一种医疗器械生产酸洗磷化废水全自动处理系统

摘要

本发明公开了一种医疗器械生产酸洗磷化废水全自动处理系统，分为四个单元工艺，分别为进水单元、两级物化混凝沉淀单元、生化处理单元、出水单元，包括依次连接的格栅集水井、调节池、一级反应搅拌池、一级竖流沉淀池、二级反应搅拌池、二级竖流沉淀池、PH回调池、水解酸化池、接触氧化池、二沉池和排放计量槽；所述一级反应沉淀池、二级反应沉淀池和二沉池均连接有污泥池，污泥池连接有机械式压滤机，机械式压滤机的排水口连接至调节池。本发明提供的全自动处理系统不但能够有效提高重金属、CODcr等难降解污染物的处理效率，并且自动化程度高，减少物化加药量，运维简单，有效降低运行成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理系统，特别是一种医疗器械生产酸洗磷化废水全自动处理系统。

背景技术

一些植入材料和人工器官等医疗器械在生产过程中，会产生如生产加工清洗废水、表面处理酸洗磷化废水及漂洗等工序的废水，含有锌离子、铁离子、磷酸一氢根离子及磷酸二氢根离子等难降解污染物，目前对于该类废水的处理方式是采用两级物化混凝沉淀的处理工艺，但是该工艺针对CODcr的去除效果不理想，无法满足部分地区排放标准提标后的纳管排放的要求，且需要投加大量药剂，投资费用成本较高。因此，现有的技术存在着污水处理效果不佳，运维复杂且吨水运行成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决上述现有技术的不足，提供一种医疗器械生产酸洗磷化废水全自动处理系统，本发明具有能够有效改善废水处理效果和简化运维操作、降低运维成本的特点。

本发明的技术方案：系统包括进水单元、两级物化混凝沉淀单元、生化处理单元、出水单元，含依次连接的格栅集水井、调节池、一级反应搅拌池、一级竖流沉淀池、二级反应搅拌池、二级竖流沉淀池、PH回调池、中间水池、水解酸化池、接触氧化池、二沉池和排放计量槽；所述一级反应沉淀池、二级反应沉淀池和污泥池均连接有污泥池，污泥池连接有机械式压滤机，机械式压滤机的排水口连接至调节池。

前述的格栅集水井与调节池之间设有用于提升废水的第一提升泵，在调节池与一级反应沉淀池设有用于提升废水的第二提升泵和用于计量废水流量的第一流量计。

前述的调节池内设有用于曝气搅拌均匀废水水质的第一穿孔曝气管，在水解酸化池内设有用于曝气搅拌混合充氧的第二穿孔曝气管，在接触氧化池内设有用于曝气充氧的盘式曝气器，前述的曝气管及曝气器均已与曝气罗茨风机连接。

前述的一级反应搅拌池与第一自动加药装置连接，二级反应搅拌池与第二自动加药装置，PH回调池与第三自动加药装置连接；在一级反应搅拌池和二级反应搅拌池内分别设有第一PH在线监测装置和第二PH在线监测装置。

前述的一级竖流沉淀池和二级竖流沉淀池，分别设有用于排放污泥的第一污泥泵和第二污泥泵，第一污泥泵和第二污泥泵连接至污泥池；二沉池设有用于生化污泥回流的第三污泥泵和用于排放剩余污泥的电动排泥阀，第三污泥泵连接至水解酸化池，电动排泥阀连接至污泥池。

前述的接触氧化池内设有用于菌种附着生长的组合填料，提高了微生物菌种污泥浓度与生化处理负荷。

前述的排放计量槽内设有第三在线PH监测装置和第二流量计。

前述的机械式压滤机、第一提升泵、第二提升泵、第一流量计、曝气罗茨风机、第一自动加药装置、第二自动加药装置、第三自动加药装置、第一PH在线监测装置、第二PH在线监测装置、第一污泥泵、第二污泥泵、第三污泥泵、电动排泥阀、第三在线PH监测装置、第二流量计均连接分析控制终端，采用PLC控制运行状态。

前述的排放计量槽为玻璃钢材质的帕歇尔标准计量槽，所述的第二流量计形式为超声波明渠流量计。

前述的第一穿孔曝气管和第二穿孔曝气管形式为UPVC材质，穿孔方向为斜向下交错排列制作。

前述的第一流量计形式为一体式智能电磁流量计，选用钽电极+内衬四氟的防腐组合。

前述的第一自动加药装置加药药剂为氢氧化钠（5%-10%浓度）、PAC（5%-15%浓度 ）和高分子阴离子PAM（1‰-3‰浓度），第二自动加药装置药加药药剂为氢氧化钠碱（5%-10%浓度）、氯化钙（5%-10%浓度）和高分子阴离子PAM（1‰-3‰），第三自动加药装置加药药剂为稀硫酸（5%-10%浓度）。

前述的一级竖流沉淀池和二级竖流沉淀池的表面负荷设计为0.7-1.2m

前述的分析控制终端为PLC中央控制柜形式，分别对系统内设备及仪表监测点进行控制、监测、采集信号并将有关系统的运行情况上传至人机接口界面。

前述的分析控制终端拥有“自动”和“手动”两种控制方式。“自动”控制方式由PLC根据预置程序进行启动执行及自动运行，运行参数由操作人员通过人机界面来预置设置，全自动运行功能在于协调各部分设备的运行和安全联锁，实现系统运行全过程的自动控制、检测数据分析、管理、系统监测及故障报警功能；“手动”控制方式由操作人员在现场通过电气控制回路直接对设备进行运行状态控制，手动控制比自动控制具有更高的优先级。

本发明的有益效果：该系统针对医疗器械酸洗磷化废水重金属、CODcr等污染物质难降解的水质特性，采用两级物化混凝沉淀+生化处理（水解酸化+接触氧化）的处理工艺，利用化学混凝沉淀与微生物代谢降解的联合作用，有效去除废水中金属离子、SS、磷酸盐及COD等污染物，通过PH仪表及终端自控程序的自动反馈调节，实现自动加药、自动连续或间歇曝气、自动排泥的24h系统连续运行，有效提高废水处理效率，减少物化加药量，改善废水处理效果，自动化程度高，运维简单且降低成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的工作原理图。

图3是本发明的自动化控制点位示意图。

图4是本发明的自动化控制逻辑示意图。

图5是本发明的第一与第二穿孔曝气管结构示意图。

附图中的标记为：1-格栅集水井，2-调节池，3-一级反应搅拌池，4-一级竖流沉淀池，5-二级反应搅拌池，6-二级竖流沉淀池，7-PH回调池，8-水解酸化池，9-接触氧化池，10-二沉池，11-排放计量槽，12-污泥池，13-机械式压滤机，14-第一提升泵，15-第二提升泵,16-第一流量计,17-第一穿孔曝气管,18-第二穿孔曝气管18,19-盘式曝气器,20-曝气罗茨风机,21-第一自动加药装置,22-第二自动加药装置,23-第三自动加药装置,24-第一PH在线监测装置,25-第二PH在线监测装置,26-第一污泥泵,27-第二污泥泵,28-第三污泥泵,29-电动排泥阀,30-组合填料，31-第三在线PH监测装置，32-第二流量计，33-分析控制终端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种医疗器械生产酸洗磷化废水全自动处理系统，构成如图1、图2所示，分为四个单元工艺，分别为进水单元、两级物化混凝沉淀单元、生化处理单元、出水单元，包括依次连接的格栅集水井1、调节池2、一级反应搅拌池3、一级竖流沉淀池4、二级反应搅拌池5、二级竖流沉淀池6、PH回调池7、水解酸化池8、接触氧化池9、二沉池10和排放计量槽11；所述一级反应沉淀池3、二级反应沉淀池4和二沉池10均连接有污泥池12，污泥池12连接有机械式压滤机13，机械式压滤机13的排水口连接至调节池2。

所述格栅集水井1与调节池2之间设有用于提升废水的第一提升泵14，在调节池2与一级反应沉淀池3之间设有用于提升废水的第二提升泵15和用于计量废水流量的第一流量计16。

所述调节池2内设有用于曝气搅拌均匀废水水质的第一穿孔曝气管17，在水解酸化池7内设有用于曝气搅拌混合充氧的第二穿孔曝气管18，在接触氧化池内设有用于曝气充氧的盘式曝气器19，所述第一穿孔曝气管17、第二穿孔曝气管18、盘式曝气器19通过风管均与曝气罗茨风机20连接。

所述一级反应搅拌池3与第一自动加药装置21连接；所述二级反应搅拌池5与第二自动加药装置22；所述PH回调池7与第三自动加药装置23连接；在一级反应搅拌池3和二级反应搅拌池5内分别设有第一PH在线监测装置24和第二PH在线监测装置25。

所述一级竖流沉淀池4和二级竖流沉淀池6，分别设有用于排放污泥的第一污泥泵26和第二污泥泵27，所述第一污泥泵26和第二污泥泵27连接至污泥池12。

所述二沉池设有用于生化污泥回流的第三污泥泵28和用于排放剩余污泥的电动排泥阀29，所述第三污泥泵连接至水解酸化池8，所述电动排泥阀连接至污泥池12。

所述接触氧化池9内设有用于菌种附着的组合填料30；所述排放计量槽11内设有第三在线PH监测装置31和第二流量计32。

所述机械式压滤机13、第一提升泵14、第二提升泵15、第一流量计16、曝气罗茨风机20、第一自动加药装置21、第二自动加药装置22、第三自动加药装置23、第一PH在线监测装置24、第二PH在线监测装置25、第一污泥泵26、第二污泥泵27、第三污泥泵28、电动排泥阀29、第三在线PH监测装置31、第二流量计32均连接分析控制终端33，采用PLC自动控制运行，控制点位如图3所示。

所述的格栅集水井1和污泥池12为全地下钢砼结构；所述的调节池2、一级反应搅拌池3、一级竖流沉淀池4、二级反应搅拌池5、二级竖流沉淀池6、PH回调池7、水解酸化池8、接触氧化池9、二沉池10，均为地上钢制结构；所述的排放计量槽11为玻璃钢材质的帕歇尔标准计量槽，所述的第二流量计32形式为超声波明渠流量计。

所述的第一提升泵14和第二提升泵15形式为耐酸碱腐蚀的氟塑料管道离心泵，所述的第一污泥泵26和第二污泥泵27形式为低转速螺杆泵，所述的第三污泥泵28为铸铁材质立式防堵塞管道离心泵，所述的电动排泥阀29为UPVC材质电动蝶阀。

所述的第一穿孔曝气管17和第二穿孔曝气管18形式为均为UPVC管，管径为DN25，每段管长2.0m；开孔孔径∅6，孔间距170mm，斜向下交错排列，如图5所示。

所述的第一流量计16形式为一体式智能电磁流量计，选用钽电极+内衬四氟的防腐组合。

所述的第一自动加药装置21向一级反应搅拌池3内加入的药物为氢氧化钠（5%浓度）、PAC（10%浓度）和PAM（1‰浓度），所述的第二自动加药装置22向二级反应搅拌池5内加入的药物为氢氧化钠（5%浓度）、氯化钙（5%浓度）和PAM（1‰浓度），所述的第三自动加药装置23向PH回调池7内加入的药物为稀硫酸（5%浓度）。

所述的一级竖流沉淀池4和二级竖流沉淀池6的表面负荷设计为0.9m

所述的分析控制终端33为PLC中央控制柜形式，分别对系统内设备及仪表监测点进行控制、监测、采集信号并将有关系统的运行情况上传至人机接口界面。

所述的分析控制终端33拥有“自动”和“手动”两种控制方式。“自动”控制方式由PLC根据预置程序进行启动执行及自动运行，运行参数由操作人员通过人机界面来预置设置，控制逻辑如图4所示。全自动运行功能在于协调各部分设备的运行和安全联锁，实现系统运行全过程的自动控制、检测数据分析、管理、系统监测及故障报警功能；“手动”控制方式由操作人员在现场通过电气控制回路直接对设备进行运行状态控制，手动控制比自动控制具有更高的优先级。

本发明的工作过程：

废水原水进入格栅集水井，通过水泵提进入调节池，在调节池内通过穿孔曝气管曝气搅拌，以此来均匀水质和水量。

调节池内废水经水泵提升进入一级反应搅拌池，在池内加入NaOH、PAC和PAM药剂，自动控制PH范围7.5—9.0，搅拌反应后进入一级竖流沉淀搅池絮凝沉淀，通过化学混凝沉淀，去除水中SS、金属离子等污染物质，污泥经污泥螺杆泵泵入污泥池。

经过一级竖流沉淀的上清液自流进入二级反应搅拌池，在池内加入NaOH、氯化钙和PAM药剂，自动控制PH范围10—11，搅拌反应后进入二级竖流沉淀池絮凝沉淀，再次通过化学絮混凝淀，促使钙离子与磷酸根反应生成絮凝物再通过沉淀作用去除磷酸盐和F-等污染物质，污泥经污泥螺杆泵泵入污泥池。

经二级竖流沉淀池沉淀的上清液，自流进入PH回调池，在其中加入稀硫酸回调废水PH至8—9。

经PH回调的废水自流进入生化工艺段，依次经过水解酸化池和接触氧化池，池内通过曝气罗茨风机充氧曝气搅拌，在兼氧与好氧微生物的快速代谢降解下，最大化的去除水中COD、剩余磷酸盐等污染物质。后流入二沉池进行泥水分离，出水进入排放计量槽达标排放，二沉池污泥一方面通过污泥泵定期回流至水解酸化池，另一方面剩余污泥通过电动排泥阀进入污泥池。

两级沉淀池产生的物化污泥和二沉池的剩余污泥进入污泥池后通过板框压滤脱水，干泥外运安全处置。压滤之后的滤液自流进入格栅集水井。

本实施例中，采用了发明所述的两级物化混凝沉淀+生化处理（水解酸化+接触氧化）的处理工艺的全自动处理技术，利用化学混凝沉淀与微生物代谢降解的联合作用，有效去除废水中金属离子、SS、磷酸盐及COD等污染物，通过PH仪表及终端自控程序的自动反馈调节，实现自动加药、自动连续或间歇曝气、自动排泥的24h系统连续运行，有效提高废水处理效率，运维简便且降低成本。