公布日：2022.07.05
申請(qǐng)日：2022.04.01
分類號(hào)：C02F9/02(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫中再生廢水的處理系統(tǒng)及工藝，包括再生廢水儲(chǔ)罐、氣浮裝置、沉淀池、前置過濾裝置和聚結(jié)分離裝置，所述再生廢水儲(chǔ)罐依次連接氣浮裝置、沉淀池，沉淀池上部出口依次連接前置過濾裝置和聚結(jié)分離裝置；所述氣浮裝置的制泡系統(tǒng)是在氣浮裝置的底部設(shè)置曝氣頭組，曝氣頭組前連接壓縮空氣，所述氣浮裝置連接有水管。所述系統(tǒng)針對(duì)過氧化氫生產(chǎn)中的再生廢水，能夠分離廢水中的氧化鋁粉塵、降低廢水的COD、回收其中的工作液。本裝置操作簡(jiǎn)單，易于推廣應(yīng)用，且操作中無需加入絮凝劑，避免對(duì)工作液產(chǎn)生污染，可有效解決過氧化氫生產(chǎn)中的高COD、高粉塵含量廢水的處理及工作液回收問題。
權(quán)利要求書
1.一種蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫中再生廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括再生廢水儲(chǔ)罐（1）、氣浮裝置（3）、沉淀池（4、5）、前置過濾裝置（8）和聚結(jié)分離裝置（9），所述再生廢水儲(chǔ)罐（1）依次連接氣浮裝置（3）、沉淀池（4、5），沉淀池（4、5）上部出口依次連接前置過濾裝置（8）、聚結(jié)分離裝置（9）；所述氣浮裝置（3）的制泡系統(tǒng)是在氣浮裝置（3）的底部設(shè)置曝氣頭組（15），曝氣頭組（15）前連接壓縮空氣，所述氣浮裝置（3）連接有水管（12）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，采用溶氣罐制泡系統(tǒng)替換所述水管（12）和曝氣頭組（15）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述再生廢水儲(chǔ)罐（1）內(nèi)部設(shè)置攪拌裝置；所述再生廢水儲(chǔ)罐頂部設(shè)置有密封蓋板（10），蓋板（10）上設(shè)置有氣體出口；所述攪拌裝置優(yōu)選為攪拌槳或鼓泡裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，曝氣頭組（15）為可移動(dòng)式曝氣頭組；優(yōu)選氣浮裝置3頂部設(shè)置有密封頂蓋（13），頂蓋（13）上設(shè)置有氣體出口；優(yōu)選氣浮裝置3上部設(shè)置刮渣機(jī)（14），側(cè)面設(shè)置集料槽（16）。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀池（4、5）的廢水入口處設(shè)置擋板（17），擋板后設(shè)置填料，所述填料優(yōu)選為絲網(wǎng)除沫器網(wǎng)墊或規(guī)整填料；所述沉淀池優(yōu)選為兩個(gè)及兩個(gè)以上的沉淀池并聯(lián)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前置過濾裝置（8）優(yōu)選為兩個(gè)及兩個(gè)以上的過濾器并聯(lián)設(shè)置；所述過濾器優(yōu)選配備優(yōu)選為聚丙烯濾芯、聚四氟乙烯濾芯、聚酯濾芯、玻璃纖維濾芯、金屬燒結(jié)濾芯等材質(zhì)的一種或兩種以上復(fù)合而成；所述過濾器優(yōu)選具有反沖洗功能的過濾器；所述前置過濾器的過濾精度優(yōu)選為0.5-30μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，聚結(jié)分離裝置（9）中設(shè)置油水分離濾芯，油水分離濾芯材質(zhì)優(yōu)選為聚四氟乙烯、聚酯或復(fù)合材質(zhì)；聚結(jié)分離裝置（9）優(yōu)選下游頂部設(shè)置集液包（18），優(yōu)選集液包側(cè)面設(shè)玻璃視鏡。
8.一種利用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述系統(tǒng)處理再生廢水的工藝，包括如下步驟：1）再生廢水由再生廢水儲(chǔ)罐（1）進(jìn)入氣浮裝置（3），2）氣浮裝置（3）的制泡系統(tǒng)為曝氣頭組（15）時(shí)，通過水管（12）向氣浮裝置（3）加稀釋水；氣浮裝置（3）的制泡系統(tǒng)為溶氣灌時(shí)，將稀釋水加入溶氣灌；所述稀釋水與再生廢水的體積比為0.2-2；3）開啟制泡系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，經(jīng)空氣充分吹掃后的再生廢水排入沉淀池4/5，靜置2-24h；4）沉淀池的上清液經(jīng)前置過濾器（8）后進(jìn)入聚結(jié)分離裝置（9）；5）經(jīng)聚結(jié)分離裝置（9）分離得到的工作液和水相。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，所述稀釋水的溫度為40-60℃。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的工藝，其特征在于，所述稀釋水為中水、自來水或純水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的提出第一旨在完善現(xiàn)有蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的廢水處理系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有過氧化氫生產(chǎn)工藝中再生廢水處理系統(tǒng)的不足，提出一種新型的再生廢水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要針對(duì)高有機(jī)成分及高粉塵含量的再生廢水，可有效彌補(bǔ)常規(guī)處理方法的局限性，分離再生廢水中的氧化鋁粉塵、降低廢水的COD、回收其中的工作液，減少?gòu)U水處理劑的浪費(fèi)。
本發(fā)明的提出第二旨在完善現(xiàn)有蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的再生廢水處理工藝，所述工藝僅需添加中水、自來水或純水等稀釋水，不需添加絮凝劑，結(jié)合改進(jìn)的氣浮法即可有效分離固體顆粒粉末，避免對(duì)工作液組分的污染，便于回收工作液重新返回系統(tǒng)，亦可充分降低廢水處理難度，值得廣泛推廣應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明第一方面提供一種蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫中再生廢水的處理系統(tǒng)，包括再生廢水儲(chǔ)罐1、氣浮裝置3、沉淀池4/5、前置過濾裝置8和聚結(jié)分離裝置9，所述再生廢水儲(chǔ)罐1依次連接氣浮裝置3、沉淀池4/5，沉淀池4/5上部出口依次連接前置過濾裝置8、聚結(jié)分離裝置9；所述氣浮裝置3的制泡系統(tǒng)是在氣浮裝置3的底部設(shè)置曝氣頭組15，曝氣頭組15前連接壓縮空氣，所述氣浮裝置3連接有水管12。
進(jìn)一步的，采用溶氣罐制泡系統(tǒng)替換所述水管12和曝氣頭組15。
所述再生廢水來自催化劑再生過程、白土床更換氧化鋁過程中蒸汽吹掃產(chǎn)生的凝液廢水、活性炭再生的蒸汽冷凝廢水中的一種或多種混合，白土床包括氫化白土床和后處理白土床。
進(jìn)一步的，所述再生廢水儲(chǔ)罐1內(nèi)部設(shè)置攪拌裝置，所述攪拌裝置用于預(yù)混，防止廢水中所含工作液組分分層，以及廢水中所含粉塵沉底，造成底部廢水出口堵塞；所述攪拌裝置優(yōu)選為攪拌槳或鼓泡裝置，所述鼓泡裝置優(yōu)選為氮?dú)夤呐菅b置。
進(jìn)一步的，所述再生廢水儲(chǔ)罐1頂部設(shè)置有密封蓋板10，蓋板10上設(shè)置有氣體出口，氣體出口與回收裝置連接，用于回收易揮發(fā)的工作液溶劑成分，所述回收裝置優(yōu)選為吸附塔或冷卻塔。
進(jìn)一步的，所述再生廢水儲(chǔ)罐1底部設(shè)置出料口，用于輸送廢水，出料口連接污水泵2，再生廢水經(jīng)污水泵2進(jìn)入氣浮裝置3，氣浮裝置3優(yōu)選位于污水泵2下游，所述再生廢水儲(chǔ)罐1的設(shè)計(jì)可保證廢水中所有組分全部進(jìn)入后續(xù)工段。
進(jìn)一步的，所述水管設(shè)置在氣浮裝置3的再生廢水入口附近，用于將稀釋水加入到氣浮裝置3中，對(duì)經(jīng)再生廢水儲(chǔ)罐1混合的再生廢水進(jìn)行稀釋，所述稀釋水可選用中水、自來水或純水，稀釋水的溫度為40-60℃。
進(jìn)一步的，所述曝氣頭組15制泡系統(tǒng)為可動(dòng)式曝氣頭組，以便抬起清洗更換；所述溶氣罐制泡系統(tǒng)是將定量空氣加壓溶入水后直接輸入至氣浮裝置3。通入壓縮空氣和一定比例的稀釋水，可充分破壞再生廢水固液平衡，有助于廢水中工作液-水-粉塵顆粒的分離。
進(jìn)一步的，氣浮裝置3頂部設(shè)置有密封頂蓋13，頂蓋13上設(shè)置有氣體出口，氣體出口與回收裝置連接，大量工作液溶劑組分隨空氣經(jīng)頂蓋13出口進(jìn)入回收裝置回收溶劑，所述回收裝置優(yōu)選為吸附塔或冷卻塔。
進(jìn)一步的，氣浮裝置3上部設(shè)置刮渣機(jī)14，側(cè)面設(shè)置集料槽16。部分固體粉塵顆粒形成氣浮體漂浮至廢水表面，集料槽16用于收集液面漂浮的工作液溶質(zhì)及微小粉塵顆粒，集料槽16定時(shí)清空。再生廢水經(jīng)充分稀釋及空氣吹掃后送入沉淀池4/5。
進(jìn)一步的，沉淀池4/5的廢水入口處設(shè)置擋板17，所述擋板17能夠減少?gòu)U水輸入對(duì)池內(nèi)廢水的沖擊，優(yōu)選為豎直擋板；擋板后設(shè)置填料，有利于加速固液兩相分離，所述填料類型選用絲網(wǎng)除沫器網(wǎng)墊或規(guī)整填料，可選自垂直波紋、網(wǎng)孔、絲網(wǎng)、孔板、壓延孔板填料中的一種或多種，材質(zhì)選用不銹鋼或聚四氟乙烯；沉淀池4/5的側(cè)面中部偏上處設(shè)置液相出口，液相出口后接污水泵6送入前置過濾器8；沉淀池4/5底部?jī)?yōu)選為倒圓錐形，最低點(diǎn)設(shè)置固相出口，固相出口后接污泥泵7去往板框壓濾機(jī)。
進(jìn)一步的，所述沉淀池為兩個(gè)及兩個(gè)以上的沉淀池并聯(lián)設(shè)置，方便裝置持續(xù)運(yùn)行中更換或反洗。
進(jìn)一步的，所述前置過濾裝置8為兩個(gè)及兩個(gè)以上的過濾器并聯(lián)設(shè)置，方便裝置持續(xù)運(yùn)行中更換或反洗；所述過濾器配備濾芯，優(yōu)選為聚丙烯濾芯、聚四氟乙烯濾芯、聚酯濾芯、玻璃纖維濾芯、金屬燒結(jié)濾芯等材質(zhì)的一種或兩種以上復(fù)合而成；所述過濾器進(jìn)一步優(yōu)選具有反沖洗功能。
進(jìn)一步的，所述前置過濾裝置8的過濾精度優(yōu)選0.5-30μm，用于攔截帶入的少量固體顆粒，保護(hù)后續(xù)流程聚結(jié)裝置9中的聚結(jié)濾芯正常運(yùn)行。經(jīng)前置過濾裝置8過濾的液相廢水去往聚結(jié)分離裝置9。
進(jìn)一步的，所述聚結(jié)分離裝置9中設(shè)置油水分離濾芯，油水分離濾芯材質(zhì)為聚四氟乙烯、聚酯或復(fù)合材質(zhì)，用于分離不含固相顆粒廢水中的工作液組分。
進(jìn)一步的，聚結(jié)分離裝置9下游頂部設(shè)置集液包18，用于收集少量工作液組分，集液包18側(cè)面設(shè)置玻璃視鏡以監(jiān)測(cè)油水兩相界面，集液包18頂部設(shè)置工作液出口19，工作液出口19設(shè)置管道連接配制釜，以進(jìn)行工作液的回收，聚結(jié)分離裝置9下游底部設(shè)置水相出口20去往廢水站，在廢水站經(jīng)檢測(cè)合格直接排放或重復(fù)使用，或者在廢水站經(jīng)進(jìn)一步處理檢測(cè)合格后直接排放或重復(fù)使用。
本發(fā)明第二方面提供一種蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫中再生廢水的處理工藝，包括以下步驟：1）再生廢水由再生廢水儲(chǔ)罐1進(jìn)入氣浮裝置3，2）氣浮裝置3的制泡系統(tǒng)為曝氣頭組15時(shí)，通過水管12向氣浮裝置3加稀釋水；氣浮裝置2的制泡系統(tǒng)為溶氣灌時(shí)，將稀釋水加入溶氣灌；所述稀釋水與再生廢水的體積比為0.2-2；3）開啟制泡系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，經(jīng)空氣充分吹掃后的再生廢水排入沉淀池4/5，靜置2-24h；4）沉淀池4/5的上清液經(jīng)前置過濾器8后進(jìn)入聚結(jié)分離裝置9；5）經(jīng)聚結(jié)分離裝置9分離得到的工作液和水相。
進(jìn)一步的，所述稀釋水的溫度為40-60℃，可根據(jù)再生廢水中粉塵含量及工作液含量選擇中水、自來水或純水作為稀釋水。
本發(fā)明的蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫中再生廢水的處理系統(tǒng)和工藝相比于現(xiàn)有過氧化氫生產(chǎn)廢水處理工藝，其優(yōu)勢(shì)在于：
1.促進(jìn)固含量及COD較高的再生廢水中超細(xì)粉體（直徑<1μm）生成絮狀懸浮物后沉淀，選擇過濾精度較低的前置過濾器濾芯時(shí)即可有效去除該廢水中所含粉體，降低前置濾芯更換成本，實(shí)現(xiàn)聚結(jié)濾芯工作效率及使用壽命的提升，經(jīng)前置過濾器處理后的廢水中懸浮物含量可降至20mg/L以下。
2.未加入絮凝劑等其他成分，避免工作液的二次污染，工作液經(jīng)聚結(jié)濾芯分離清洗后可回收利用，可充分降低工作液及現(xiàn)有工藝中Fenton氧化藥劑的消耗，降低裝置運(yùn)行成本。
3.本系統(tǒng)及工藝可作為現(xiàn)有污水處理廠的補(bǔ)充，緩解污水處理廠的壓力，且可利用處理后的中水對(duì)再生廢水進(jìn)行處理，進(jìn)一步降低污水處理成本。
（發(fā)明人：許穎睿;謝軍寧;龐飛;趙曉東;白立光;祁珍麗）
