图。

其中：1-回流曝气池、2-接触混合池、3-生化中和池、4-沉淀池、5-自动控制柜、6-回流泵、7-曝气风机、8-布水板、9-导流板、10-pH探头、11-曝气区、12-曝气器、13-DO探头、14-填料区、15-横向导流板、16-进水泵。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步的说明：

本实施例公开的一种高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，包括回流曝气池1、接触混合池2、生化中和池3、沉淀池4、自动控制柜5、回流泵6、曝气风机7、布水板8、导流板9、pH探头10、曝气区11、曝气器12、DO探头13、填料区14、横向导流板15、进水泵16。

装置主体为规则长方体形状，内部采用隔板串联设置回流曝气池1、接触混合池2、生化中和池3、沉淀池4四个单元。回流曝气池1底部设有曝气器12，回流曝气池1与接触混合池2之间隔板底部设置过流孔，接触混合池2底部设有HMX生产废水进水口并连接HMX生产废水进水管路，HMX生产废水由进水泵16泵入；HMX生产废水首先进入接触混合池2，与来自回流曝气池1的曝气后的回流水混合；接触混合池2与生化中和池3之间隔板上部设置过流孔；与回流水混合后HMX生产废水进入生化中和池3；生化中和池3中发生酸性有机污染物的生物降解中和过程；最后进入沉淀池4，泥水分离后，污泥回流至生化中和池3；沉淀池4出水部分回流至回流曝气池1，进行充分曝气以吹脱酸性代谢产物，进一步提升回流出水pH值；沉淀池4出水其余部分作为生化中和后出水进入后续处理工艺或外排。

生化中和池3分为两个区域：填料区14与曝气区11；填料区14曝气区11间设置隔板，隔板上部和底部均开设过流孔；填料区14上部设有DO探头13，与自动控制柜5相连，保证DO≥3mg/L；中部设置生物填料；曝气区11下部设置曝气器12，由曝气风机7供气；曝气器12曝气时可为上升水流提供动力，在填料区14和曝气区11间形成环流，使生化中和池3呈完全混合状态；曝气区上部设有pH探头10，与自动控制柜5相连，保持混合液pH≥6.5；如混合液pH低于6.5时，则关闭进水泵16，停止原废水入流，直至生化中和池中混合液pH恢复至7以上。

沉淀池4进水侧设竖向导流板9，竖向导流板9下部设水平下倾布水板8；沉淀池4下部设置向生化中和池3侧倾斜的泥斗。沉淀池4泥斗下方空间可设为装置间，放置曝气风机7、回流泵6、进水泵16和自动控制柜5等相关设备、仪器及部分管线。

实施例1

(1)某厂HMX生产过程中产生的高酸度生产废水，pH为2.1、COD为96500mg/L、酸度64g NaOH/L；其进入接触混合池2后与来自回流曝气池1中的曝气后工艺出水按1：60的比例充分混合；接触混合池2出水pH为3.57。

(2)接触混合池2出水进入生化中和池3，中和池中酸度负荷为1067g NaOH/(m3·d)，停留12h，在微生物的生物氧化作用下，进行一系列生化中和反应，同步降低废水酸度和COD。

(3)生化中和池3中混合液进入沉淀池4，进行泥水分离；沉淀池4泥斗中活性污泥沉淀后回流至生化中和池3，补充生化中和池3中微生物生物量。

(4)沉淀池4中经澄清后出水，部分回流至出水回流曝气池1，进一步曝气吹脱其中残留的酸性代谢产物，控制其DO在8mg/L左右，pH可达到8.10左右。

(5)沉淀池4中经澄清后出水，部分作为生化中和后出水，其pH达到7.42，COD降至78mg/L，较原废水水质得到极大提升。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：包括回流曝气池(1)、接触混合池(2)、生化中和池(3)、沉淀池(4)、自动控制柜(5)、回流泵(6)、布水板(8)、导流板(9)、曝气区(11)、曝气器(12)、填料区(14)；

装置内部采用隔板串联设置回流曝气池(1)、接触混合池(2)、生化中和池(3)、沉淀池(4)四个单元；回流曝气池(1)底部设有曝气器(12)，回流曝气池(1)与所述接触混合池(2)之间隔板底部设置过流孔，接触混合池(2)底部设有HMX生产废水进水口并连接HMX生产废水进水管路，接触混合池(2)与生化中和池(3)之间隔板上部设置过流孔；所述生化中和池(3)分为填料区(14)与曝气区(11)两个区域，填料区(14)和曝气区(11)之间设置隔板，隔板上部和底部均开设过流孔；填料区(14)中部设置生物填料；曝气区(11)下部设置曝气器(12)；所述生化中和池(3)与沉淀池(4)之间设有隔板，隔板上部和底部均开设过流孔，沉淀池(4)进水侧设竖向导流板(9)，导流板(9)下部设水平下倾的布水板(8)，沉淀池(4)下部设置向生化中和池(3)侧倾斜的泥斗；沉淀池(4)侧壁上方设有出水口，出水口连接的出水管路上设有回流水管路分支，回流水管路上设有回流泵(6)。

2.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述回流曝气池(1)两侧侧壁交替设置一端开口的横向导流板(15)，通过改变气泡升流方向、速度，促进气泡与回流水充分混合，提高吹脱效率；

所述接触混合池(2)两侧侧壁交替设置一端开口的横向导流板(15)，防止过流短路，促进HMX生产废水和回流水充分混合。

3.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述回流曝气池(1)内部设DO探头(13)，并与自动控制柜(5)相连，通过检测回流曝气池(1)中的DO值，控制曝气量大小。

4.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述HMX生产废水进水管路上设置进水泵(16)，并与自动控制柜(5)相连，控制进水流量。

5.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述接触混合池(2)上部设置pH探头(10)，在线检测接触混合池中pH值，并与控制柜相连，通过调整出水回流泵控制装置出水回流量。

6.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述生化中和池(3)的填料区上部设有DO探头(13)，在线检测回流曝气池中的DO值，并与控制柜相连，并保证DO≥3mg/L。

7.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述生化中和池(3)的曝气区(11)上部设有pH探头(10)，同步监测生化中和池中混合液pH，并与自动控制柜(5)相连，保证混合液pH≥6.5；如混合液pH低于6.5时，则关闭进水泵(16)，停止原废水流入，直至生化中和池(3)中混合液pH恢复至7以上。

8.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述曝气器(12)均与曝气风机(7)连接，回流曝气池(1)中的曝气器(12)用于曝气吹脱装置回流出水中所含酸性代谢产物，提升pH值；生化中和池(3)的曝气区中的曝气器(12)通过鼓风曝气为混合液充氧，同时对生化反应形成的酸性代谢产物进行吹脱，并为水流上升提供动力。

9.如权利要求1所述的高酸度HMX生产废水生化中和处理装置，其特征在于：所述自动控制柜(5)通过控制线路与pH探头(10)、DO探头(13)、回流泵(6)、进水泵(16)、曝气风机(7)连接。

Images