公布日：2023.11.10
申請日：2023.09.13
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F5/00(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F3/
28(2023.01)N;C02F1/42(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理系統(tǒng)及處理方法，該處理系統(tǒng)包括依次連接的一級處理單元、二級處理單元及三級處理單元；其中，一級處理單元沿污水流向包括依次連通的一級高效沉淀池、錳砂過濾器、一級超濾系統(tǒng)及一級RO濃縮裝置；二級處理單元包括依次連通的反滲透水池、二級高效沉淀池、臭氧接觸氧化池、曝氣生物池、反硝化池、一級臭氧催化池、二級超濾系統(tǒng)、離子交換池及二級RO濃縮裝置；三級處理單元包括依次連通的軟化除硅裝置、二級臭氧催化池及高壓反滲透裝置。該處理系統(tǒng)減少了高效沉淀池等工序的負(fù)荷，得到合格回用水去循環(huán)水裝置使用，得到的雜鹽外售，實現(xiàn)了含高硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的零排放，減少了對環(huán)境的影響。
權(quán)利要求書
1.一種高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的一級處理單元、二級處理單元及三級處理單元；其中，所述一級處理單元沿污水流向包括依次連通的一級高效沉淀池、錳砂過濾器、一級超濾系統(tǒng)及一級RO濃縮裝置；所述二級處理單元包括依次連通的反滲透水池、二級高效沉淀池、臭氧接觸氧化池、曝氣生物池、反硝化池、一級臭氧催化池、二級超濾系統(tǒng)、離子交換池及二級RO濃縮裝置；其中，所述反滲透水池設(shè)置有濃縮水入口，其與一級RO濃縮裝置的濃縮水出口連接；所述反滲透水池還設(shè)置有電廠脫硫廢水入口和電廠化水中和廢水入口，其分別與電廠脫硫廢水排出口連接以及與電廠化水中和廢水排出口連接；所述三級處理單元包括依次連通的軟化除硅裝置、二級臭氧催化池及高壓反滲透裝置；其中，二級RO濃縮裝置的濃縮水出口與所述軟化除硅裝置的入水口連接；所述一級RO濃縮裝置的一級回用水出口、二級RO濃縮裝置的二級回用水出口、高壓反滲透裝置的三級回用水出口均和回用水池連通，以將回用水輸送至回用水池中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括雜鹽回收單元，所述雜鹽回收單元和所述高壓反滲透裝置的濃縮水出口連通；優(yōu)選地，所述雜鹽回收單元包括依次連接的多效蒸發(fā)系統(tǒng)和離心干燥裝置；更優(yōu)選地，所述多效蒸發(fā)系統(tǒng)包括順次連接的一效降膜蒸發(fā)器、二效降膜蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器；優(yōu)選地，所述多效蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸汽經(jīng)冷卻降溫成冷凝水后排入所述回用水池。
3.一種高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)一次高密度沉淀：污水進(jìn)入一級高效沉淀池中，根據(jù)進(jìn)水條件加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉降，調(diào)節(jié)pH值；(2)錳砂過濾：經(jīng)絮凝沉降后的污水通入錳砂過濾器中去除有害金屬離子；(3)一次超濾：經(jīng)步驟(2)過濾的污水進(jìn)入一級超濾系統(tǒng)中去除大分子物質(zhì)；(4)一次RO濃縮：一次超濾后的污水經(jīng)一級RO濃縮裝置脫水濃縮后得到一級回用水和一級濃縮水，一級回用水進(jìn)入回用水池中回收，一級濃縮水進(jìn)入反滲透水池中與電廠脫硫廢水、電廠化水中和廢水混合得到混合污水；(5)二次高密度沉淀：混合污水從反滲透水池進(jìn)入二級高效沉淀池中，根據(jù)進(jìn)水條件加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀，調(diào)節(jié)pH值；(6)臭氧接觸氧化：經(jīng)步驟(5)絮凝沉降后的污水與臭氧接觸反應(yīng)，將難降的大分子有機(jī)物分解為易降解的有機(jī)物；(7)曝氣生物：經(jīng)臭氧氧化后的污水進(jìn)入曝氣生物池進(jìn)行有機(jī)物降解；(8)反硝化：經(jīng)曝氣后的污水進(jìn)入反硝化池中去除污水中的氨氮；(9)一次臭氧催化：經(jīng)反硝化后的污水進(jìn)入一級臭氧催化池中進(jìn)行催化氧化，去除污水中的雜環(huán)有機(jī)物COD；(10)二次超濾：經(jīng)一次臭氧催化后的污水進(jìn)入二級超濾系統(tǒng)中進(jìn)一步去除COD；(11)離子交換：經(jīng)二次超濾后的污水進(jìn)入離子交換池中，通過弱酸離子樹脂去除鈣鎂離子；(12)二次RO濃縮：去除鈣鎂離子后的污水經(jīng)二級RO濃縮裝置脫水濃縮后得到二級回用水和二級濃縮水，二級回用水進(jìn)入回用水池中回收；(13)軟化除硅：二級RO濃縮裝置的二級濃縮水進(jìn)入軟化去硅裝置，加入聚丙烯酸PAA，與硅、鎂形成穩(wěn)定化合物后沉淀，再通過微過濾膜分離出化合物；(14)二次臭氧催化：經(jīng)軟化除硅后的污水進(jìn)入二級臭氧催化池中進(jìn)行催化氧化進(jìn)一步去除雜環(huán)有機(jī)物COD；(15)高壓反滲透：二次臭氧催化后的污水進(jìn)入高壓反滲透裝置進(jìn)行脫水濃縮，得到三級回用水和反滲透濃縮水，三級回用水進(jìn)入回用水池中回收。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，還包括雜鹽回收，高壓反滲透濃縮水進(jìn)入多效蒸發(fā)系統(tǒng)經(jīng)蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、離心后干燥得到雜鹽，離心母液返回蒸多效蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)，同時蒸發(fā)過程產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝得到的冷凝水進(jìn)入回用水池中回收。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，步驟(1)中的污水中含有包括雜環(huán)有機(jī)物、氯離子、鈉離子和硫酸根離子；優(yōu)選的，雜環(huán)有機(jī)物COD為60mg/l以上，氯離子濃度為250mg/l以上，鈉離子濃度為300mg/l以上，硫酸根離子濃度為200mg/l以上；優(yōu)選的，步驟(4)中的混合污水中至少含有鈉、硫、氯以及雜環(huán)有機(jī)物；更優(yōu)選的，步驟(4)中的雜環(huán)有機(jī)物COD為300mg/l以上，氯離子濃度為3000mg/l以上，鈉離子濃度為3000mg/l以上，硫酸根離子濃度為3000mg/l以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，所述步驟(1)的進(jìn)水條件是：進(jìn)水量為300-500m3/h，PH值為7-9，溫度為20-30℃；和/或，所述步驟(1)的絮凝劑的用量為10-30kg/h；所述絮凝劑為PAM；和/或，采用硫酸和/或氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值；和/或，所述步驟(5)的進(jìn)水條件是：進(jìn)水量為150-170m3/h，PH值為6-9，溫度為20-30℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，所述步驟(6)的臭氧接觸氧化過程中，臭氧流量為16-20kg/h，和/或，進(jìn)水量為105-133m3/h；和/或，所述步驟(7)的曝氣生物過程中，進(jìn)料溫度為20-30℃，pH值為6-9，空氣流量為105-133m3/h。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，所述步驟(8)的反硝化過程中，補(bǔ)充碳源為醋酸鈉；優(yōu)選地，醋酸鈉的用量為16-20kg/d；和/或，所述步驟(9)的一次臭氧催化中，催化氧化時間為2.6h，和/或，臭氧流量為5-10kg/h。
9.要求根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，所述步驟(11)的離子交換過程中，再生水量為2-5m3/h，和/或，進(jìn)水量為97-125m3/h；和/或，所述步驟(13)的軟化除硅過程中，PPA的用量為8-15kg/h，和/或，進(jìn)水量為19.2-30.7m3/h。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，其特征在于，所述步驟(14)二次臭氧催化過程中，催化氧化時間為2.6h，和/或，進(jìn)水量為19-30.5m3/h，和/或，臭氧用量為2-6kg/h；和/或，所述雜鹽包括硫酸鹽、氯化鹽和碳酸鹽。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理系統(tǒng)及處理方法，該處理系統(tǒng)通過巧妙工藝設(shè)計減少了高效沉淀池等工序的負(fù)荷，減少投資，得到合格的回用水去循環(huán)水裝置使用，得到的雜鹽外售，實現(xiàn)了含硫含氯含鹽污水的零排放，減少了對環(huán)境的影響。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理系統(tǒng)，包括依次連接的一級處理單元、二級處理單元及三級處理單元；
其中，所述一級處理單元沿污水流向包括依次連通的一級高效沉淀池、錳砂過濾器、一級超濾系統(tǒng)及一級RO濃縮裝置；
所述二級處理單元包括依次連通的反滲透水池、二級高效沉淀池、臭氧接觸氧化池、曝氣生物池、反硝化池、一級臭氧催化池、二級超濾系統(tǒng)、離子交換池及二級RO濃縮裝置；其中，所述反滲透水池設(shè)置有濃縮水入口，其與一級RO濃縮裝置的濃縮水出口連接；所述反滲透水池還設(shè)置有電廠脫硫廢水入口和電廠化水中和廢水入口，其分別與電廠脫硫廢水排出口連接以及與電廠化水中和廢水排出口連接；
所述三級處理單元包括依次連通的軟化除硅裝置、二級臭氧催化池及高壓反滲透裝置；其中，二級RO濃縮裝置的濃縮水出口與所述軟化除硅裝置的入水口連接；
所述一級RO濃縮裝置的一級回用水出口、二級RO濃縮裝置的二級回用水出口、高壓反滲透裝置的三級回用水出口均和回用水池連通，以將回用水輸送至回用水池中。
進(jìn)一步地，還包括雜鹽回收單元，所述雜鹽回收單元和所述高壓反滲透裝置的濃縮水出口連通；
優(yōu)選地，所述雜鹽回收單元包括依次連接的多效蒸發(fā)系統(tǒng)和離心干燥裝置；
更優(yōu)選地，所述多效蒸發(fā)系統(tǒng)包括順次連接的一效降膜蒸發(fā)器、二效降膜蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器；
優(yōu)選地，所述多效蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸汽經(jīng)冷卻降溫成冷凝水后排入所述回用水池。
除此之外，本發(fā)明還提供了一種高含硫氯鹽雜環(huán)有機(jī)物污水的處理方法，包括以下步驟：
(1)一次高密度沉淀：污水進(jìn)入一級高效沉淀池中，根據(jù)進(jìn)水條件加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉降，調(diào)節(jié)pH值；
(2)錳砂過濾：經(jīng)絮凝沉降后的污水通入錳砂過濾器中去除有害金屬離子；
(3)一次超濾：經(jīng)步驟(2)過濾的污水進(jìn)入一級超濾系統(tǒng)中去除大分子物質(zhì)；
(4)一次RO濃縮：一次超濾后的污水經(jīng)一級RO濃縮裝置脫水濃縮后得到一級回用水和一級濃縮水，一級回用水進(jìn)入回用水池中回收，一級濃縮水進(jìn)入反滲透水池中與電廠脫硫廢水、電廠化水中和廢水混合得到混合污水；
(5)二次高密度沉淀：混合污水從反滲透水池進(jìn)入二級高效沉淀池中，根據(jù)進(jìn)水條件加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀，調(diào)節(jié)pH值；
(6)臭氧接觸氧化：經(jīng)步驟(5)絮凝沉降后的污水與臭氧接觸反應(yīng)，將難降的大分子有機(jī)物分解為易降解的有機(jī)物；
(7)曝氣生物：經(jīng)臭氧氧化后的污水進(jìn)入曝氣生物池進(jìn)行有機(jī)物降解；
(8)反硝化：經(jīng)曝氣后的污水進(jìn)入反硝化池中去除污水中的氨氮；
(9)一次臭氧催化：經(jīng)反硝化后的污水進(jìn)入一級臭氧催化池中進(jìn)行催化氧化，去除污水中的雜環(huán)有機(jī)物COD；
(10)二次超濾：經(jīng)一次臭氧催化后的污水進(jìn)入二級超濾系統(tǒng)中進(jìn)一步去除COD；
(11)離子交換：經(jīng)二次超濾后的污水進(jìn)入離子交換池中，通過弱酸離子樹脂去除鈣鎂離子；
(12)二次RO濃縮：去除鈣鎂離子后的污水經(jīng)二級RO濃縮裝置脫水濃縮后得到二級回用水和二級濃縮水，二級回用水進(jìn)入回用水池中回收；
(13)軟化除硅：二級RO濃縮裝置的二級濃縮水進(jìn)入軟化去硅裝置，加入聚丙烯酸PAA，與硅、鎂形成穩(wěn)定化合物后沉淀，再通過微過濾膜分離出化合物；
(14)二次臭氧催化：經(jīng)軟化除硅后的污水進(jìn)入二級臭氧催化池中進(jìn)行催化氧化進(jìn)一步去除雜環(huán)有機(jī)物COD；
(15)高壓反滲透：二次臭氧催化后的污水進(jìn)入高壓反滲透裝置進(jìn)行脫水濃縮，得到三級回用水和反滲透濃縮水，三級回用水進(jìn)入回用水池中回收。
進(jìn)一步地，還包括雜鹽回收，高壓反滲透濃縮水進(jìn)入多效蒸發(fā)系統(tǒng)經(jīng)蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、離心后干燥得到雜鹽，離心母液返回蒸多效蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)，同時蒸發(fā)過程產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝得到的冷凝水進(jìn)入回用水池中回收。
進(jìn)一步地，步驟(1)中的污水中含有包括雜環(huán)有機(jī)物、氯離子、鈉離子和硫酸根離子；
優(yōu)選的，雜環(huán)有機(jī)物COD為60mg/l以上，氯離子濃度為250mg/l以上，鈉離子濃度為300mg/l以上，硫酸根離子濃度為200mg/l以上；
優(yōu)選的，步驟(4)中的混合污水中至少含有鈉、硫、氯以及雜環(huán)有機(jī)物；
更優(yōu)選的，步驟(4)中的雜環(huán)有機(jī)物COD為300mg/l以上，氯離子濃度為3000mg/l以上，鈉離子濃度為3000mg/l以上，硫酸根離子濃度為3000mg/l以上。
進(jìn)一步地，所述步驟(1)的進(jìn)水條件是：進(jìn)水量為300-500m3/h，PH值為7-9，溫度為20-30℃；
和/或，所述步驟(1)的絮凝劑的用量為10-30kg/h；所述絮凝劑為PAM；
和/或，采用硫酸和/或氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值；
和/或，所述步驟(5)的進(jìn)水條件是：進(jìn)水量為150-170m3/h，PH值為6-9，溫度為20-30℃。
進(jìn)一步地，所述步驟(6)的臭氧接觸氧化過程中，臭氧流量為16-20kg/h，和/或，進(jìn)水量為105-133m3/h；
和/或，所述步驟(7)的曝氣生物過程中，進(jìn)料溫度為20-30℃，pH值為6-9，空氣流量為105-133m3/h。
進(jìn)一步地，所述步驟(8)的反硝化過程中，補(bǔ)充碳源為醋酸鈉；優(yōu)選地，醋酸鈉的用量為16-20kg/d；
和/或，所述步驟(9)的一次臭氧催化中，催化氧化時間為2.6h，和/或，臭氧流量為5-10kg/h。
進(jìn)一步地，所述步驟(11)的離子交換過程中，再生水量為2-5m3/h，和/或，進(jìn)水量為97-125m3/h；
和/或，所述步驟(13)的軟化除硅過程中，PPA的用量為8-15kg/h，和/或，進(jìn)水量為19.2-30.7m3/h。
進(jìn)一步地，所述步驟(14)二次臭氧催化過程中，催化氧化時間為2.6h，和/或，進(jìn)水量為19-30.5m3/h，和/或，臭氧用量為2-6kg/h；
和/或，所述雜鹽包括硫酸鹽、氯化鹽和碳酸鹽。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有以下技術(shù)效果：
本發(fā)明經(jīng)過高密度沉淀、錳砂過濾、超濾、反滲透、臭氧接觸、曝氣生物、臭氧接觸氧化、離子交換、軟化除硅等組合工序，通過巧妙工藝設(shè)計減少了高效沉淀池等工序的負(fù)荷，減少投資，得到合格的回用水去循環(huán)水裝置使用，得到的雜鹽外售，實現(xiàn)了含硫含氯鹽污水的零排放，減少了對環(huán)境的影響。
本發(fā)明工藝適合大規(guī)模污水處理，污水處理效果好。
（發(fā)明人：鄭偉;魏茂清;楊帆;陳建軍;崔甲軍;管向偉;錢枝茂）
