公布日：2023.09.15
申請日：2022.03.03
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/467(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本申請公開了一種鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，屬于廢水回收處理技術(shù)領(lǐng)域，用于礦井鉆采過程中產(chǎn)生廢水處理，包括廢水的收集和調(diào)節(jié)、混凝-除硬-沉淀處理、電催化氧化處理、延時停留氯化處理、兩級接觸氧化池處理、生化沉淀池沉淀以及處理產(chǎn)物的利用。本發(fā)明利用電催化氧化法對鉆采廢水進行預(yù)處理，實現(xiàn)鉆采廢水中大分子有機物特別是表面活性劑的高效降解，同時可實現(xiàn)氨氮的高效去除，解決了高鹽環(huán)境中生物及低溫多效蒸餾工藝脫氨氮效率低的問題，同時充分利用電催化過程中產(chǎn)生的次氯酸鹽氧化劑，提高了系統(tǒng)處理效率，提升了廢水的可生化性，降低了運行成本。
權(quán)利要求書
1.一種鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于，包括以下步驟：廢水的收集和調(diào)節(jié)，將不同井鉆采廢水收集進入均質(zhì)池進行混合，停留時間HRT為10～15天，并調(diào)節(jié)廢水氯離子濃度為20000～25000mg/L；混凝-除硬-沉淀處理，將均質(zhì)池中氯離子濃度符合要求的廢水轉(zhuǎn)至沉淀池中，先投加堿液調(diào)節(jié)廢水pH為9～11.5，然后投加0.5%～2%的除硬劑控制廢水中鈣、鎂離子濃度小于100mg/L，再投加0.01%～0.5%混凝劑進行絮凝并沉淀，得到沉淀池中的上清液；電催化氧化處理，沉淀池中的上清液通過管道混合器投加酸液調(diào)節(jié)廢水pH為3~7后進入電催化氧化單元，控制電流密度0.05～0.1A/cm2，反應(yīng)時間30～50min，進行電催化氧化處理；延時停留氯化處理，電催化氧化處理后進入折流式延時氧化反應(yīng)單元，依靠電催化氧化過程中產(chǎn)生的次氯酸鈉進行廢水COD持續(xù)降解，停留時間HRT24～72h；兩級接觸氧化池處理，將折流式延時氧化反應(yīng)單元處理后的水通過管道混合器添加堿液調(diào)節(jié)廢水pH到7～8、添加亞硫酸氫鈉調(diào)節(jié)廢水ORP≤300mv后進入兩級接觸氧化池處理；生化沉淀池沉淀，兩級接觸氧化池處理后的溶液轉(zhuǎn)至生化沉淀池進行沉淀處理；處理產(chǎn)物的利用，生化沉淀池的上清液進行低溫多效蒸餾或經(jīng)膜濃水后對濃水進行低溫多效蒸餾；生化沉淀池的沉淀污泥回流到兩級接觸氧化池或作為剩余污泥進行無害化處置。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：電催化氧化處理時產(chǎn)生的廢氣處理；具體為：在電催化氧化單元上部設(shè)負(fù)壓抽吸系統(tǒng)，吸收反應(yīng)時產(chǎn)生的廢氣，并用氫氧化鈉溶液吸收。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于：所述兩級接觸氧化池處理控制溶解氧濃度2～4.5mg/L，水溫≥20℃，一級接觸氧化單元HRT48～72h，二級接觸氧化單元HRT24～48h。
4.如權(quán)利要求3所述的鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于：兩級接觸氧化池處理中的接觸氧化采用組合填料，填料填充比80%。
5.如權(quán)利要求1所述的鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：對折流式延時氧化反應(yīng)單元處理后的水進行ORP測定，當(dāng)ORP≤300mv時，廢水直接進入兩級接觸氧化單元處理，當(dāng)ORP≥300mv時添加亞硫酸氫鈉，調(diào)節(jié)廢水ORP≤300mv后進入兩級接觸氧化池處理。
6.如權(quán)利要求1所述的鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于：所述調(diào)節(jié)廢水PH的酸液為鹽酸，堿液為氫氧化鈉溶液。
7.如權(quán)利要求1所述的鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于：通過不同類型廢水的混配調(diào)節(jié)所述均質(zhì)池中廢水氯離子濃度。
8.如權(quán)利要求1所述的鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，其特征在于：所述除硬劑為碳酸鈉和氫氧化鈉的混合液。
發(fā)明內(nèi)容
本申請的目的在于提高井鉆采過程中產(chǎn)生廢水處理的經(jīng)濟效益，保護礦井周圍的土壤環(huán)境。
為達到以上目的，本申請采用的技術(shù)方案為：一種鉆采廢水蒸餾預(yù)處理方法，包括以下步驟：廢水的收集和調(diào)節(jié)，將不同井鉆采廢水收集進入均質(zhì)池進行混合，停留時間HRT為10～15天，并調(diào)節(jié)廢水氯離子濃度為20000～25000mg/L；混凝-除硬-沉淀處理，將均質(zhì)池中氯離子濃度符合要求的廢水轉(zhuǎn)至沉淀池中，先投加堿液調(diào)節(jié)廢水pH為9～11.5，然后投加0.5%～2%的除硬劑控制廢水中鈣、鎂離子濃度小于100mg/L，再投加0.01%～0.5%混凝劑進行絮凝并沉淀，得到沉淀池中的上清液；電催化氧化處理，沉淀池中的上清液通過管道混合器投加酸液調(diào)節(jié)廢水pH為3~7后進入電催化氧化單元，控制電流密度0.05～0.1A/cm2，反應(yīng)時間30～50min，進行電催化氧化處理；延時停留氯化處理，電催化氧化處理后進入折流式延時氧化反應(yīng)單元，依靠電催化氧化過程中產(chǎn)生的次氯酸鈉進行廢水COD持續(xù)降解，停留時間HRT24～72h；兩級接觸氧化池處理，將折流式延時氧化反應(yīng)單元處理后的水通過管道混合器添加堿液調(diào)節(jié)廢水pH到7～8、添加亞硫酸氫鈉調(diào)節(jié)廢水ORP≤300mv后進入兩級接觸氧化池處理；生化沉淀池沉淀，兩級接觸氧化池處理后的溶液轉(zhuǎn)至生化沉淀池進行沉淀處理；處理產(chǎn)物的利用，生化沉淀池的上清液進行低溫多效蒸餾或經(jīng)膜濃水后對濃水進行低溫多效蒸餾；生化沉淀池的沉淀污泥回流到兩級接觸氧化池或作為剩余污泥進行無害化處置。
作為一種優(yōu)選，還包括：電催化氧化處理時產(chǎn)生的廢氣處理；具體為：在電催化氧化單元上部設(shè)負(fù)壓抽吸系統(tǒng)，吸收反應(yīng)時產(chǎn)生的廢氣，并用氫氧化鈉溶液吸收。
作為另一種優(yōu)選，所述兩級接觸氧化池處理控制溶解氧濃度2～4.5mg/L，水溫≥20℃，一級接觸氧化單元HRT48～72h，二級接觸氧化單元HRT24～48h。
進一步優(yōu)選，兩級接觸氧化池處理中的接觸氧化采用組合填料，填料填充比80%。
作為另一種優(yōu)選，還包括：對折流式延時氧化反應(yīng)單元處理后的水進行ORP測定，當(dāng)ORP≤300mv時，廢水直接進入兩級接觸氧化單元處理，當(dāng)ORP≥300mv時添加亞硫酸氫鈉，調(diào)節(jié)廢水ORP≤300mv后進入兩級接觸氧化池處理。
優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)廢水PH的酸液為鹽酸、堿液為氫氧化鈉溶液。
優(yōu)選的，所述通過不同類型廢水的混配調(diào)節(jié)均質(zhì)池中廢水氯離子濃度。
優(yōu)選的，所述除硬劑為碳酸鈉和氫氧化鈉的混合液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果在于：（1）利用電催化氧化法對鉆采廢水進行預(yù)處理，實現(xiàn)鉆采廢水中大分子有機物特別是表面活性劑的高效降解，同時可實現(xiàn)氨氮的高效去除，解決了高鹽環(huán)境中生物及低溫多效蒸餾工藝脫氨氮效率低的問題，同時充分利用電催化過程中產(chǎn)生的次氯酸鹽氧化劑，提高了系統(tǒng)處理效率，提升了廢水的可生化性，降低了運行成本，同時解決了含表面活性劑廢水好氧處理過程中泡沫大量產(chǎn)生的問題，通過電催化氧化協(xié)同生化處理實現(xiàn)廢水高質(zhì)量低成本處理，處理出水滿足低溫多效蒸餾及反滲透進水要求；（2）利用電催化氧化協(xié)同接觸氧化處理工藝解決了高鹽鉆采廢水生化處理中氨氮去除效果差，后端低溫多效蒸餾對氨氮基本無去除效果的問題，解決高鹽含氨氮廢水蒸餾產(chǎn)水需要化學(xué)脫氨氮的問題，就可降低處理成本，縮短工藝流程；利用電催化氧化過程產(chǎn)生的次氯酸鈉進行廢水延時氧化，提升了處理效果，降低了藥劑成本。
（發(fā)明人：羅平凱;胡志勇;邱林青;劉俊;歐輝;李長云;洛邊克哈;孫大杰;羅嵐;楊勇）
