一种废水分类处理系统及方法与流程

本发明属于废水处理，尤其涉及一种废水分类处理系统及方法。

背景技术：

1、化工生产是工业生产的一个重要分支，在化工生产操作中，主要包括连续性化工操作和间歇性化工操作两种，在连续操作过程中，原料连续不断地通过一组专门设备，每台设备处于稳态操作并且只执行一个特定的加工任务，产品以连续流动的方式输出；在间歇操作过程中，原料按规定的加工顺序和操作条件进行加工，产品分批次以有限量方式输出。

2、在化工生产过程中，污水排放和处理是各个企业必须要面对的问题，污水排放工厂与污水处置企业之间的核心关切点为污水浓度和污水处理难度，双方一般会就污水中污染物含量制定污水等级，然后以不同污水等级制定对应量化计费标准，高等级的污水中污染物含量高，污水处理难度大，污水处理计费单价高。

3、为降低高单价污水量，减少污水处理费用，多数企业会选择设置两种排污管道，分别为高浓度污水排污管道和低浓度污水排污管道，并将两种管道分别接入不同的生产工序，如可将工艺反应废水、废气处理设施喷淋废水、装置清洗废水、地面冲洗废水等污染物含量相对较高的废水通入高浓度污水排污管道中，将冷却废水、纯水装置废水、雨水、生活污水排入低浓度污水排污管道，这种方式对于连续性化工操作企业和污水处置企业来讲，是较为适宜的；但对于间歇性化工操作企业和污水处置企业来讲，还存在诸多问题，具体如下：

4、对于间歇性化工操作企业而言，高浓度污水排污管道中的污水受化工操作过程的直接影响，污水中污染物含量呈无规律的波动状态，如在反应结束后，会有工艺反应废水排入，其污染物含量高、处理难度大，那么对应的，此时高浓度污水排污管道中的污水中污染物含量也较高；又比如在生产过程中，随着反应进程的变化，生产排出的废气量和浓度也会不断变化，这导致废气处理设施用喷淋废水的浓度也将不断变化；此外，在装置和地面冲洗阶段，初期冲洗废水中污染物含量较高，后期冲洗废水中污染物含量较低，如此，最终导致高浓度污水排污管道中的污水含量呈无规律的波动状态。这种排污方式会导致：(1)有相当一部分的低浓度污水被通入高浓度污水排污管道中，最终以高浓度污水的形式进行计量与收费，化工生产企业的污水处置费用升高；(2)高浓度污水指标波动较大，而污水处理厂端一般只能被动接收污水，调节污水能力往往较弱且调节过程能耗较高，这导致污水来水水质不稳定，污水处理工艺须具有广泛的适用性和灵活有效的调节能力，增加了污水处置企业的污水处理难度和成本。

5、类似的，低浓度污水排污管道中的污水也受反应进程、天气等因素影响，呈小幅波动状态，如在反应过程中，冷却装置、纯水装置高负荷运行，产线排放的冷却废水、纯水装置废水量大于其他时段；在雨期，雨水排放量大；在生活、起居活动频繁的时间段，生活污水排放量大，这都会导致低浓度污水的污染物含量会出现小幅波动；如在冷却废水大量排放，但其余废水排放量较小时，由于冷却废水中污染物含量较低，此时，低浓度污水排污管道中的污水中的污染物含量会出现波谷，但在后端的低浓度污水生化处置时又需要污水含有一定温度和浓度有机物及氨氮以保证菌种存活，当污水中的有机物及氨氮浓度过低时，在低浓度污水处置端需要通过人工投放碳源和氮源，以维持菌种存活，这不但消耗能源，还会导致水质处理过程变得复杂。

6、有鉴于此，如果可以在工厂端对污水排放过程进行前置调节，及时准确地分离出高浓度和低浓度污水，不但有利于降低高浓度污水排放量，同时可以对低浓度污水进行匀质，使得最终排放入污水处置端的水质均匀稳定，并结合适宜的污水处置工艺，达到稳定、高效的污水处理效果，将能够降低污水处置企业的污水处理难度和成本，同时降低化工生产企业的污水处置费用，实现双赢。

7、如公开公告号为cn114853097a的中国专利公开了一种减少高浓度污水的预处理系统，其包括高浓总管、低浓总管、外送泵一、外送泵二、高浓度污水罐一、高浓度污水罐二、低浓度污水罐一和低浓度污水罐二。高浓度污水罐一通过管线与高浓度污水罐二相连通，并通过外送泵一排放到高浓总管排出，低浓度污水罐一通过管线与低浓度污水罐二相连通，并通过外送泵二排放到低浓总管排出；高浓度污水罐一通过管线与低浓度污水罐一相连通，根据国家污水排放标准和实际要求，实现高浓度污水罐一和低浓度污水罐一的污水混合，达标后，通过外送泵二排放到低浓总管输送至园区污水处理中心处理，这种方式虽然一定程度上降低了高浓度污水的处理量和处置成本，但由于其无法准确分离出高浓总管中的高浓度和低浓度污水，对高浓总管排出的高浓污水总量的减少效益非常有限，且其出水水质，尤其是对于间歇性化工操作企业而言，污水的出水水质仍欠稳定；此外，其所使用的预处理系统管道结构复杂、污水储罐众多，这导致很多企业将会因缺乏相应的场地和费用而无法实施该技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种废水分类处理系统及方法，通过在工厂端对污水排放过程进行前置调节，降低高浓度污水排放量，同时对低浓度污水进行匀质，实现降本增效的目的。

2、有鉴于此，本发明提供一种废水分类处理系统，包括：

3、废水分类排放单元，其位于工厂端，所述废水分类排放单元包括高浓度污水排放管道和低浓度污水排放管道，所述高浓度污水排放管道和低浓度污水排放管道之间设置水质检测管道和污水排放调节管道；

4、所述水质检测管道上设置水质检测装置，所述高浓度污水排放管道或低浓度污水排放管道上设置文丘里管，所述水质检测管道的一端分别与多个取样点连接，另一端与所述文丘里管的负取压口连接，所述水质检测装置通过所述负取压口吸取各取样点处的水进行水质检测，所述水质检测装置与中央控制器连接，所述中央控制器能够根据水质检测结果对污水排放过程进行调控；

5、废水处理单元，其位于处置端，所述废水处理单元包括高浓度污水处置模块和低浓度污水处置模块，所述高浓度污水处置模块和高浓度污水排放管道的出口端连接，所述低浓度污水处置模块和低浓度污水排放管道的出口端连接，所述高浓度污水处置模块的出水端与所述低浓度污水处置模块的进水端连接。

6、进一步的，所述文丘里管设置在所述低浓度污水排放管道上，进入所述低浓度污水排放管道的污水从所述文丘里管的进水口进入、流经所述文丘里管后，从所述文丘里管的出水口排出。

7、进一步的，所述水质检测管道包括：

8、第一检测管道，其一端与所述文丘里管的负取压口连接，另一端连接高浓度污水排放管道的进水口处，在所述第一检测管道与高浓度污水排放管道的连接处形成第一取样点；

9、第二检测管道，其一端与所述第一检测管道连接，且第二检测管道与所述第一检测管道的连接点位于所述第一取样点和水质检测装置之间，另一端连接所述低浓度污水排放管道，在第二检测管道与低浓度污水排放管道的连接处形成第二取样点；

10、第三检测管道，其一端与所述第一检测管道连接，且第三检测管道与所述第一检测管道的连接点位于所述第一取样点和水质检测装置之间，另一端连接所述低浓度污水排放管道，在第三检测管道与低浓度污水排放管道的连接处形成第三取样点，所述第三取样点位于所述污水排放调节管道与低浓度污水排放管道连接点的后端。

11、进一步的，所述废水分类排放单元还包括多个控制阀，所述控制阀包括：

12、第一控制阀，其设置在所述第一检测管道上，用来控制所述第一检测管道的通断；

13、第二控制阀，其设置在所述第二检测管道上，用来控制所述第二检测管道的通断；

14、第三控制阀，其设置在所述第三检测管道上，用来控制所述第三检测管道的通断。

15、进一步的，在所述第一检测管道上设置流量计，所述流量计设置在所述第一控制阀和水质检测装置之间，所述第二检测管道和第三检测管道与所述第一检测管道的连接点位于所述流量计和第一控制阀之间。

16、进一步的，在所述污水排放调节管道上设置缓存罐，其用于缓存来自高浓度污水排放管道的污水。

17、进一步的，所述水质检测管道的内径≤30mm，所述水质检测管道的取样管道长度和内径的比值≥140，所述取样管道长度为各取样点和负取压口之间的水质检测管道的总长度，所述水质检测管道的取样管道的容积大于水质检测装置单次检测需要的取样量的100倍。

18、进一步的，所述高浓度污水处置模块包括依次设置的：

19、高浓度废水收集池、芬顿氧化池以及中和与沉淀池，来自所述高浓度污水排放管道的高浓度废水在所述高浓度废水收集池内汇集，之后进入所述芬顿氧化池进行芬顿氧化处理，经芬顿氧化处理的污水进入所述中和与沉淀池经中和与沉淀处理后，上层的清水进入所述低浓度污水处置模块继续处理，下层的沉淀进入污泥处理模块进行污泥浓缩处理；

20、所述低浓度污水处置模块包括：

21、低浓度废水收集池，其进水口与所述低浓度污水排放管道的出水端连接，来自低浓度污水排放管道的污水在所述低浓度废水收集池内汇集；

22、综合废水调节池，其进水口分别与低浓度废水收集池、中和与沉淀池的出水口连接，来自低浓度废水收集池、中和与沉淀池的污水进入所述综合废水调节池，在所述综合废水调节池内混合均匀；

23、a/o生化处理池，其进水口与综合废水调节池的出水口连接，来自综合废水调节池的污水进入所述a/o生化处理池内进行a/o生化处理；

24、mbr膜处理池，其进水口与a/o生化处理池的出水口连接，来自a/o生化处理池的污水进入所述mbr膜处理池内进行过滤处理后达标排放。

25、一种废水分类处理方法，所述废水分类处理方法采用上述的废水分类处理系统进行实施，所述废水分类处理方法包括步骤：

26、s1，通过水质检测装置对高浓度污水排放管道和低浓度污水排放管道中的污染物含量进行检测，并根据检测结果对污水排放过程进行控制，将污水分流为高浓度污水和低浓度污水；其中，所述污染物含量为污水中cod的浓度；

27、s2经步骤s1分流后的高浓度污水进入高浓度污水处置模块，污水在高浓度污水处置模块中经芬顿氧化处理、中和与沉淀后，上清液排入综合废水调节池，产生的污泥经浓缩和压滤后，外运至污泥处理厂进行处理；

28、s3，经步骤s1分流后的低浓度污水和来自低浓度污水排放管道的低浓度污水首先进入低浓度污水处置模块中的低浓度废水收集池，之后进入综合废水调节池与经高浓度污水处置模块处理后的高浓度污水混合，混合污水经a/o生化处理和mbr膜过滤处理后的出水达标排放，a/o生化处理和mbr膜过滤处理产生的污泥经浓缩和压滤后，外运至污泥处理厂进行处理。

29、进一步的，所述步骤s1包括：

30、s11，通过水质检测装置对高浓度污水排放管道中污水的污染物含量进行检测，并根据检测结果对污水排放过程进行控制，将高浓度污水排放管道中的污水分流为高浓度污水和低浓度污水；

31、s12，通过水质检测装置对低浓度污水排放管道中的污水浓度进行检测，根据检测结果对低浓度污水排放管道中的污水进行匀质调控处理；

32、其中，所述步骤s11包括：

33、s111，打开第一阀门，使得高浓度污水排放管道中的污水进入第一检测管道内，根据流量计得到进入所述第一检测管道内的水量，当进入所述第一检测管道内的水量达到所述第一检测管道的容积时，启动所述水质检测装置，每隔设定时间△t对流经其的水质进行一次检测，共检测m组数据，通过检测得到m个不同时刻的水质cod浓度值，将其分别记为c1，c2，……，cm；

34、s112，依次计算cm-cm-1，……，c3-c2，c2-c1的值，得到m-1个差值；

35、s113，将m-1个差值中数值为正数的个数记为a，将m-1个差值中数值为正数的个数记为b，依次对比步骤s112得到的m-1个差值与0的相对大小，得到a和b的值；

36、s114，分别计算a/(m-1)和b/(m-1)的值；若a/(m-1)＞设定值a预设，则延时调节第五阀门，将高浓度污水排放管道中的污水通过高浓度污水排放管道排至高浓度污水处理模块；若b/(m-1)＞设定值b预设，则延时调节第五阀门，将高浓度污水排放管道中的污水通过高浓度污水排放管道排至低浓度污水处理模块；否则，继续执行步骤s115；

37、s115，通过对比筛选出c1，c2，……，cm中的最大值cmax和最小值cmin，

38、ˉˉ计算cmax和cmin的差值△c，并计算c1，c2，……，cm的平均值c；若c＜设定值q1，且△c＜设定值q2，则立即调节第五阀门，将污水通过高浓度污水排放管道排至低浓度污水处理模块；否则，立即调节第五阀门，将污水通过高浓度污水排放管道排至高浓度污水处理模块。

39、本发明所述的废水分类处理系统和方法能够降低高浓度污水排放量，同时对低浓度污水进行匀质，实现降本增效的目的。