CN101624246B - 一种工业循环水排污水的处理与回用方法 - Google Patents

一种工业循环水排污水的处理与回用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，对工业循环水排污水采用复合氧化钛光催化氧化处理技术，采用无机有机复配絮凝沉淀和过滤的方法去除其中的胶体、悬浮物等，再通过中空纤维超滤膜，反渗透膜处理，获得的产出水可回用。

Description

一种工业循环水排污水的处理与回用方法
技术领域
本发明属于环境工程污水处理技术领域。涉及一种工业循环水排污水的处理与回用方法，主要采用多种方法结合的组合处理工艺，利用光催化氧化技术去除循环水排污水中的由于高分子聚合物类水处理药剂所造成的COD至达标排放，同时去除其中的菌藻类物质，再采用超滤与反渗透的方式回用该类污水。 
背景技术
中国专利03150903.7公开了“一种工业循环冷却水的旁流处理方法”，其主要是对冷却水进行旁流处理，采用混凝沉淀和阳离子交换树脂两种处理技术的结合，使排污量降低。该方法虽然可以降低排污量，但冷却水旁流的处理较大，不够经济。同时采用离子交换法需要频繁再生离子交换树脂，消耗大量的酸碱，运行费用也较高。 
中国专利200610150162.9公开了“一种工业循环水排污水的处理方法”，其主要采用纳滤系统处理后回用，该方法主要用于截留粒径在0.1～1nm，分子量为1000左右的物质，对于一价盐和小分子物质截留效果较差，同时在目前循环水高浓缩倍率运行的情况下，排污水中含有更多的高分子类聚合物，采用通常的絮凝沉淀过滤对该类物质处理效果较差，无法降低水体的有机污染物，若残留在膜进水中，将造成膜堵和膜污染的发生，从而增加了企业的运行成本。 
本发明主要利用光催化氧化技术，反应器利用紫外杀菌灯作为发生光催化辐射激光光源，紫外光穿透石英玻璃隔水管，照射到光催化材料上，发生光催化反应，产生具有强氧化性能的羟基自由基●OH，能有效地降解残留在污水中水处理药剂，本发明经过反复试验研究发现使用光催化氧化技术对循环水的排污水进行处理，可以取得很好的效果，对于企业节能减排可以产生实际效益。 
发明内容
本发明涉及一种工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，包括如下步骤： 
A、对工业循环水排污水1采用光催化氧化处理技术，进入装置光催化氧化反应器2中，去除循环水排污水中的水处理药剂造成的COD和TOC，经过处理后COD含量可由处理前的300mg/L降低到50mg/L以下；TOC从100mg/L降低到10mg/L 以下，排放水9满足城镇污水处理厂污染物排放(GB 18918-2002)一级a类标准。 
B、另一部分经过步骤A处理后，采用絮凝沉淀工序3和活性炭过滤器工序4的方法去除其中的胶体、悬浮物等，经过处理后，指标可达到：浊度＜1NTU，颗粒物＜100个/ml，COD＜10mg/L，TOC＜10mg/L，BOD5＜5mg/L，余氯＜0.1mg/L，通过中空纤维超滤膜工序5处理后，超滤膜产出水10回用至循环水系统7中循环使用。 
C、经过步骤B处理后部分直接进入反渗透膜处理系统6，获得的反渗透膜产出水11回用至生产用水及锅炉水循环系统8中，浓端水12回至前端循环水排污水1中进行再处理。 
根据本发明所述的工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，步骤A所述的光催化氧化系统光源采用紫外灯系统，光催化材料采用复合二氧化钛类催化剂；催化剂由催化剂重量1％～5％的氧化钼、钼酸铵、硝酸镍、硝酸钴等活性组分中的一种或多种组分复合负载于二氧化钛颗粒表面，光源部分采取多段并列排放方式。 
根据本发明所述的工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，步骤B所述的处理方法采用絮凝沉淀处理及中空纤维超滤膜过滤；其中絮凝剂采用无机絮凝剂与有机絮凝剂聚丙烯酰胺相复配，无机絮凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁、聚硅硫酸铝的一种或多种来复配；中空纤维超滤膜选自聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯的一种或多种材质的中空纤维超滤膜。 
根据本发明所述的工业循环水排污水的回用方法，其特征在于，步骤C所述的反渗透膜处理系统选自芳香族聚酰胺复合材料反渗透膜。 
附图说明
说明书附图1是本发明工业循环水排污水处理与回用方法的工艺流程示意图：1、循环水排污水；2、光催化氧化反应器；3、絮凝沉淀工序；4、活性炭过滤器工序；5、中空纤维超滤膜工序；6、反渗透膜工序；7、循环水系统；8、生产用水及锅炉水循环系统；9、排放水；10、超滤膜产出水；11、反渗透膜产出水；12、浓端水。 
具体实施方式
实施例一： 
水样取自以天然气为原料的某化肥厂，将循环水排污水按步骤A直接通过光催化氧化反应器，光源采用紫外灯系统，光催化材料采用1％的钼酸铵和1％硝酸镍，以及 1％硝酸钴复合负载二氧化钛类催化剂。光源部分采取多段并列排放方式。进水COD浓度从258mg/L降至38mg/L，TOC从80mg/L降低到8mg/L。排放水满足城镇污水处理厂污染物排放(GB 18918-2002)一级a类标准。 
实施例一对比例一： 
光催化材料采用普通二氧化钛作为催化剂。光源部分采取多段并列排放方式。进水COD浓度从258mg/L降至163mg/L，TOC从80mg/L降低到54mg/L。排放水无法达到城镇污水处理厂污染物排放(GB 18918-2002)一级a类标准。 
实施例一对比例二： 
光催化材料采用0.5％的钼酸铵负载在二氧化钛作为催化剂。光源部分采取多段并列排放方式。进水COD浓度从272mg/L降至113mg/L，TOC从83mg/L降低到26mg/L。排放水无法达到城镇污水处理厂污染物排放(GB 18918-2002)一级a类标准。 
实施例二： 
工业循环水排污水经实施例一中光催化氧化预处理后，若想实现该类污水的回用，按照步骤B往其中加入5mg/L聚合氯化铝，1mg/L聚硅硫酸铝及0.5mg/L聚丙烯酰胺后，经过沉淀、活性碳吸附过滤后去除悬浮物，然后通过中空纤维超滤膜，可以将超滤膜产出水达到以下指标：浊度＜1NTU，颗粒物＜100个/ml，COD＜10mg/L，TOC＜10mg/L，BOD5＜5mg/L，余氯＜0.1mg/L，超滤膜产出水部分回用至循环水系统循环使用，部分直接进入反渗透膜处理系统，反渗透膜产出水回用至生产用水及锅炉水循环系统，浓端水回至前端循环水排污水中进行处理。运行三个月未发生产水量下降。 
实施例2对比例一： 
往其中仅加入10mg/L聚合氯化铝，经过沉淀、活性碳吸附过滤后去除悬浮物，然后通过中空纤维超滤膜，超滤膜产出水进入反渗透膜系统中，运行14天后开始出现膜堵，产水量下降35.2％。 
实施例2对比例二： 
往其中仅加入1mg/L的聚硅硫酸铝，经过沉淀、活性碳吸附过滤后去除悬浮物，然后通过中空纤维超滤膜，超滤膜产出水进入反渗透膜系统中，运行30天后开始出现膜堵，产水量下降25.7％。 

Claims (4)

1.一种工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、对工业循环水排污水(1)采用光催化氧化处理技术，进入装置光催化氧化反应器(2)中，去除循环水排污水中的水处理药剂造成的COD和TOC，经过处理后COD含量可由处理前的300mg/L降低到50mg/L以下；TOC从100mg/L降低到10mg/L以下，排放水(9)满足城镇污水处理厂污染物排放GB 18918-2002一级a类标准；
B、另一部分经过步骤A处理后，采用絮凝沉淀工序(3)和活性炭过滤器工序(4)的方法去除其中的胶体、悬浮物，经过处理后，指标可达到：浊度＜1NTU，颗粒物＜100个/ml，COD＜10mg/L，TOC＜10mg/L，BOD5＜5mg/L，余氯＜0.1mg/L，通过中空纤维超滤膜工序(5)处理后，超滤膜产出水(10)回用至循环水系统(7)中循环使用；
C、经过步骤B处理后部分直接进入反渗透膜处理系统(6)，获得的反渗透膜产出水(11)回用至生产用水及锅炉水循环系统(8)中，浓端水(12)回至前端循环水排污水(1)中进行再处理。
2.根据权利要求1所述的工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，步骤A所述的光催化氧化反应器系统光源采用紫外灯系统，光催化材料采用复合二氧化钛类催化剂；催化剂由催化剂重量1％～5％的氧化钼、钼酸铵、硝酸镍、硝酸钴活性组分中的一种或多种组分复合负载于二氧化钛颗粒表面，光源部分采取多段并列排放方式。
3.根据权利要求1所述的工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，步骤B所述的处理方法采用絮凝沉淀处理及中空纤维超滤膜过滤；其中絮凝剂采用无机絮凝剂与有机絮凝剂聚丙烯酰胺相复配，无机絮凝剂选自聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁、聚硅硫酸铝的一种或多种来复配；中空纤维超滤膜选自聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯的一种或多种材质的中空纤维超滤膜。
4.根据权利要求1所述的工业循环水排污水的处理与回用方法，其特征在于，步骤C所述的反渗透膜处理系统选自芳香族聚酰胺复合材料反渗透膜。 
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