公布日：2022.01.11
申請日：2021.12.14
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/32(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理技術領域，公開了一種高濃度難降解腌制廢水的處理工藝。本發(fā)明所述處理工藝將腌制廢水經預處理后依次進行臭氧氣浮預處理、臭氧非均相催化氧化處理和臭氧光催化氧化處理，通過三個環(huán)節(jié)的臭氧高級氧化將腌制廢水中的高濃度有機物高效降解到能進入蒸發(fā)結晶的要求，從而將腌制廢水中的鹽分蒸發(fā)分離出來，同時蒸發(fā)產生的冷凝水也可通過低成本生化系統(tǒng)再處理，達到更高的排放或回用要求。本發(fā)明提供的處理工藝能夠顯著提高腌制廢水中有機物的降解效率，在保證處理效果的前提下，降低了投資及運行成本，保障了系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定性。
權利要求書
1.一種高濃度難降解腌制廢水的處理工藝，其特征在于，包括：步驟1、固液分離；收集腌制廢水進行均質均量，然后進行固液分離；步驟2、混凝沉淀；固液分離后，腌制廢水進行混凝沉淀處理；步驟3、臭氧氣浮預處理；將臭氧氧化與氣浮相結合，反應前調節(jié)腌制廢水pH值到11~12，通過氣浮溶氣裝置將臭氧溶于腌制廢水中并釋放出來，與混凝沉淀后的腌制廢水進行接觸和反應，除去產生的泡沫和懸浮物；反應過程中檢測pH值，并在pH值低于11時，調節(jié)pH值到11~12之間；步驟4、臭氧非均相催化氧化；臭氧氣浮預處理后，采用臭氧與非均相催化劑進行組合處理腌制廢水；反應前調節(jié)腌制廢水pH值到7.5~8.5，反應過程中檢測pH值，使廢水pH值維持在7.5~8.5；步驟5、臭氧光催化氧化；臭氧非均相催化氧化后，采用紫外光和臭氧相結合，處理腌制廢水；反應前調節(jié)腌制廢水pH到11~12，反應過程中檢測pH值，并在pH值低于11時，調節(jié)pH值到11~12之間；步驟6、蒸發(fā)結晶；經過臭氧光催化氧化后，對腌制廢水進行蒸發(fā)結晶，將鹽分從腌制廢水中分離。
2.根據權利要求1所述處理工藝，其特征在于，步驟2為：固液分離后，液體通過加堿調節(jié)pH值為7~9，然后加藥去除總磷、去除硬度和去除懸浮性污染物。
3.根據權利要求2所述處理工藝，其特征在于，所述去除總磷的藥物為PAC和/或PFC。
4.根據權利要求2所述處理工藝，其特征在于，所述去除硬度的藥物為碳酸鈉；和/或，所述去除懸浮性污染物的藥物為PAM；和/或，步驟3中非均相催化劑為碳基催化劑和/或鋁基催化劑。
5.根據權利要求1所述處理工藝，其特征在于，步驟3~5的處理時間獨立選自4~10h。
6.根據權利要求1所述處理工藝，其特征在于，步驟5所述紫外光的波長為185nm~254nm。 7.根據權利要求1所述處理工藝，其特征在于，步驟3~5中的臭氧濃度獨立選自100~120mg/L。 8.根據權利要求1~7任意一項所述處理工藝，其特征在于，還包括將蒸發(fā)結晶產生的冷凝水通過生化處理工藝去除殘留的有機物。
9.根據權利要求8所述處理工藝，其特征在于，所述生化處理工藝選自AAO、AO、MBR、MBBR、BAF中的一種或兩種以上。 10.根據權利要求1~7任意一項所述處理工藝，其特征在于，還包括將蒸發(fā)結晶的母液返回步驟1進行再處理。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高濃度難降解腌制廢水的處理工藝，使得所述處理工藝能夠顯著提高榨菜腌制廢水中有機物的降解效率。
為了解決上述技術問題/達到上述目的或者至少部分地解決上述技術問題/達到上述目的，本發(fā)明提供了一種高濃度難降解腌制廢水的處理工藝，包括：步驟1、固液分離；收集腌制廢水進行均質均量，然后進行固液分離；步驟2、混凝沉淀；固液分離后，腌制廢水進行混凝沉淀處理；步驟3、臭氧氣浮預處理；將臭氧氧化與氣浮相結合，反應前調節(jié)腌制廢水pH值到11~12，通過氣浮溶氣裝置將臭氧溶于腌制廢水中并釋放出來，與混凝沉淀后的腌制廢水進行接觸和反應，除去產生的泡沫和懸浮物；反應過程中檢測pH值，并在pH值低于11時，調節(jié)pH值到11~12之間；步驟4、臭氧非均相催化氧化；臭氧氣浮預處理后，采用臭氧與非均相催化劑進行組合處理腌制廢水；反應前調節(jié)腌制廢水pH值到7.5~8.5，反應過程中檢測pH值，使廢水pH值維持在7.5~8.5；步驟5、臭氧光催化氧化；臭氧非均相催化氧化后，采用紫外光和臭氧相結合，處理腌制廢水；反應前調節(jié)腌制廢水pH值到11~12，反應過程中檢測pH值，并在pH值低于11時，調節(jié)pH值到11~12之間；步驟6、經過臭氧光催化氧化后，對腌制廢水進行蒸發(fā)結晶，將鹽分從腌制廢水中分離。
相比較企業(yè)生產榨菜的廢水，榨菜小作坊、散戶產生的高鹽分、高COD含量的廢水較難處理，本發(fā)明針對這一來源的難降解腌制廢水，利用臭氧氧化和氣浮、非均相催化劑和紫外光的結合，通過特有工序對有機物進行高效降解；此外，在處理工藝過程中廢水pH值會逐漸降低，現(xiàn)有臭氧氧化中僅在處理前調整廢水pH值，處理過程中并不監(jiān)測和調控pH值，本發(fā)明通過調控pH值提高臭氧的氧化效率，提高COD的去除率。
在對腌制廢水的pH值調節(jié)過程中，所述堿優(yōu)選采用氫氧化鈉和/或氫氧化鈣；作為優(yōu)選，步驟3和步驟5中反應前調節(jié)腌制廢水pH到11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9或12.0，反應過程中檢測pH值，當pH值低于11時，調節(jié)腌制廢水pH到11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9或12.0；作為優(yōu)選，步驟4中反應前調節(jié)腌制廢水pH到7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4或8.5，反應過程中檢測pH值，使廢水pH值維持在7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4或8.5；在本發(fā)明處理工藝中，將各種來源的腌制廢水進行收集、儲存和攪拌，相關操作可采用現(xiàn)有的均質池和均量池，或者均化池進行，例如現(xiàn)有專利CN203741133U或CN205634942U提供的裝置，起到廢水均質均量的作用，利于后續(xù)廢水處理系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行。該環(huán)節(jié)不需要添加其他藥劑和處理，主要是混合不同來源的腌制廢水。
經均質均量后的廢水通過篩分裝置，如水力篩，將廢水中部分大顆粒的榨菜殘留物等進行固液分離，減輕后續(xù)處理負荷。
作為優(yōu)選，所述處理工藝的步驟2為：固液分離后，液體通過加堿從酸性調節(jié)為微堿性，一般可調節(jié)pH值為7~9，然后加藥去除總磷和去除懸浮性污染物。其中，所述堿可選擇為氫氧化鈣和/氫氧化鈉，所述去除總磷的藥物為PAC（聚合氯化鋁）和/或PFC（聚合氯化鐵）；同時，步驟2還可以根據需要加入除硬度的藥物，原則上以沉淀方式除去鎂離子和鈣離子，比如形成碳酸鈣和氫氧化鎂等沉淀除硬，加入氫氧化鈣還可以形成氟化鈣達到除氟目的。所述去除懸浮性污染物的藥物為高分子絮凝劑PAM（聚丙烯酰胺）。更為優(yōu)選地，磷：除總磷藥劑（摩爾比）=1:0.8~1:1，去除懸浮性污染物的藥物濃度為2mg/L~5mg/L。在本發(fā)明具體實施方式中，磷：除總磷藥劑（摩爾比）=1:0.9，去除懸浮性污染物的藥物濃度為3mg/L。
作為優(yōu)選，步驟3~5中的臭氧濃度獨立選自100~120mg/L，進一步地，步驟3中的臭氧濃度為100~120mg/L，步驟4和步驟5中的臭氧濃度獨立選自100~110mg/L；所述臭氧可通過氧氣源臭氧發(fā)生裝置提供。在具體的實施方式中，步驟3的臭氧濃度為110mg/L，步驟4和步驟5中的臭氧濃度均為100mg/L。
作為優(yōu)選，步驟3~5中的三個臭氧處理環(huán)節(jié)的處理時間獨立選自4~10h，進一步地，步驟3的處理時間為8~10h，步驟4的處理時間為6~8h，步驟5的處理時間為4~6h；在本發(fā)明具體實施方式中，步驟3的處理時間為8h，步驟4處理時間為8h，步驟5處理時間為4h。
作為優(yōu)選，步驟3中非均相催化劑為碳基催化劑和/或鋁基催化劑，例如市售的硅鋁催化劑和活性炭催化劑。
本發(fā)明步驟5中的紫外光波長可采用任何能夠促進臭氧氧化活性的波長段，在本發(fā)明具體實施方式中所述紫外光的波長為185nm~254nm。
本發(fā)明處理工藝中，蒸發(fā)結晶采用MVR蒸發(fā)器，通過MVR蒸發(fā)器對經預處理及三步臭氧氧化處理后的廢水進行濃縮蒸發(fā)結晶，蒸發(fā)產生的氯化鈉等鹽分進入分鹽系統(tǒng)進行提純，提高經濟價值，蒸發(fā)產生母液可另行處理，也可返回步驟1進行再處理，形成循環(huán)處理，提高處理效率�？刂芃VR進水各項條件，保持蒸發(fā)系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。
蒸發(fā)產生的冷凝液因含少量有機物污染物，可視需要進行進一步處理，如可以通過經濟可靠的生化系統(tǒng)進一步處理，通過微生物進一步將有機物進行分解，達到更高的排放要求，極大降低了投資和運行成本。冷凝水生化再處理系統(tǒng)為AAO、AO、MBR、MBBR、BAF中的一種或兩種以上。
經試驗驗證，通過單純的芬頓氧化或者調整本發(fā)明三步臭氧氧化工序來降解腌制廢水中的有機物，效果不佳；而且，處理過程中pH值的調控能夠明顯影響COD去除率。本發(fā)明涉及的臭氧催化氧化主要分為臭氧氣浮預處理工藝、臭氧非均相催化氧化、臭氧光催化氧化三種不同的臭氧催化氧化工藝，通過對三種臭氧催化氧化工藝進行組合，通過對其反應條件、時間及各項技術參數的調整和控制，可以將廢水中的高濃度有機物降至滿足進入蒸發(fā)條件的濃度，提高氧化效率。
由以上技術方案可知，本發(fā)明所述處理工藝將腌制廢水經預處理后依次進行臭氧氣浮預處理、臭氧非均相催化氧化處理和臭氧光催化氧化處理，通過三個環(huán)節(jié)的臭氧高級氧化將腌制廢水中的高濃度有機物高效降解到能進入蒸發(fā)結晶的要求，從而將腌制廢水中的鹽分蒸發(fā)分離出來，同時蒸發(fā)產生的冷凝水也可通過低成本生化系統(tǒng)再處理，達到更高的排放或回用要求。本發(fā)明提供的處理工藝能夠顯著提高腌制廢水中有機物的降解效率，在保證處理效果的前提下，降低了投資及運行成本，保障了系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定性。
（發(fā)明人：肖學權;楊彬;常亮;李文毅;宋建超;李強;劉浪;劉洋城）
