公布日：2022.05.10
申請日：2022.03.10
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F5/02(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種用于高鹽難降解廢水處理的方法及系統(tǒng)，涉及廢水處理技術領域。該發(fā)明用于將高鹽難降解廢水處理成可回收使用的水，包括過濾除雜、第一階段濕式催化氧化、軟化、超濾、第一階段反滲透、第二階段濕式催化氧化、第二階段反滲透、后處理等步驟。本發(fā)明通過LDO高級氧化技術高效降解有機污染物，且不產(chǎn)生二次污染，有效解決常規(guī)氧化技術產(chǎn)生二次污染，且運行不穩(wěn)定的問題，并且本方法通過能量回收裝置，回收系統(tǒng)動能，降低能耗，有效解決一般反滲透系統(tǒng)能耗高的問題。
權利要求書
1.一種用于高鹽難降解廢水處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1.過濾除雜，將待處理廢水中的顆粒物、懸浮物濾除，得到S1階段廢水；S2.第一階段濕式催化氧化，將S1階段廢水送入第一套LDO高級氧化系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)酸處理、高溫氧化處理后，得到S2階段廢水；S3.軟化，將S2階段廢水送入沉淀除硬度系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)pH處理、沉淀反應處理、絮凝處理后，得到S3沉淀物和S3階段清液；S4.超濾，將S3階段清液送入超濾系統(tǒng)，通過超濾膜的超濾，得到S4階段濾渣和S4階段清液；S5.第一階段反滲透，將S4階段清液泵入第一反滲透裝置，通過反滲透膜的反滲透過濾，得到S5階段濃水和S5階段凈水；S6.第二階段濕式催化氧化，將S5階段濃水送入第二套LDO高級氧化系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)酸處理、高溫氧化處理后，得到S6階段廢水；S7.第二階段反滲透，將S6階段廢水泵入第二反滲透裝置，通過反滲透膜的反滲透過濾，得到S7階段濃水和S7階段凈水，S8.后處理，將S7階段凈水與S5階段凈水匯合為整個系統(tǒng)最終產(chǎn)水，整體產(chǎn)水率＞90％。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于高鹽難降解廢水處理的方法，其特征在于，所述步驟S2中的第一階段濕式催化氧化與步驟S6中的第二階段濕式催化氧化的設備和處理過程相同；所述調(diào)酸處理采用的調(diào)酸劑為一元酸、二元酸、三元酸的任何一種或多種組合，S1階段廢水與S5階段濃水調(diào)酸處理后的pH小于6.0；所述高溫氧化處理采用的氧化劑為過氧化氫、過氧乙酸、過氧化鈣、過氧化鎂、過氧化鋅中的任一種或多種相組合，氧化劑的加入量與S1階段廢水的質(zhì)量比或與S5階段濃水的質(zhì)量比為1:500-1:10000；所述高溫氧化處理的溫度為120-250℃，所述高溫氧化處理的反應時間為5-60min；所述S2階段廢水與S6階段廢水的COD小于50mg/L。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于高鹽難降解廢水處理的方法，其特征在于，所述步驟S3的過程具體為：調(diào)pH處理，采用氫氧化鈉將S2階段廢水的pH調(diào)節(jié)到8.0以上；沉淀反應處理，沉淀反應采用的沉淀劑為純堿、生石灰、石灰乳的任何一種或多種組合，所述沉淀劑的加入量與S2階段廢水的質(zhì)量比為1:500-1:5000，曝氣時間為5-30min；絮凝處理，向沉淀反應后的體系中加入聚丙烯酰胺類絮凝劑進行絮凝沉淀，得到的S3沉淀物為難溶性或微溶性的碳酸鹽、氫氧化物。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的一種用于高鹽難降解廢水處理的方法，其特征在于，所述步驟S5中的第一反滲透裝置與步驟S7中的第二反滲透裝置的設備和處理過程相同；所述第一反滲透裝置與第二反滲透裝置的反滲透系統(tǒng)壓力均大于70bar。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種用于高鹽難降解廢水處理的方法，其特征在于，所述第一反滲透裝置與第二反滲透裝置中設置有透平增壓泵進行能量回收。
6.一種用于高鹽難降解廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的板式過濾器、第一套LDO高級氧化系統(tǒng)、軟化系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、第一反滲透裝置、第二套LDO高級氧化系統(tǒng)、第二反滲透裝置。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種用于高鹽難降解廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于：所述第一套LDO高級氧化系統(tǒng)與第二套LDO高級氧化系統(tǒng)相同，第一套LDO高級氧化系統(tǒng)、第二套LDO高級氧化系統(tǒng)內(nèi)部分別設置有調(diào)節(jié)罐和催化氧化反應器，通過在催化氧化反應器內(nèi)部對廢水進行催化氧化處理。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種用于高鹽難降解廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于：所述第一反滲透裝置與第二反滲透裝置相同，第一反滲透裝置、第二反滲透裝置分別與透平增壓泵相連通。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種用于高鹽難降解廢水處理的方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有常用技術存在著二次污染和能耗高的問題。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種用于高鹽難降解廢水處理的方法，通過以下技術方案予以實現(xiàn)：
一種用于高鹽難降解廢水處理的方法，包括以下步驟：
S1.過濾除雜，將待處理廢水中的顆粒物、懸浮物濾除，得到S1階段廢水；
S2.第一階段濕式催化氧化，將S1階段廢水送入第一套LDO高級氧化系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)酸處理、高溫氧化處理后，得到S2階段廢水；
S3.軟化，將S2階段廢水送入沉淀除硬度系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)pH處理、沉淀反應處理、絮凝處理后，得到S3沉淀物和S3階段清液；
S4.超濾，將S3階段清液送入超濾系統(tǒng)，通過超濾膜的超濾，得到S4階段濾渣和S4階段清液；
S5.第一階段反滲透，將S4階段清液泵入第一反滲透裝置，通過反滲透膜的反滲透過濾，得到S5階段濃水和S5階段凈水；
S6.第二階段濕式催化氧化，將S5階段濃水送入第二套LDO高級氧化系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)酸處理、高溫氧化處理后，得到S6階段廢水；
S7.第二階段反滲透，將S6階段廢水泵入第二反滲透裝置，通過反滲透膜的反滲透過濾，得到S7階段濃水和S7階段凈水，
S8.后處理，將S7階段凈水與S5階段凈水匯合為整個系統(tǒng)最終產(chǎn)水，整體產(chǎn)水率＞90％。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述步驟S2中的第一階段濕式催化氧化與步驟S6中的第二階段濕式催化氧化的設備和處理過程相同；
所述調(diào)酸處理采用的調(diào)酸劑為一元酸、二元酸、三元酸的任何一種或多種組合，S1階段廢水與S5階段濃水調(diào)酸處理后的pH小于6.0；
所述高溫氧化處理采用的氧化劑為過氧化氫、過氧乙酸、過氧化鈣、過氧化鎂、過氧化鋅中的任一種或多種相組合，氧化劑的加入量與S1階段廢水的質(zhì)量比或與S5階段濃水的質(zhì)量比為1:500-1:10000；
所述高溫氧化處理的溫度為120-250℃，所述高溫氧化處理的反應時間為5-60min；
所述S2階段廢水與S6階段廢水的COD小于50mg/L。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述步驟S3的過程具體為：
調(diào)pH處理，采用氫氧化鈉將S2階段廢水的pH調(diào)節(jié)到8.0以上；
沉淀反應處理，沉淀反應采用的沉淀劑為純堿、生石灰、石灰乳的任何一種或多種組合，所述沉淀劑的加入量與S2階段廢水的質(zhì)量比為1:500-1:5000，曝氣時間為5-30min；
絮凝處理，向沉淀反應后的體系中加入聚丙烯酰胺類絮凝劑進行絮凝沉淀，得到的S3沉淀物為難溶性或微溶性的碳酸鹽、氫氧化物。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述步驟S5中的第一反滲透裝置與步驟S7中的第二反滲透裝置的設備和處理過程相同；
所述第一反滲透裝置與第二反滲透裝置的反滲透系統(tǒng)壓力均大于70bar。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述第一反滲透裝置與第二反滲透裝置中設置有透平增壓泵進行能量回收。
進一步地，為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種用于高鹽難降解廢水處理的系統(tǒng)，通過以下技術方案予以實現(xiàn)：
一種用于高鹽難降解廢水處理的系統(tǒng)，
包括依次連接的過濾除雜裝置、第一套LDO高級氧化系統(tǒng)、軟化系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、第一反滲透裝置、第二套LDO高級氧化系統(tǒng)、第二反滲透裝置。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述第一套LDO高級氧化系統(tǒng)與第二套LDO高級氧化系統(tǒng)相同，第一套LDO高級氧化系統(tǒng)、第二套LDO高級氧化系統(tǒng)內(nèi)部分別設置有調(diào)節(jié)罐和催化氧化反應器，通過在催化氧化反應器內(nèi)部對廢水進行催化氧化處理。
本發(fā)明的進一步改進在于：
所述第一反滲透裝置與第二反滲透裝置相同，第一反滲透裝置、第二反滲透裝置分別與透平增壓泵相連通。
本發(fā)明提供了一種用于高鹽難降解廢水處理的方法及系統(tǒng)。具備以下有益效果：
本發(fā)明通過采用LDO高級氧化技術，是濕式催化氧化技術的一種，使用過程中不添加硫酸亞鐵，不產(chǎn)生“鐵泥”，無二次污染，在一定的壓力和溫度下，在氧化劑的作用下，產(chǎn)生羥基自由基從而氧化分解廢水中的有機物，該技術能夠根據(jù)進水水質(zhì)的不同，通過調(diào)節(jié)氧化劑的加量多少，來控制出水水質(zhì)，能將廢水COD降至50mg/L以下，甚至更低，這樣進入反滲透膜內(nèi)的廢水中有機物含量低，延長反滲透膜的使用時間，更加高效、節(jié)能，并提高產(chǎn)水率。
本發(fā)明通過軟化工藝，經(jīng)過第一套LDO高級氧化系統(tǒng)氧化后的廢水進行軟化除硬，加入NaOH調(diào)節(jié)pH，再加入純堿、生石灰、石灰乳等進行化學沉淀，經(jīng)化學沉淀去除高含鹽工業(yè)廢水中的Ca2+、Mg2+及其他高價離子等，使這些離子生成難溶性和微溶性的碳酸鹽或氫氧化物而從高鹽廢水中脫除，在絮凝劑的作用下進行沉淀，這類離子濃度下降到50mg/L以下。
本發(fā)明通過超濾工藝，超濾系統(tǒng)對廢水進行超濾處理，超濾過程是以膜兩側(cè)的壓力差為動力，以機械篩分原理為基礎的一種溶液分離過程。超濾系統(tǒng)中的超濾膜用于溶液中大分子級別物質(zhì)的分離，超濾膜的分離孔徑較小，幾乎可以截流溶液中的所有細菌、病毒以及膠體微粒、蛋白質(zhì)、大分子有機物等。
本發(fā)明通過反滲透系統(tǒng)，利用高效的膜分離技術，其內(nèi)部反滲透膜的膜孔徑非常小，能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等，去除率高達97‑98％，過濾后所產(chǎn)凈水達到工廠回用標準后回用。在反滲透裝置上以透平增壓泵配合高壓水泵使用，該透平增壓泵經(jīng)過優(yōu)化設計，能高效率的回收能量，即通過透平與泵葉輪之間的中心軸，將透平側(cè)液體的能量回收傳遞到泵側(cè)，對泵側(cè)的液體實現(xiàn)加壓的功能，實現(xiàn)了能量回收的目的(能量回收效率30％以上)，大大降低了反滲透處理的能耗，整體系統(tǒng)能耗降低10％左右，有效節(jié)約資源。其中，兩段反滲透裝置中間，添加了一套LDO高級氧化系統(tǒng)，用以降低第一段反滲透濃水的COD，提高第二套反滲透膜的使用時間和產(chǎn)水率，所述反滲透系統(tǒng)對廢水進行過濾后，產(chǎn)水可達標(GBT19923‑2005)回用，兩階段反滲透單元產(chǎn)水率可達到90％以上。
本發(fā)明通過LDO高級氧化技術高效降解有機污染物，且不產(chǎn)生二次污染，有效解決常規(guī)氧化技術產(chǎn)生二次污染，且運行不穩(wěn)定的問題，并且本方法通過能量回收裝置，回收系統(tǒng)動能，降低能耗，有效解決一般反滲透系統(tǒng)能耗高的問題，值得大力推廣。
（發(fā)明人：趙少欣;吳海鷗;紀運廣;李洪濤;楊玉淮;張少兵）
