公布日：2023.09.12
申請(qǐng)日：2023.06.25
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/
56(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法，包括如下步驟：對(duì)酚醛樹脂合成廢水進(jìn)行一級(jí)曝氣處理，所述一級(jí)曝氣處理包括依次添加第一藥劑和第一絮凝劑的步驟；一級(jí)沉淀獲得第一清液；采用芬頓法，在所述第一清液中添加含第二藥劑和雙氧水，并進(jìn)行紫外光催化處理；二級(jí)沉淀處理獲得第二清液；對(duì)所述第二清液進(jìn)行二級(jí)曝氣處理，所述二級(jí)曝氣處理包括添加第三藥劑并進(jìn)行電催化氧化處理的步驟；采用芬頓法，添加含第四藥劑和雙氧水，并進(jìn)行紫外光催化處理；進(jìn)行三級(jí)曝氣處理，所述三級(jí)曝氣處理包括依次添加PFS和第二絮凝劑的步驟；三級(jí)沉淀處理。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了酚醛樹脂類合成廢水的直接處理，處理后的廢水中有機(jī)污染物及氨氮得到了同步降低。
權(quán)利要求書
1.一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法，其特征在于，包括如下步驟：對(duì)酚醛樹脂合成廢水進(jìn)行一級(jí)曝氣處理，所述一級(jí)曝氣處理包括：開啟曝氣系統(tǒng)，添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑至酚醛樹脂合成廢水中，然后投加硫酸調(diào)節(jié)pH值低于11，調(diào)節(jié)pH值后，繼續(xù)加入PAM；一級(jí)沉淀獲得第一清液；采用芬頓法，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑和雙氧水，并進(jìn)行紫外光催化處理；二級(jí)沉淀處理獲得第二清液；對(duì)所述第二清液進(jìn)行二級(jí)曝氣處理，所述二級(jí)曝氣處理包括：開啟曝氣系統(tǒng)，添加第三藥劑硫酸鎂至第二清液中，然后將其排入電催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行電催化氧化，待廢水的ORP值達(dá)到200~800mV時(shí)關(guān)閉所述電催化氧化系統(tǒng)電源；采用芬頓法，添加含Fe2+的第四藥劑和雙氧水，并進(jìn)行紫外光催化處理；進(jìn)行三級(jí)曝氣處理，所述三級(jí)曝氣處理包括依次添加PFS和PAM的步驟；三級(jí)沉淀處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，在所述一級(jí)沉淀、所述二級(jí)沉淀或所述三級(jí)沉淀中，獲得污泥，所述方法還包括：對(duì)所述污泥的壓濾液進(jìn)行所述一級(jí)曝氣處理，一級(jí)沉淀獲得所述第一清液；或，對(duì)所述污泥的壓濾液與所述酚醛樹脂合成廢水進(jìn)行所述一級(jí)曝氣處理，一級(jí)沉淀獲得所述第一清液。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一藥劑包括摩爾比為x:y:z的PAC與CaCl2及氯化鎂，其中x的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑，投加硫酸調(diào)整第一清液的pH值至1-5之間，開啟一級(jí)UV燈系統(tǒng)，加入雙氧水，進(jìn)行紫外光催化處理1-10h。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述三級(jí)曝氣處理包括：開啟曝氣系統(tǒng)，投加PFS至酚醛樹脂合成廢水中，加入堿調(diào)整pH值在4~11之間，繼續(xù)加入PAM。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一藥劑的添加量為0.1-5kg/m3，所述第三藥劑的添加量為0.1-10kg/m3。
7.一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的系統(tǒng)，其特征在于，包括如下設(shè)備：第一加藥池，所述第一加藥池通過泵及管道分別與廢水收集池、含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑儲(chǔ)存池、硫酸儲(chǔ)存池、PAM儲(chǔ)存池、第一沉淀池相連通；所述第一加藥池配置有第一pH計(jì)，用于控制所述第一加藥池內(nèi)廢水的pH值；曝氣系統(tǒng)，用于曝氣；所述曝氣系統(tǒng)通過管道與第一加藥池相連通；第一中間水池，所述第一中間水池通過泵及管道與第一沉淀池相連通；一級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)，所述一級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)包含一級(jí)UV反應(yīng)容器和一級(jí)UV燈系統(tǒng)；所述一級(jí)UV反應(yīng)容器配置有第二pH計(jì)，用于控制所述一級(jí)UV反應(yīng)容器內(nèi)廢水的pH值；所述一級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道分別與第一中間水池、含有Fe2+的第二藥劑儲(chǔ)存池、硫酸儲(chǔ)存池、雙氧水儲(chǔ)存池、第二沉淀池相連通；所述第二沉淀池通過泵及管道分別與曝氣系統(tǒng)、堿儲(chǔ)存池相連通；所述第二沉淀池配置有第三pH計(jì)，用于控制第二沉淀池內(nèi)堿的投加量；第二中間水池，所述第二中間水池通過管道分別與曝氣系統(tǒng)、第二沉淀池、第三藥劑硫酸鎂儲(chǔ)存池、電催化氧化系統(tǒng)相連通；所述電催化氧化系統(tǒng)配置有ORP系統(tǒng)，用于控制所述電催化氧化系統(tǒng)內(nèi)的ORP；第三中間水池，所述第三中間水池通過泵及管道與電催化氧化系統(tǒng)相連通；二級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)，所述二級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)包含二級(jí)UV反應(yīng)容器和二級(jí)UV燈系統(tǒng)；所述二級(jí)UV反應(yīng)容器配置有第四pH計(jì)，用于控制所述二級(jí)UV反應(yīng)容器內(nèi)廢水的pH值；所述二級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道分別與第三中間水池、含有Fe2+的第四藥劑儲(chǔ)存池、硫酸儲(chǔ)存池、雙氧水儲(chǔ)存池相連通；第二加藥池，所述第二加藥池通過泵及管道分別與二級(jí)UV反應(yīng)容器、PFS儲(chǔ)存池、PAM儲(chǔ)存池、曝氣系統(tǒng)、第三沉淀池相連通；清水池，所述清水池通過泵及管道與第三沉淀池相連通；壓濾機(jī)，用于污泥壓濾；所述壓濾機(jī)通過泵及管道分別與第一沉淀池、第二沉淀池、第三沉淀池、一級(jí)UV反應(yīng)容器相連通。
發(fā)明內(nèi)容
基于以上問題，有必要提供一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法及系統(tǒng)。
一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法，包括如下步驟：
對(duì)酚醛樹脂合成廢水進(jìn)行一級(jí)曝氣處理，所述一級(jí)曝氣處理包括依次添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑和第一絮凝劑的步驟；
一級(jí)沉淀獲得第一清液；
采用芬頓法，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑和雙氧水，并進(jìn)行紫外光催化處理；
二級(jí)沉淀處理獲得第二清液；
對(duì)所述第二清液進(jìn)行二級(jí)曝氣處理，所述二級(jí)曝氣處理包括添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第三藥劑并進(jìn)行電催化氧化處理的步驟；
采用芬頓法，添加含Fe2+的第四藥劑和雙氧水，并進(jìn)行紫外光催化處理；
進(jìn)行三級(jí)曝氣處理，所述三級(jí)曝氣處理包括依次添加PFS和第二絮凝劑的步驟；
三級(jí)沉淀處理。
優(yōu)選方案為，在所述一級(jí)沉淀、所述二級(jí)沉淀或所述三級(jí)沉淀中，獲得污泥，所述方法還包括：
對(duì)所述污泥的壓濾液進(jìn)行所述一級(jí)曝氣處理，一級(jí)沉淀獲得所述第一清液；
或，對(duì)所述污泥的壓濾液與所述酚醛樹脂合成廢水進(jìn)行所述一級(jí)曝氣處理，一級(jí)沉淀獲得所述第一清液。
優(yōu)選方案為，所述第一藥劑包括摩爾比為x:y:zPAC與CaCl2及氯化鎂，其中x的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10。
優(yōu)選方案為，所述一級(jí)曝氣處理包括：
開啟曝氣系統(tǒng)，添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑至酚醛樹脂合成廢水中，然后投加硫酸調(diào)節(jié)pH值低于11，調(diào)節(jié)pH值后，繼續(xù)加入第一絮凝劑。
優(yōu)選方案為，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑，投加硫酸調(diào)整第一清液的pH值至1-5之間，開啟UV燈系統(tǒng)，加入雙氧水，進(jìn)行紫外光催化處理1-10h。
優(yōu)選方案為，所述二級(jí)曝氣處理包括：
開啟曝氣系統(tǒng)，添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第三藥劑至第二清液中，然后將其排入電催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行電催化氧化，待廢水的ORP值達(dá)到200～800mV時(shí)關(guān)閉所述電催化氧化系統(tǒng)電源。
優(yōu)選方案為，所述三級(jí)曝氣處理包括：
開啟曝氣系統(tǒng)，投加PFS至酚醛樹脂合成廢水中，加入堿調(diào)整pH值在4～11之間，繼續(xù)加入第二絮凝劑。
優(yōu)選方案為，所述第一藥劑的添加量為0.1-5kg/m3，所述第三藥劑的添加量為0.1-10kg/m3。
優(yōu)選方案為，所述雙氧水的投加量由下式計(jì)算：
V＝p×COD(1)
式(1)中，COD值的單位是g/L，p是系數(shù)，p的取值范圍是5-15之間，V的單位是L/m3；
第二藥劑與第四藥劑的投加量均按照下式計(jì)算得到：
m＝n×COD(2)
式(2)中，COD的單位是g/L，n是系數(shù)，n的取值范圍是0.1-10之間，m是每噸水需要投加的第三藥劑或第四藥劑的量，單位是kg/m3。
一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的系統(tǒng)，包括如下設(shè)備：
廢水收集池，用于收集廢水；
儲(chǔ)存池A，用于儲(chǔ)存第一藥劑；硫酸儲(chǔ)存池，用于儲(chǔ)存硫酸；
PAM儲(chǔ)存池，用于儲(chǔ)存PAM(Polyacrylamide：聚丙烯酰胺)；
第一加藥池，用于加藥；所述第一加藥池通過泵及管道與所述廢水收集池相連通；所述第一加藥池通過泵及管道與所述儲(chǔ)存池A相連通；所述第一加藥池通過泵及管道與所述硫酸儲(chǔ)存池相連通；所述第一加藥池通過泵及管道與所述PAM儲(chǔ)存池相連通；所述第一加藥池配置有第一pH計(jì)用于控制所述加藥池內(nèi)廢水的pH值；
曝氣系統(tǒng)，用于曝氣；所述曝氣系統(tǒng)通過管道與所述第一加藥池相連通；
第一沉淀池，用于絮凝沉淀；所述第一沉淀池通過泵及管道與所述第一加藥池相連通；
第一中間水池，用于廢水的暫存；所述第一中間水池通過泵及管道與所述第一沉淀池相連通；
第二藥劑儲(chǔ)存池儲(chǔ)存池，用于儲(chǔ)存含Fe2+的第二藥劑；
雙氧水儲(chǔ)存池，用于儲(chǔ)存雙氧水；
一級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)，用于UV/Fenton處理；所述一級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)包含一級(jí)UV反應(yīng)容器；所述一級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)包含一級(jí)UV燈系統(tǒng)；所述一級(jí)UV反應(yīng)容器配置有第二pH計(jì)，用于控制所述一級(jí)UV反應(yīng)容器內(nèi)廢水的pH值；所述一級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述第一中間水池相連通；所述一級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述第二藥劑儲(chǔ)存池相連通；所述一級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述硫酸儲(chǔ)存池相連通；所述一級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述雙氧水儲(chǔ)存池相連通；
堿儲(chǔ)存池，用于儲(chǔ)存堿；所述堿為工業(yè)上廉價(jià)易得的無機(jī)堿，通常是指燒堿或者石灰；
第二沉淀池，用于絮凝沉淀；所述第二沉淀池通過泵及管道與所述一級(jí)UV反應(yīng)容器相連通；所述第二沉淀池通過管道與所述曝氣裝置相連通；所述第二沉淀池通過泵及管道與所述堿儲(chǔ)存池相連通；所述第二沉淀池配置有第三pH計(jì)用于控制所述第二沉淀池內(nèi)堿的投加量；
儲(chǔ)存池B，用于儲(chǔ)存第三藥劑；
第二中間水池，用于廢水的暫存；所述第二中間水池通過管道與所述曝氣系統(tǒng)相連通；所述第二中間水池通過泵及管道與所述第二沉淀池相連通；所述第二中間水池通過泵及管道與所述儲(chǔ)存池B相連通；
電催化氧化系統(tǒng)，用于電催化氧化；所述電催化氧化系統(tǒng)通過泵及管道與所述第二中間水池相連通；所述電催化氧化系統(tǒng)配置有ORP(Oxidation-ReductionPotential，氧化還原電位)系統(tǒng)用于控制所述電催化氧化系統(tǒng)內(nèi)的ORP；
第三中間水池，用于廢水的暫存；所述第三中間水池通過泵及管道與所述電催化氧化系統(tǒng)相連通；
第四藥劑儲(chǔ)存池儲(chǔ)存池，用于儲(chǔ)存含Fe2+的第四藥劑；
二級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)，用于UV/Fenton處理；所述二級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)包含二級(jí)UV反應(yīng)容器；所述二級(jí)UV/Fenton處理系統(tǒng)包含二級(jí)UV燈系統(tǒng)；所述二級(jí)UV反應(yīng)容器配置有第四pH計(jì)，用于控制所述二級(jí)UV反應(yīng)容器內(nèi)廢水的pH值；所述二級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述第三中間水池相連通；所述二級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述第四藥劑儲(chǔ)存池相連通；所述二級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述硫酸儲(chǔ)存池相連通；所述二級(jí)UV反應(yīng)容器通過泵及管道與所述雙氧水儲(chǔ)存池相連通；
PFS儲(chǔ)存池，用于儲(chǔ)存PFS(Polymerizedferroussulfate，聚合硫酸鐵)；
第二加藥池，用于加藥；所述第二加藥池通過泵及管道與所述二級(jí)UV反應(yīng)容器相連通；所述第二加藥池通過泵及管道與所述PFS儲(chǔ)存池相連通；所述第二加藥池通過泵及管道與所述PAM儲(chǔ)存池相連通；所述第二加藥池通過管道與所述曝氣系統(tǒng)相連通；
第三沉淀池，用于絮凝沉淀；所述第三沉淀池通過泵及管道與所述第二加藥池相連通；
清水池，用于儲(chǔ)存清水；所述清水池通過泵及管道與所述第三沉淀池相連通；
壓濾機(jī)，用于污泥壓濾；所述壓濾機(jī)通過泵及管道與所述第一沉淀池相連通；所述污泥壓濾機(jī)通過泵及管道與所述第二沉淀池相連通；所述壓濾機(jī)通過泵及管道與所述第三沉淀池相連通；所述壓濾機(jī)通過泵及管道與所述一級(jí)UV反應(yīng)容器相連通。
上述一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法及系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)酚醛樹脂合成廢水的處理，經(jīng)過該處理方法處理后的廢水各項(xiàng)污染物濃度經(jīng)過檢測可以滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》表4中其它排污單位三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)污染物最高排放限值要求，清水池中的清水可以直接排放；污泥壓濾機(jī)壓濾出來的污泥可以按照廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥處理辦法進(jìn)行處理；經(jīng)過上述方法處理酚醛樹脂合成廢水后無有毒有害氣體產(chǎn)生，降低了污染物的排放；上述一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法及系統(tǒng)，通過兩級(jí)UV/Fenton氧化及電催化氧化實(shí)現(xiàn)了酚醛樹脂合成工業(yè)廢水的直接達(dá)標(biāo)排放；由于使用了UV/Fenton氧化處理，節(jié)約了設(shè)備投資；UV/Fenton氧化的方法減少了硫酸亞鐵的投加量，因而也相應(yīng)的降低了Fenton氧化過程中產(chǎn)生的鐵泥量；上述一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法既實(shí)現(xiàn)了酚醛樹脂合成廢水的直接達(dá)標(biāo)排放，又降低了酚醛樹脂合成廢水的處理成本。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了酚醛樹脂類合成廢水的直接處理，經(jīng)過處理，廢水中的有機(jī)污染物及氨氮得到了同步的降低。通常情況下，酚醛樹脂生產(chǎn)企業(yè)的合成廢水是采用委外處理的方法，一方面處理成本很高，另一方面，授權(quán)的委外企業(yè)也沒有能力對(duì)這類廢水進(jìn)行低成本處理；
2、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，主要優(yōu)點(diǎn)是：
1)本發(fā)明綜合運(yùn)用UV/Fenton和電催化氧化的方法，實(shí)現(xiàn)了廢水中各項(xiàng)污染物的直接降解；
2)廢水的預(yù)處理過程對(duì)于后續(xù)的處理是至關(guān)重要的，本發(fā)明通過反復(fù)的研究比較，選定了特殊的方法對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理。酚醛樹脂合成廢水如果不進(jìn)行預(yù)處理，直接進(jìn)行后續(xù)的UV/Fenton處理或者其它氧化處理效率低、速度慢。經(jīng)過試驗(yàn)研究證明，不進(jìn)行預(yù)處理的酚醛樹脂合成廢水，進(jìn)行UV/Fenton氧化時(shí)，反應(yīng)時(shí)間超過24h，而且COD值很難降低到1000mg/L以下。經(jīng)過預(yù)處理，同等條件下的UV/Fenton反應(yīng)可以縮短至4～6h，而且COD值可以直接降低至1000mg/L以下。這一步預(yù)處理，也同時(shí)為后續(xù)處理提供了便利條件；
3)電催化氧化的引入，可以高效、低成本的降低廢水中的氨氮及有機(jī)胺類，經(jīng)過電催化氧化處理，廢水的氨氮可以降低至幾乎任意低；
4)二級(jí)UV/Fenton的引入可以使廢水的COD值降低到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》表4中其它排污單位三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)污染物最高排放限值要求的程度。經(jīng)過一級(jí)UV/Fenton及電催化氧化處理的廢水，二級(jí)UV/Fenton反應(yīng)的速度大大加快，因而設(shè)備投資成本及運(yùn)營成本都會(huì)較低；
5)本發(fā)明的方法及技術(shù)可以使用到其它行業(yè)的廢水處理之中。
（發(fā)明人：衡云華;康佑軍;張志雄;徐瀘軍;周帥;彭偉君）
