公布日：2022.09.02
申請日：2022.06.16
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/32(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)及方法，包括酸堿調(diào)節(jié)單元、高級氧化處理單元和Bardenpho處理系統(tǒng)；高級氧化處理單元為VUV反應(yīng)器，內(nèi)部設(shè)置真空紫外線燈管，向反應(yīng)器前的管道內(nèi)投加氧化劑，紫外線活化氧化劑產(chǎn)生自由基，對廢水中的四甲基氫氧化銨進(jìn)行降解；Bardenpho處理系統(tǒng)對高級氧化處理單元的出水進(jìn)行生化需氧量去除和生物脫氮處理。本發(fā)明系統(tǒng)的高級氧化處理單元中，真空紫外線同時輻照過二硫酸鹽和過氧乙酸能產(chǎn)生協(xié)同作用，對四甲基氫氧化銨具有更高的氧化效率，能夠完全降解廢水中的四甲基氫氧化銨。該處理系統(tǒng)出水化學(xué)需氧量和氨氮指標(biāo)優(yōu)于國家或地方排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該廢水處理系統(tǒng)按照工藝流程依次包括：酸堿調(diào)節(jié)單元；位于所述酸堿調(diào)節(jié)單元下游、并與所述酸堿調(diào)節(jié)單元連接的高級氧化處理單元；以及位于所述高級氧化處理單元下游的Bardenpho處理系統(tǒng)；廢水通過所述酸堿調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)廢水的pH；所述高級氧化處理單元接收所述酸堿調(diào)節(jié)單元的出水，進(jìn)行四甲基氫氧化銨降解處理；所述Bardenpho處理系統(tǒng)接收所述高級氧化處理單元的出水進(jìn)行生化需氧量BOD去除和生物脫氮處理；所述高級氧化處理單元為基于真空紫外的VUV反應(yīng)器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該廢水處理系統(tǒng)還包括原水池(1)，所述原水池(1)位于所述酸堿調(diào)節(jié)單元的工藝上游，且所述原水池(1)存儲待處理的廢水；所述酸堿調(diào)節(jié)單元和高級氧化處理單元按照工藝流程依次包括；調(diào)節(jié)池(2)，所述調(diào)節(jié)池(2)接收所述原水池(1)排出的廢水，且向所述調(diào)節(jié)池(2)內(nèi)投加HCl或NaOH；以及位于所述調(diào)節(jié)池(2)下游的VUV反應(yīng)器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高級氧化處理單元內(nèi)部設(shè)置真空紫外線燈管；所述真空紫外線燈管的發(fā)射光譜為185nm；所述真空紫外線燈管的輻照劑量為100mJ/cm2～800mJ/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，向所述高級氧化處理單元前的管道內(nèi)投加氧化劑；向所述高級氧化處理單元前的管道內(nèi)投加氧化劑為雙氧水或臭氧或過氧乙酸或過單硫酸鹽或過二硫酸鹽或氯胺或次氯酸鈉，且向所述VUV反應(yīng)器(3)前的管道內(nèi)投加氧化劑的投加量為1～40mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述VUV反應(yīng)器(3)的進(jìn)水溫度為室溫，且進(jìn)水pH值為5～9。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述Bardenpho處理系統(tǒng)按照工藝流程依次包括第一缺氧池(4)、第一好氧池(5)、第二缺氧池(6)、第二好氧池(7)和沉淀池(8)；向所述第一缺氧池(4)前的管道內(nèi)投加HCl或NaOH；所述第一好氧池(5)內(nèi)部分混合液回流至所述第一缺氧池(4)；所述沉淀池(8)內(nèi)一部分污泥回流至所述第一缺氧池(4)，所述沉淀池(8)內(nèi)另一部分污泥作為剩余污泥排出系統(tǒng)。
7.一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理方法，其特征在于，該處理方法基于如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，該處理方法主要包括以下步驟：S101、含TMAH的廢水進(jìn)入原水池(1)；S102、原水池(1)的出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池(2)，并向調(diào)節(jié)池(2)內(nèi)投加HCl或NaOH；S103、調(diào)節(jié)池(2)的出水進(jìn)入VUV反應(yīng)器(3)，并在進(jìn)入VUV反應(yīng)器(3)前向管道內(nèi)投加氧化劑；S104、VUV反應(yīng)器(3)的出水進(jìn)入第一缺氧池(4)，向第一缺氧池(4)前的管道內(nèi)投加HCl或NaOH；S105、第一缺氧池(4)的出水進(jìn)入第一好氧池(5)；S106、第一好氧池(5)的出水進(jìn)入第二缺氧池(6)；S107、第二缺氧池(6)的出水進(jìn)入第二好氧池(7)；S108、第二好氧池(7)的出水進(jìn)入沉淀池(8)，通過沉淀池(8)處理后的出水排放，沉淀池(8)一部分污泥回流到第一缺氧池(4)，另一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對含有TMAH廢水降解效率高、系統(tǒng)構(gòu)成簡單、反應(yīng)時間短、占地面積小、對環(huán)境無二次污染、且便于工業(yè)化大規(guī)模推廣和應(yīng)用的處理系統(tǒng)及方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本發(fā)明的一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)，該廢水處理系統(tǒng)按照工藝流程依次包括：
酸堿調(diào)節(jié)單元；
位于所述酸堿調(diào)節(jié)單元下游、并與所述酸堿調(diào)節(jié)單元連接的高級氧化處理單元；以及
位于所述高級氧化處理單元下游的Bardenpho處理系統(tǒng)；
廢水通過所述酸堿調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)廢水的pH；
所述高級氧化處理單元接收所述酸堿調(diào)節(jié)單元的出水進(jìn)行四甲基氫氧化銨降解處理；
所述Bardenpho處理系統(tǒng)接收所述高級氧化處理單元的出水進(jìn)行生化需氧量BOD去除和生物脫氮處理；
所述高級氧化處理單元為基于真空紫外的VUV反應(yīng)器。
進(jìn)一步的，該廢水處理系統(tǒng)還包括原水池，所述原水池位于所述酸堿調(diào)節(jié)單元的工藝上游，且所述原水池存儲待處理的廢水；
所述酸堿調(diào)節(jié)單元和高級氧化處理單元按照工藝流程依次包括；
調(diào)節(jié)池，所述調(diào)節(jié)池接收所述原水池排出的廢水，且向所述調(diào)節(jié)池內(nèi)投加HCl或NaOH；以及
位于所述調(diào)節(jié)池下游的VUV反應(yīng)器。
進(jìn)一步的，所述VUV反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置真空紫外線燈管；
所述真空紫外線燈管的發(fā)射光譜為185nm；
所述真空紫外線燈管的輻照劑量為100mJ/cm2～800mJ/cm2。
進(jìn)一步的，向所述VUV反應(yīng)器前的管道內(nèi)投加氧化劑；
優(yōu)選地，向管道內(nèi)投加氧化劑為H2O2、O3、PAA、PMS、PS、NH2Cl、NaClO等；
向所述VUV反應(yīng)器前的管道內(nèi)投加氧化劑的投加量為1～40mg/L；
更優(yōu)選地，向管道內(nèi)同時投加PS和PAA；
向所述VUV反應(yīng)器前的管道內(nèi)投加PS的投加量為1～15mg/L，PAA的投加量為1～15mg/L。
進(jìn)一步的，所述VUV反應(yīng)器的進(jìn)水溫度為室溫，且進(jìn)水pH為5～9，優(yōu)選地pH為8～9。
位于所述高級氧化處理單元下游的Bardenpho處理系統(tǒng)；
Bardenpho處理系統(tǒng)包括順次連接的第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池和沉淀池等處理單元；
進(jìn)一步的，向第一缺氧池前的管道內(nèi)投加HCl或NaOH；
進(jìn)一步的，所述第一好氧池一部分混合液回流到第一缺氧池；
進(jìn)一步的，所述沉淀池一部分污泥回流到第一缺氧池，另一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)。
本發(fā)明還公開了一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理方法，該處理方法基于如上所述的含有TMAH的廢水處理系統(tǒng)，該處理方法主要包括以下步驟：
S101、含TMAH的廢水進(jìn)入原水池；
S102、原水池的出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，并向調(diào)節(jié)池內(nèi)投加HCl或NaOH；
S103、調(diào)節(jié)池的出水進(jìn)入VUV反應(yīng)器，并在進(jìn)入VUV反應(yīng)器前向管道內(nèi)投加氧化劑；
S104、VUV反應(yīng)器的出水進(jìn)入第一缺氧池，向第一缺氧池前的管道內(nèi)投加HCl或NaOH；
S105、第一缺氧池的出水進(jìn)入第一好氧池；
S106、第一好氧池的出水進(jìn)入第二缺氧池；
S107、第二缺氧池的出水進(jìn)入第二好氧池；
S108、第二好氧池的出水進(jìn)入沉淀池，通過沉淀池處理后的出水排放。沉淀池一部分污泥回流到第一缺氧池，另一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)。
在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的一種含有四甲基氫氧化銨的廢水處理系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果：
本發(fā)明系統(tǒng)依次通過酸堿調(diào)節(jié)單元、高級氧化處理單元和Bardenpho處理系統(tǒng)，分別調(diào)節(jié)廢水的pH，降解廢水中的TMAH，去除BOD和進(jìn)行生物脫氮。該系統(tǒng)出水化學(xué)需氧量COD和氨氮NH3-N指標(biāo)優(yōu)于國家或地方排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明系統(tǒng)的高級氧化處理單元中，TMAH被氧化的中間產(chǎn)物為二甲胺、三甲胺等胺類有機(jī)物，SO4-•比•OH對胺基中的N-H化合鍵具有更好的氧化效果，VUV同時輻照PS和PAA能產(chǎn)生協(xié)同作用，能減少氧化劑的投加量，對TMAH具有更高的氧化效率。
本發(fā)明系統(tǒng)采用的氧化劑如PS和PAA對環(huán)境無二次污染且廉價易得，無毒無害，便于使用。
本發(fā)明系統(tǒng)占地面積小，節(jié)約設(shè)備投資和運(yùn)營成本，操作簡單，對環(huán)境友好。
本發(fā)明系統(tǒng)可以在降解TMAH廢水的同時對廢水進(jìn)行消毒。
本發(fā)明系統(tǒng)采用的紫外線技術(shù)目前應(yīng)用趨勢廣泛，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。
（發(fā)明人：劉澈;王鵬;李錦生;王凌旭;張海軍;于鯤;劉艷坡）
