公布日：2023.09.05
申請日：2023.06.19
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F1/32(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F1/469(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，包括以下步驟：S1.選取鐵基絮凝劑和氧化劑用于預沉淀氧化池；S2.預沉淀氧化池出水流進入A/A/O生化池；S3.A/A/O池出水進入二沉池；S4.二沉池出水至電催化槽。此工藝因為位于二沉池后端，所以采用電催化，避免了外加催化劑，導致二次污染，綠色高效。經(jīng)過此工藝處理后，化學需氧量(CODcr)從730降到160(降解率達到78％)，BOD5從360降到75(降解率達到79％)。
權(quán)利要求書
1.一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：包括以下步驟：S1.選取鐵基絮凝劑和氧化劑用于預沉淀氧化池；S2.預沉淀氧化池出水流進入A/A/O生化池；S3.A/A/O池出水進入二沉池；S4.二沉池出水至電催化槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述步驟S1之前還包括將高鹽高濃度有機廢水先經(jīng)過粗、細格柵過濾，再進行沉砂處理的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述沉砂處理中的沉砂池每立方米污水的曝氣量為0.1～0.2m3空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述沉砂池一側(cè)設(shè)置有空氣擴散裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述空氣擴散裝置距池底0.6～0.9m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述氧化劑通過氧化劑加藥系統(tǒng)加入，所述氧化劑加藥系統(tǒng)濃度為5％-10％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述鐵基絮凝劑為聚合硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸亞鐵或硫酸鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述氧化劑為雙氧水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述電催化槽的出水進入電滲析裝置，所述電滲析裝置的出水經(jīng)進入消毒氧化槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，其特征在于：所述消毒氧化槽為紫外耦合O3的消毒氧化槽。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)中脫鹽處理，主要以蒸餾、離子交換、膜處理以及電滲析為主，整體存在脫鹽處理成本較高，構(gòu)筑物及處理裝置運維復雜的技術(shù)問題。
本發(fā)明公開了一種高鹽高濃度有機廢水脫鹽氧化處理工藝，包括以下步驟：
S1.選取鐵基絮凝劑和氧化劑用于預沉淀氧化池；
S2.預沉淀氧化池出水流進入A/A/O生化池；
S3.A/A/O池出水進入二沉池；
S4.二沉池出水至電催化槽。
工作原理：1)絮凝劑通過中和膠體和懸浮物顆粒表面電荷，使其克服膠體和懸浮物顆粒間的靜電排斥力，從而使顆粒脫穩(wěn)并形成細小的凝聚體，形成的細小的凝聚體在絮凝劑的橋連下生成大體積的絮凝物，進而發(fā)生沉淀作用。該過程不僅可去除水體懸浮顆粒，大體積絮體形成過程會通過分子間作用力、靜電引力作用攜帶部分有機污染物、無機離子協(xié)同沉降去除。此外，微電解過程中產(chǎn)生的大量Fe2+和Fe3+，Fe2+和Fe3+形成新生態(tài)的Fe(OH)2和Fe(OH)3膠體，Fe(OH)2和Fe(OH)3膠體具有很大的比表面積和吸附能力，通過吸附沉淀可以去除廢水中的懸浮態(tài)的COD和色度。
Fe2++2H2O→Fe(OH)2+2H+
Fe3++3H2O→Fe(OH)3+3H+
2)氧化作用鐵基絮凝劑投入水體中會釋放出鐵離子(Fe3+、Fe2+)，鐵離子會與雙氧水發(fā)生芬頓及類芬頓反應，生成強氧化的活性物質(zhì)羥基自由基(·OH)及高價鐵離子(Fe(IV)O2+)，反應過程實現(xiàn)Fe2+/Fe3+循環(huán)催化氧化，從而實現(xiàn)有機污染物的持續(xù)礦化降解。
Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-
Fe2++·OH→Fe3++OH-
Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+
Fe2++HO2·→Fe3++HO2-
Fe3++HO2·→Fe2++H++O2
Fe2++H2O2→Fe(IV)O2++H2O
3)調(diào)節(jié)pH作用鐵基絮凝劑溶解態(tài)會調(diào)節(jié)水體pH,中和堿性水體達到酸性，為后續(xù)厭氧過程提供水解和酸化條件，避免設(shè)置水解酸化池，減少建造成本。
利用電催化槽進行電催化氧化工藝(電/PS)實現(xiàn)對有機物進一步降解去除。由于處理的是高鹽高濃度的難降解有機廢水，所以第二道氧化工藝的添加是對生化處理未能降解的有機污染物做進一步氧化去除。此工藝因為位于二沉池后端，所以采用電催化，避免了外加催化劑，導致二次污染，綠色高效。經(jīng)過此工藝處理后，化學需氧量(CODcr)從730降到160(降解率達到78％)，BOD5從360降到75(降解率達到79％)。
進一步的，所述步驟S1之前還包括將高鹽高濃度有機廢水先經(jīng)過粗、細格柵過濾，再進行沉砂處理的步驟。
進一步的，所述沉砂處理中的沉砂池每立方米污水的曝氣量為0.1～0.2m3空氣。
進一步的，所述沉砂池一側(cè)設(shè)置有空氣擴散裝置。
進一步的，所述空氣擴散裝置距池底0.6～0.9m。
進一步的，所述氧化劑通過氧化劑加藥系統(tǒng)加入，所述氧化劑加藥系統(tǒng)濃度為5％-10％。
進一步的，所述鐵基絮凝劑為聚合硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸亞鐵或硫酸鐵。
進一步的，所述氧化劑為雙氧水。
鐵劑絮凝劑配合氧化劑雙氧水(H2O2)實現(xiàn)絮凝沉淀和氧化相結(jié)合的作用，鐵基絮凝劑會活化雙氧水產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基，從而實現(xiàn)有機污染物的降解。經(jīng)過該預沉淀氧化池處理后，CODr從3700降到2350(降解率達到36.5％)，BOD5從1550降到1200(降解率達到23％)。此時，預沉淀氧化池還起到了調(diào)節(jié)池的作用，調(diào)節(jié)進水的pH。
進一步的，所述電催化槽包括過硫酸鹽加藥系統(tǒng)、直流電源、pH在線控制儀和進出水裝置。
進一步的，所述電催化槽的出水進入電滲析裝置，所述電滲析裝置的出水經(jīng)進入消毒氧化槽。
進一步的，所述消毒氧化槽為紫外耦合O3的消毒氧化槽。
利用紫外(UV)耦合O3工藝一方面可滿足污水消毒，另一方面實現(xiàn)對有機物污染物的徹底礦化去除�？梢钥闯�，經(jīng)過上一個工藝處理后的污水，水質(zhì)指標還達不到污水排放一級a標準。基于以上考慮，所以在原有的消毒工藝上經(jīng)過改進，實現(xiàn)UV與O3耦合消毒氧化工藝，對水體做進一步處理，減少了池體建設(shè)費用具有經(jīng)濟性。經(jīng)過此工藝處理后，CODr從155降到40(降解率達到74％)，BOD5從65降到10(降解率達到85％)。
進一步的，所述消毒氧化槽臭氧投加量為1-5mg/L，紫外光波長范圍為200-280nm,紫外線的有效劑量不低于20mJ/cm2。
進一步的，所述消毒氧化槽的出水排入市政管網(wǎng)或收納水體。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：
1.鐵劑絮凝劑配合氧化劑雙氧水(H2O2)實現(xiàn)絮凝沉淀和氧化相結(jié)合的作用，鐵基絮凝劑會活化雙氧水產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基，從而實現(xiàn)有機污染物的降解。經(jīng)過該預沉淀氧化池處理后，CODr從3700降到2350(降解率達到36.5％)，BOD5從1550降到1200(降解率達到23％)(圖2中已經(jīng)包含了各處理工藝的處理效果)。同時，該池體還起到了調(diào)節(jié)池的作用，調(diào)節(jié)進水的pH，替代了傳統(tǒng)工藝的調(diào)節(jié)池與水解酸化池兩個池體；
2.利用電催化氧化工藝(電/PS)實現(xiàn)對有機物進一步降解去除。由于處理的是高鹽高濃度的難降解有機廢水，所以第二道氧化工藝的添加是對生化處理未能降解的有機污染物做進一步氧化去除。此工藝因為位于二沉池后端，所以采用電催化，避免了外加催化劑，導致二次污染，綠色高效。經(jīng)過此工藝處理后，CODr從730降到160(降解率達到78％)，BOD5從360降到75(降解率達到79％)；
3.利用UV耦合O3工藝一方面可滿足污水消毒，另一方面實現(xiàn)對有機物污染物的徹底礦化去除�？梢钥闯�，經(jīng)過上一個工藝處理后的污水，水質(zhì)指標還達不到污水排放一級a標準�；谝陨峡紤]，所以在原有的消毒工藝上經(jīng)過改進，實現(xiàn)UV與O3耦合消毒氧化工藝，對水體做進一步處理，減少了池體建設(shè)費用具有經(jīng)濟性。經(jīng)過此工藝處理后，CODr從155降到40(降解率達到74％)，BOD5從65降到10(降解率達到85％)；
4.利用電催化槽替代深度處理階段的多種構(gòu)筑物(如臭氧接觸池、活性炭吸附池、高效沉淀池等)，同時電催化槽與電滲析裝置毗鄰，二者可同用一套電源設(shè)備，進一步較少經(jīng)濟成本；
5.本申請針對高鹽高濃度有機廢水的處理工藝，提出了一種三級氧化+生化處理+電滲析脫鹽的組合工藝，處理工藝流程更加簡短，占地面積更小、構(gòu)筑物建造成本更低、后期運行、維護和管理成本更低。
（發(fā)明人：楊波;朱發(fā)東;周吉日;楊凱;李沛林;何仕濤;王銀海;陳正波;趙中華）
