1.本高新技术涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种三羟甲基丙烷生产废水处理系统。
背景技术：
2.三羟甲基丙烷分子上有3个羟甲基，因而具有类似于甘油的多元醇性质，可与有机酸反应生成单酯或多酯，与醛、酮反应生成缩醛、缩酮，与二异氰酸反应生成氨基酯等，是一种用途广泛的有机化工原料与化工产品。工业上，三羟甲基丙烷是以正丁醛和甲醛为原料，在碱性催化剂作用下缩合反应制得，该方法工艺比较简单，容易掌握，不需要高温、高压和特殊催化剂，比较适用于中小规模生产。但该法副产物较多，产品质量差，后处理工作量较大，产品精制困难，废水排放量大。
3.三羟甲基丙烷生产装置排放的废水有机物浓度高，其cod值约为7000～11000mg/l，废水中主要特征污染物有2-乙基己醇、三羟甲基丙烷、羟基甲基庚烷、羟基丙酸乙酯等。这些特征污染物生化降解性差，而且对活性污泥具有较大的生物毒性。
4.目前针对高浓度有机废水的处理方式主要是湿式催化氧化法，该方法涉及高温高压，运行成本高，安全隐患高。生化降解是有机废水处理的主要方法之一，其降解原理是微生物的新陈代谢使废水中有机污染物转化为稳定无害物质及自身的组成物质，废水得到净化，与其它处理方法相比，生化法具有处理成本低、处理效率高、抗负荷冲击能力强、不会带来二次污染等优点。
5.现有技术中公开了cn201990572u一种三羟甲基丙烷和丁醇工业废水混合处理净化系统，依次由预处理混凝沉淀单元、水解酸化单元、厌氧处理单元、好氧处理单元和污泥处理单元组成。cn201793462u一种三羟甲基丙烷工业废水处理系统，由废水预处理装置、水解酸化装置、厌氧消化装置、好氧处理装置、二次沉淀装置、污泥处理装置组成。上述现有技术中均存在如下不足：废水经水质水量调节后进入厌氧和好氧生化系统，三羟甲基丙烷废水中特征污染物对活性污泥具有生物毒性，厌氧生化系统会出现酸化、污泥活性降低、活性污泥大量死亡的现象，生化系统难以长期稳定运行；同时控制出水cod＜500mg/l，出水不能直接排放。
技术实现要素：
6.本高新技术的主要目的在于提供一种三羟甲基丙烷生产废水处理系统，以解决现有技术中对三羟甲基丙烷生产废水处理的清洁度不够的问题。
7.为了实现上述目的，本高新技术提供了一种三羟甲基丙烷生产废水处理系统，包括第一臭氧催化氧化单元，第一臭氧催化氧化单元包括第一臭氧催化氧化池、第一臭氧发生器、曝气头、碱罐，曝气头通过设有风量调节阀的管线与第一臭氧发生器相连，第一臭氧催化氧化池底部装填有催化剂，碱罐通过单独设有进液泵的加药管路与第一臭氧催化氧化池相连。
8.进一步地，三羟甲基丙烷生产废水处理系统还包括调节单元，调节单元包括均质池、氮营养盐罐、磷营养盐罐、微量元素罐、酸罐，氮营养盐罐、磷营养盐罐、微量元素罐、酸罐分别通过单独设有进液泵的加药管路与均质池相连。
9.进一步地，三羟甲基丙烷生产废水处理系统还包括厌氧膜生物反应器单元，厌氧膜生物反应器单元包括厌氧池、第一微负压泥水膜分离装置、沼气收集装置、沼气柜、第一排泥管线，厌氧池与均质池相连通，第一微负压泥水膜分离装置固定于厌氧池中并位于厌氧池的出口处，沼气收集装置收集的沼气通过管线输送至沼气柜中储存。
10.进一步地，三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括好氧膜反应器生物单元，好氧膜反应器生物单元包括曝气池、第二微负压泥水膜分离装置、鼓风机、第一曝气头、第二排泥管线，曝气池与厌氧池连通，第二微负压泥水膜分离装置固定于曝气池中，并位于曝气池的出口处，第一曝气头通过设有风量调节阀的管线与鼓风机相连。
11.进一步地，三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括第二臭氧催化氧化单元，第二臭氧催化氧化单元包括第二臭氧催化氧化池、第二臭氧发生器、第二曝气头，第二曝气头通过设有风量调节阀的管线与第二臭氧发生器相连，第二臭氧催化氧化池与曝气池连通，第二臭氧催化氧化池底部装填有催化剂。
12.进一步地，三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括污泥处理单元，污泥处理单元包括污泥浓缩池、絮凝剂罐、管道混合器、板框压滤机，污泥浓缩池分别与第一排泥管线、第二排泥管线通过单独设有调节阀的管线相连，絮凝剂罐通过设有进液泵的管线与管道混合器相连，板框压滤机通过污泥管线与管道混合器相连。
13.进一步地，催化剂是过渡金属浸渍在氧化铝中的球体。
14.进一步地，碱罐中碱液为na2co3或nahco3或两者的混合液，控制废水ph为8.5-9.0。
15.进一步地，微量元素罐中的微量元素是镍、锰、硼、钙、锌、镁、铁、钼元素离子的混合液。
16.进一步地，酸罐中为硫酸溶液，通过补加硫酸溶液控制废水ph为7.2-7.5。
17.应用本高新技术的技术方案，对三羟甲基丙烷生产废水首先进行臭氧催化氧化处理，通过催化氧化降低废水中特征污染物浓度，减少特征污染物对活性污泥生物毒性，利于后续生化降解处理的稳定运行。
附图说明
18.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本高新技术的进一步理解，本高新技术的示意性实施例及其说明用于解释本高新技术，并不构成对本高新技术的不当限定。在附图中：
19.图1示意性示出了本高新技术的三羟甲基丙烷生产废水处理系统的实施例的结构简图。
20.其中，上述附图包括以下附图标记：
21.1、第一臭氧催化氧化单元；101、第一臭氧催化氧化池；102、第一臭氧发生器；103、曝气头；104、催化剂；105、碱罐；2、调节单元；201、均质池；202、氮营养盐罐；203、磷营养盐罐；204、微量元素罐；205、酸罐；3、厌氧膜生物反应器单元；301、厌氧池；302、第一微负压泥
水膜分离装置；303、沼气收集装置；304、沼气柜；305、第一排泥管线；4、好氧膜反应器生物单元；401、曝气池；402、第二微负压泥水膜分离装置；403、鼓风机；404、第一曝气头；405、第二排泥管线；5、第二臭氧催化氧化单元；501、第二臭氧催化氧化池； 502、第二臭氧发生器；503、第二曝气头；6、污泥处理单元；601、污泥浓缩池；602、絮凝剂罐；603、管道混合器；604、板框压滤机。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本高新技术。
23.正如背景技术中所记载的，废水经水质水量调节后进入厌氧和好氧生化系统，三羟甲基丙烷废水中特征污染物对活性污泥具有生物毒性，厌氧生化系统会出现酸化、污泥活性降低、活性污泥大量死亡的现象，生化系统难以长期稳定运行；同时控制出水cod＜500mg/l，出水不能直接排放。
24.为了解决上述问题，参见图1所示，本高新技术的实施例提供了一种三羟甲基丙烷生产废水处理系统，包括第一臭氧催化氧化单元1，第一臭氧催化氧化单元1包括第一臭氧催化氧化池101、第一臭氧发生器102、曝气头103、碱罐105，曝气头103通过设有风量调节阀的管线与第一臭氧发生器102相连，第一臭氧催化氧化池101底部装填有催化剂104，碱罐105 通过单独设有进液泵的加药管路与第一臭氧催化氧化池101相连。其中，废水中臭氧的投加浓度为60-100mg/l，其中碱罐的碱液为na2co3或nahco3或两者的混合液，控制废水ph 为8.5-9.0。将废水通入第一臭氧催化氧化池101，对三羟甲基丙烷生产废水首先进行臭氧催化氧化处理，通过催化氧化降低废水中特征污染物浓度，减少特征污染物对活性污泥生物毒性，利于后续生化降解处理的稳定运行。
25.本实施例中的三羟甲基丙烷生产废水处理系统还包括调节单元2，调节单元2包括均质池 201、氮营养盐罐202、磷营养盐罐203、微量元素罐204、酸罐205，氮营养盐罐202、磷营养盐罐203、微量元素罐204、酸罐205分别通过单独设有进液泵的加药管路与均质池201相连。
26.本实施例中的三羟甲基丙烷生产废水处理系统还包括厌氧膜生物反应器单元3，厌氧膜生物反应器单元3包括厌氧池301、第一微负压泥水膜分离装置302、沼气收集装置303、沼气柜304、第一排泥管线305，厌氧池301与均质池201相连通，第一微负压泥水膜分离装置302 固定于厌氧池301中并位于厌氧池301的出口处，沼气收集装置303收集的沼气通过管线输送至沼气柜304中储存。
27.本实施例中的三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括好氧膜反应器生物单元4，好氧膜反应器生物单元4包括曝气池401、第二微负压泥水膜分离装置402、鼓风机403、第一曝气头404、第二排泥管线405，曝气池401与厌氧池301连通，第二微负压泥水膜分离装置402固定于曝气池401中，并位于曝气池401的出口处，第一曝气头404通过设有风量调节阀的管线与鼓风机403相连。
28.本实施例中的三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括第二臭氧催化氧化单元5，第二臭氧催化氧化单元5包括第二臭氧催化氧化池501、第二臭氧发生器502、第二曝气头503，第二曝气头503通过设有风量调节阀的管线与第二臭氧发生器502相连，第二臭氧催化氧化
池501 与曝气池连通，第二臭氧催化氧化池501底部装填有催化剂104。
29.本实施例中的三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括污泥处理单元6，污泥处理单元6包括污泥浓缩池601、絮凝剂罐602、管道混合器603、板框压滤机604，污泥浓缩池601分别与第一排泥管线305、第二排泥管线405通过单独设有调节阀的管线相连，絮凝剂罐602通过设有进液泵的管线与管道混合器603相连，板框压滤机604通过污泥管线与管道混合器603相连。
30.本实施例中的催化剂104是过渡金属浸渍在氧化铝中的球体。
31.本实施例中的碱罐105中碱液为na2co3或nahco3或两者的混合液，控制废水ph为 8.5-9.0。
32.本实施例中的微量元素罐204中的微量元素是镍、锰、硼、钙、锌、镁、铁、钼元素离子的混合液。
33.本实施例中的酸罐205中为硫酸溶液，通过补加硫酸溶液控制废水ph为7.2-7.5。酸罐 205中为硫酸溶液，通过补加硫酸溶液控制废水ph为7.2-7.5。废水中臭氧投加浓度为 10-20mg/l。絮凝剂罐602中絮凝剂为聚丙烯酰胺溶液。
34.本高新技术的目的在于提供一种三羟甲基丙烷生产废水处理系统，以解决现有技术中的问题。三羟甲基丙烷生产废水经本系统处理后，出水达到cod≤80mg/l。
35.本高新技术由以下单元组成：第一臭氧催化氧化单元1、调节单元2、厌氧膜生物反应器 (简称厌氧mbr)单元3、好氧膜生物反应器(简称好氧mbr)单元4、第二臭氧催化氧化单元5、污泥处理单元6。
36.第一臭氧催化氧化单元1由第一臭氧催化氧化池101、第一臭氧发生器102、曝气头103、催化剂104、碱罐105组成，曝气头103通过设有风量调节阀的管线与第一臭氧发生器102相连，催化剂104是过渡金属浸渍在氧化铝中的球体，装填于第一臭氧催化氧化池101底部，碱罐105通过单独设有进液泵的管线与第一臭氧催化氧化池101底部相连，其中碱液为 na2co3或nahco3或两者的混合液，控制废水ph为8.5-9.0。
37.调节单元2由均质池201、氮营养盐罐202、磷营养盐罐203、微量元素罐204、酸罐205 组成，氮营养盐罐202、磷营养盐罐203、微量元素罐204、酸罐205均通过各自单独设有进液泵的管线与均质池201相连。微量元素罐是镍、锰、硼、钙、锌、镁、铁、钼元素离子的混合液。酸罐205中为硫酸溶液。
38.厌氧mbr单元3由厌氧池301、第一微负压泥水膜分离装置302、沼气收集装置303、沼气柜304、第一排泥管线305组成，第一微负压泥水膜分离装置302固定沉浸于厌氧池301 出口处，沼气收集装置303收集的沼气通过管线输送至沼气柜304中储存。
39.结合本高新技术的使用方法，进一步说明各处理单元的原理及之间的相连关系。
40.三羟废水从第一臭氧催化氧化池101底部进入，碱罐105通过进液泵向废水中补加碱液，控制第一臭氧催化氧化池101中废水ph为8.5-9.0，距离第一臭氧催化氧化池101底部0.2～0.3 m处安装曝气头103，通过曝气头对废水曝臭氧气体，废水中臭氧的投加浓度为60-100mg/l，曝气头103上装填催化剂104，催化剂104下面以3-5mm的卵石作为垫层，第一臭氧催化氧化池101出水溢流至调节单元2。
41.第一臭氧催化氧化池101出水溢流至均质池201，均质池201起均化水质水量作用，同时向均质池201中补加废水生化新陈代谢所需的氮、磷营养液和微量元素，微量元素是
镍、锰、硼、钙、锌、镁、铁、钼元素离子的混合液。酸罐205通过设有进液泵的管线向均质池201 中补加硫酸溶液，控制均质池201中废水ph为7.2-7.5。
42.均质池201出水经泵提升至厌氧池301，利用厌氧菌，将废水中大分子有机污染物降解为小分子有机污染物，然后降解为沼气，降低废水cod。操作时，废水从厌氧池301底部进入，废水上升过程中，搅动厌氧污泥，使污泥与废水充分接触进行厌氧生化降解，第一微负压泥水膜分离装置302采用中空纤维膜，微负压抽吸，可实现泥水分离，抽出的滤液自流进入好氧mbr单元4。厌氧池301顶部固定有沼气收集装置303，收集的沼气储存于沼气柜304中。定期打开第一排泥管线305的阀门排出厌氧池301中剩余厌氧污泥，污泥排至污泥处理单元6 的污泥浓缩池601。
43.第一微负压泥水膜分离装置302的抽出滤液自流从曝气池401底部进入，废水上升过程中搅动污泥，与污泥充分接触利于废水好氧生化降解。离曝气池401底部0.4～0.5m处安装第一曝气头404，通过第一曝气头404对废水进行曝气，连续补充废水生化过程中消耗的溶解氧。第二微负压泥水膜分离装置402抽出的滤液自流进入第二臭氧催化氧化单元5。定期打开第二排泥管线405的阀门排出曝气池401中剩余好氧污泥，污泥排至污泥处理单元6的污泥浓缩池601。
44.第二微负压泥水膜分离装置402的抽出滤液从第二臭氧催化氧化池501底部进入向上流，离第二臭氧催化氧化池501底部0.2～0.3m处安装第二曝气头503，第二曝气头503通过设有风量调节阀的管线与第二臭氧发生器502相连，通过第二曝气头503对废水曝臭氧气体，控制废水中臭氧的投加浓度10-20mg/l，第二曝气头503上装填催化剂104，催化剂104是过渡金属浸渍在氧化铝中的球体，催化剂104下面以3-5mm的卵石作为垫层，第二臭氧催化氧化池501出水达标排放。
45.第一排泥管线305、第二排泥管线405排放的污泥自流进入污泥浓缩池601，污泥浓缩池 601利用重力实现浓缩，底部的高浓度污泥通过泵提升经过管道混合器603。同时絮凝剂罐602 通过进液泵向管道混合器603输送絮凝剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺溶液，污泥与絮凝剂在管道混合器603中充分混合后，进入板框压滤机604压滤脱水，脱水后污泥填埋处置，板框压滤机604的压滤出水、污泥浓缩池601的上清液通过管线回到厌氧mbr单元3处理。
46.厌氧生化系统和好氧生化系统利用mbr膜实现泥水分离，有效解决了三羟甲基丙烷废水毒性干扰和生化系统中泥水难以分离的问题，彻底解决跑泥现象，实现了生化系统污泥浓度可控，提高了系统的容积负荷及抗负荷冲击能力。处理三羟甲基丙烷生产废水工艺流程简单，运行成本低，出水可稳定达到cod≤80mg/l。
47.三羟甲基丙烷装置排放的生产废水cod为8500mg/l，废水首先进入臭氧催化氧化单元进行催化氧化处理，用na2co3溶液调节废水ph至8.8，水力停留时间为80分钟，臭氧投加浓度为90mg/l，水温为28℃，臭氧催化氧化单元出水cod 7800mg/l，废水中特征污染物2
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乙基-己醇的浓度由进水的450mg/l降低至60mg/l。
48.在调节单元中补加尿素溶液、磷酸二氢钾溶液以及镍、锰、硼、钙、锌、镁、铁、钼微量元素溶液，用硫酸溶液调废水ph至7.4。
49.厌氧mbr单元水力停留时间为45小时，污泥浓度为8.0g/l，水温为33℃，厌氧mbr 单元微负压泥水分离膜抽滤出水cod为2600mg/l。
50.好氧mbr单元水力停留时间为32小时，污泥浓度为5.5g/l，溶解氧为3～5mg/l，水
温为29℃，好氧mbr单元微负压泥水分离膜抽滤出水cod为105mg/l。
51.臭氧催化氧化单元水力停留时间为40分钟，臭氧投加浓度为15mg/l，水温为27℃，臭氧催化氧化单元溢流出水cod为65mg/l。
52.排泥管线排放的污泥进入污泥处理单元，絮凝剂聚丙烯酰胺的投加量为污泥量的0.1％，污泥经板框压滤机压滤脱水后含水率约83％，作为有机肥料外运。
53.从以上的描述中，可以看出，本高新技术上述的实施例实现了如下技术效果：
54.将废水通入第一臭氧催化氧化池101，对三羟甲基丙烷生产废水首先进行臭氧催化氧化处理，通过催化氧化降低废水中特征污染物浓度，减少特征污染物对活性污泥生物毒性，利于后续生化降解处理的稳定运行。
55.以上所述仅为本高新技术的优选实施例而已，并不用于限制本高新技术，对于本领域的技术人员来说，本高新技术可以有各种更改和变化。凡在本高新技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本高新技术的保护范围之内。
技术特征：
1.一种三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，包括第一臭氧催化氧化单元(1)，所述第一臭氧催化氧化单元(1)包括第一臭氧催化氧化池(101)、第一臭氧发生器(102)、曝气头(103)、碱罐(105)，所述曝气头(103)通过设有风量调节阀的管线与所述第一臭氧发生器(102)相连，所述第一臭氧催化氧化池(101)底部装填有催化剂(104)，所述碱罐(105)通过单独设有进液泵的加药管路与所述第一臭氧催化氧化池(101)相连。2.根据权利要求1所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，所述三羟甲基丙烷生产废水处理系统还包括调节单元(2)，所述调节单元(2)包括均质池(201)、氮营养盐罐(202)、磷营养盐罐(203)、微量元素罐(204)、酸罐(205)，所述氮营养盐罐(202)、所述磷营养盐罐(203)、所述微量元素罐(204)、所述酸罐(205)分别通过单独设有进液泵的加药管路与所述均质池(201)相连。3.根据权利要求2所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，所述三羟甲基丙烷生产废水处理系统还包括厌氧膜生物反应器单元(3)，所述厌氧膜生物反应器单元(3)包括厌氧池(301)、第一微负压泥水膜分离装置(302)、沼气收集装置(303)、沼气柜(304)、第一排泥管线(305)，所述厌氧池(301)与所述均质池(201)相连通，所述第一微负压泥水膜分离装置(302)固定于所述厌氧池(301)中并位于所述厌氧池(301)的出口处，所述沼气收集装置(303)收集的沼气通过管线输送至所述沼气柜(304)中储存。4.根据权利要求3所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，所述三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括好氧膜反应器生物单元(4)，所述好氧膜反应器生物单元(4)包括曝气池(401)、第二微负压泥水膜分离装置(402)、鼓风机(403)、第一曝气头(404)、第二排泥管线(405)，所述曝气池(401)与所述厌氧池(301)连通，所述第二微负压泥水膜分离装置(402)固定于所述曝气池(401)中，并位于所述曝气池(401)的出口处，所述第一曝气头(404)通过设有风量调节阀的管线与所述鼓风机(403)相连。5.根据权利要求4所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，所述三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括第二臭氧催化氧化单元(5)，所述第二臭氧催化氧化单元(5)包括第二臭氧催化氧化池(501)、第二臭氧发生器(502)、第二曝气头(503)，所述第二曝气头(503)通过设有风量调节阀的管线与第二臭氧发生器(502)相连，所述第二臭氧催化氧化池(501)与所述曝气池连通，所述第二臭氧催化氧化池(501)底部装填有催化剂(104)。6.根据权利要求5所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，所述三羟甲基丙烷生产废水处理系统包括污泥处理单元(6)，所述污泥处理单元(6)包括污泥浓缩池(601)、絮凝剂罐(602)、管道混合器(603)、板框压滤机(604)，所述污泥浓缩池(601)分别与所述第一排泥管线(305)、所述第二排泥管线(405)通过单独设有调节阀的管线相连，所述絮凝剂罐(602)通过设有进液泵的管线与所述管道混合器(603)相连，所述板框压滤机(604)通过污泥管线与管道混合器(603)相连。7.根据权利要求1所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，所述催化剂(104)是过渡金属浸渍在氧化铝中的球体。8.根据权利要求1所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，其特征在于，所述碱罐(105)中碱液为na2co3或nahco3，控制废水ph为8.5-9.0。9.根据权利要求2所述的三羟甲基丙烷生产废水处理系统，所述酸罐(205)中为硫酸溶液，通过补加硫酸溶液控制废水ph为7.2-7.5。
技术总结
本高新技术提供了一种三羟甲基丙烷生产废水处理系统，包括臭氧催化氧化单元，臭氧催化氧化单元包括臭氧催化氧化池、臭氧发生器、曝气头、碱罐，曝气头通过设有风量调节阀的管线与臭氧发生器相连，臭氧催化氧化池底部装填有催化剂，碱罐通过单独设有进液泵的加药管路与臭氧催化氧化池相连。对三羟甲基丙烷生产废水首先进行臭氧催化氧化处理，通过催化氧化降低废水中特征污染物浓度，减少特征污染物对活性污泥生物毒性，利于后续生化降解处理的稳定运行。运行。运行。
技术开发人、权利持有人：饶辉凯 岳春雨 文海峰 王岩柏 徐祖会 李刚 张庆民 孙红珍
