CN102060417B - Clt酸生产废水的处理工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CLT酸生产废水的处理工艺及装置，其中工艺包括下列步骤：1)CLT酸生产装置排出的废水直接进入调节池反应装置，对废水进行水质水量调节和PH值调整；2)调节池反应装置排出的废水进入气浮反应装置，对废水进行气浮技术处理，去除大部分悬浮物；3)由气浮反应装置处理后的废水进入电解反应装置，进一步去除悬浮物和COD；4)由电解反应装置处理后的废水进入高级氧化反应装置，对废水进行高级氧化处理，去除大部分难降解的COD；5)由高级氧化反应装置处理后的废水进入膜生物反应器装置，对废水进行生物强化处理；6)由膜生物反应器装置处理后的废水进入活性炭吸附装置，保障最终输出的废水的COD和色度达到排放要求。

Description

CLT酸生产废水的处理工艺及装置

技术领域

本发明关于一种污水处理工艺及设备；更具体地说，关于一种CLT酸生产废水处理的处理工艺及装置。

背景技术

CLT酸生产过程中产生的废水，若处理不当，将会直接影响到CLT酸的产品加工和生产，即生产时产生的废水排放不能达到环保要求时，CLT酸就无法开工生产，因此目前迫切需要一种CLT酸生产废水的处理工艺，来保证生产废水能够达标排放，符合生产和环保要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能对CLT酸生产过程中产生的废水进行有效处理的工艺及装置，以达到排放的要求。

本发明中CLT酸生产废水的处理工艺包括下列步骤：

1)CLT酸生产装置排出的废水直接进入调节池反应装置，利用调节池反应装置对废水进行水质水量调节和PH值调整；

2)所述调节池反应装置排出的废水进入气浮反应装置，利用气浮反应装置对废水进行气浮技术处理，去除悬浮物；

3)由所述气浮反应装置处理后的废水进入电解反应装置，利用电解反应装置进一步去除悬浮物和COD；

4)由所述电解反应装置处理后的废水进入高级氧化反应装置，利用高级氧化反应装置对废水进行高级氧化处理，去除大部分难降解的COD；

5)由所述高级氧化反应装置处理后的废水进入膜生物反应器装置，利用膜生物反应器装置对废水进行生物强化处理；

6)由所述膜生物反应器装置处理后的废水进入活性炭吸附装置，利用活性炭吸附装置保障最终输出的废水的COD和色度达到排放要求。

在所述步骤1)前所述由所述CLT酸生产装置排出的废水以自流方式流入所述调节池反应装置，由所述调节池反应装置来调节废水的水量和均一废水的水质，使所述调节池反应装置出水中的COD稳定小于等于30000mg/L，氯离子浓度稳定小于等于18000mg/L，同时将所述调节池反应装置出水的PH调整到3-4之间，所述调节池反应装置处理后的废水经由提升泵输入所述气浮反应装置。

在所述步骤3)中，所述气浮反应装置处理后的水部分以自流的方式进入所述电解反应装置，部分回流到所述气浮反应装置前端进行加压溶气，并在所述气浮反应装置前端减压释气，从而将所述气浮反应装置内部的废水中的悬浮物带到液面上表面，利用气浮反应装置的刮渣装置去除。

在所述步骤4)中，所述电解反应装置处理后的废水先进入中间池，并经由高压提升泵经加药处理后再输入所述高级氧化反应装置。

在所述步骤5)中，所述高级氧化反应装置输出的废水进入沉淀池，在沉淀池内将废水的PH值调整在7-8之间，废水在碱性条件下会产生沉淀物和上清液，其中所述沉淀物被截留在所述沉淀池内，并由所述沉淀池底部的排泥口排除，所述上清液经由提升泵及砂滤装置过滤后输入所述膜生物反应器装置。

在所述步骤6)中，所述膜生物反应器装置输出的废水进入中间池，并经由污水提升泵提升后输入所述活性炭吸附装置。

本发明中CLT酸生产废水的处理装置包括有调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置及活性炭吸附装置，所述调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置及活性炭吸附装置经由管道依序连通。

还包括有经管道与所述气浮装置入水口连接的提升泵，经管道与所述高级氧化反应装置入水口连接的提升泵和中间池，经管道与所述膜生物反应器装置入水口连接的提升泵和沉淀池，经管道与所述活性炭吸附装置入水口提升泵和中间池。

还包括有经由管道与所述调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置连通并能对所述调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置产生的浮渣或者污泥进行处理的污泥处理装置。

还包括有用于清洗砂滤装置的反洗泵，及用于清洗膜生物反应器装置中的膜反洗加药装置和膜抽吸泵。

采用本发明中的CLT酸生产废水的处理工艺后可以对CLT酸生产废水进行处理，满足生产和环保要求，并且本发明中所采用的各装置均为现有的市售成熟产品，在单独使用时不能满足水的净化要求，只有在组合并按特定的顺序使用后可以使水达到再次使用的要求，具有操作方便，成本低廉的优点。

附图说明

图1为本发明中CLT酸生产废水的处理装置的结构示意图；

图2为本发明中CLT酸生产废水的处理工艺的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本发明中CLT酸生产废水的处理装置包括有调节池反应装置1、气浮反应装置5、电解反应装置8、高级氧化反应装置14、砂滤装置21、膜生物反应器装置23及活性炭吸附装置30，其中：

调节池反应装置1直接连接CLT酸生产装置的废水排放口，使CLT酸生产装置排放的废水可以以自流的方式进入调节池反应装置1。在调节池反应装置1的出水口处设有提升泵2，以便将调节池反应装置1输出的水直接输送至气浮反应装置5。

气浮反应装置5在出水口处设有溶气泵7、在进水口处设有絮凝剂加药装置3。其中溶气泵7将气浮反应装置5处理后的部分废水回流至气浮反应装置5，在回流过程中进行汽水混合，在进入气浮反应装置5前端产生“微气泡”，并与经混凝剂加药装置3和助凝剂加药装置4添加有聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的废水混合进入气浮反应装置5内，在“微气泡”的作用下将悬浮物浮到液面上方，然后在刮渣装置6的作用下将悬浮物排放至污泥池作进一步处理，如图2所示。在气浮反应装置内，本发明利用加压溶气装置即溶气泵具有微气泡数量多，在水中存在时间长，除污效果好，设备使用寿命长等优点，能有效地去除废水中悬浮物质。

同时，由于絮凝剂聚合氯化铝(PAC)有较高的电荷和分子量，可以吸附脱稳和粘结架桥作用均较强，投加到水中后会迅速发挥优异的混凝效果；以及助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)可以吸附污水中的悬浮粒子，使高分子链互缠交联，形成架桥，从而使絮凝结构增大变粗，进而可以更有效地去除废水中的污物，由于该加压溶气装置及气浮反应装置均为现有技术，在此不再另行详细说明。

气浮反应装置5处理后的部分废水直接进入电解反应装置8，电解反应装置8由电解槽和电极两部分组成，电流密度控制在100-500A/m²，用于进一步去除悬浮物、COD，从而为后续的生化作用做好准备。电解反应装置8中的电解电化学氧化反应是通过阳极反应生成的氧化基团氧化降解水中的有机物，同时有效地破坏难生物降解有机物的稳定结构，使污染物彻底降解，并为后续处理打下良好的基础。在直流电场的作用下，氧化分解与电极表面接触的有机污染物，通过电解和吸附的协同作用，对水质复杂多变、色度高且含有大量难生物降解的有机污染物的废水，有较高的去除率。

电解反应装置8处理后的废水直接输出至高级氧化反应装置14，也可以在高级氧化反应装置14前加设中间池9、用于调整PH值的调整加药装置11、用于产生高级氧化反应的加药装置12和13。高级氧化反应装置14内设有起搅拌混合作用的搅拌装置15。本发明中的高级氧化反应装置14是利用所投加的药剂，如：芬顿试剂、臭氧-过氧化氢，在中间池9调节后的合适的PH值条件下，产生羟基自由基氧化污水中的有机物。这些羟基自由基具有极高的能量，可以与溶解和悬浮在废水中的有机物发生反应，生成一些氧化产物，如：醇、醛和酸，一直到完全氧化为CO₂和H₂O。其中臭氧和过氧化氢都是强氧化剂，当二者结合在一起，共同反应会生成比臭氧或过氧化氢氧化性更强的羟基自由基。在原水中投加氧化剂后经混合反应器，将过氧化氢溶液和臭氧气体结合起来处理废水，提高废水COD的去除率，改善废水的可生化性，高级氧化反应装置可去除60％-85％的COD。

高级氧化反应装置14处理后的废水直接输出至沉淀池19，再经提升泵20、砂滤装置21进入膜生物反应器装置23。沉淀池19用于进一步调整由高级氧化反应装置14输出的废水的PH值，同时产生沉淀过滤作用，以免沉淀物进入后面的膜生物反应器装置23造成膜堵塞和影响生物处理效果。砂滤装置21用于对由高级氧化反应装置14输出的废水进行过滤，用于拦截沉淀物，当砂滤装置21由于拦截的沉淀物过多压力上升时，可以通过反洗泵22抽取清水池31中的最终出水对砂滤装置21进行反洗，反洗水回到调节池反应装置1中作进一步处理。

膜生物反应器装置23包括起过滤作用的膜组件24、用于曝气的罗茨风机25、膜反洗加药装置27以及用于膜产水和反洗的膜抽吸泵26。膜生物反应器装置23的运行状态分为：产水、反洗、二个状态。按照顺序，反洗-产水-反洗-产水，以此循环，产水时间0-60min，反洗时间0-60s。膜生物反应器装置23需要对膜组件24反洗时，由膜抽吸泵26通过阀门控制抽取清水池31中的最终出水对膜组件24进行反洗，在反洗的同时膜反洗加药装置27会投加化学药剂。

膜生物反应器装置23的产水直接进入中间池28，并经提升泵29进入活性炭吸附装置30，通过活性炭的吸附作用进一步降低出水的COD和色度，保证最终出水能够稳定达标排放。

另，本发明还可以设置有用于处理气浮反应装置5、电解反应装置8、沉淀池19产生的浮渣和沉淀的污泥处理装置，并分别与浮反应装置5、电解反应装置8、沉淀池19连通，用于处理气浮反应装置5、电解反应装置8、沉淀池19运行过程中产生的浮渣及排出的污泥，最后直接排出。由于污泥处理及膜清洗均为成熟技术，在此不再另行说明。

利用上述装置，本发明中CLT酸生产废水的处理工艺包括有下列步骤：

1)CLT酸生产装置排出的废水直接进入调节池反应装置，利用调节池反应装置对废水进行水质水量调节和PH值调整；

2)所述调节池反应装置排出的废水进入气浮反应装置，利用气浮反应装置对废水进行气浮技术处理，去除悬浮物；

3)由所述气浮反应装置处理后的废水进入电解反应装置，利用电解反应装置进一步去除悬浮物和COD；

4)由所述电解反应装置处理后的废水进入高级氧化反应装置，利用高级氧化反应装置对废水进行高级氧化处理，去除大部分难降解的COD；

5)由所述高级氧化反应装置处理后的废水进入膜生物反应器装置，利用膜生物反应器装置对废水进行生物强化处理；

6)由所述膜生物反应器装置处理后的废水进入活性炭吸附装置，利用活性炭吸附装置保障最终输出的废水的COD和色度达到排放要求。

如图2所示，为了进一步保证各装置的正常运行及确保输出的水质，本发明中更具体的工艺过程如下：其中本发明中CLT酸生产装置排出的废水中含有以下物质：如表1所示：

表1

1)CLT酸生产装置排出的废水以自流的方式直接进入调节池反应装置1，利用调节池反应装置1对废水调节来水量和均一水质，确保后续深度处理的稳定性和连续性，其中调节的时间为0.5-2小时，使调节池反应装置出水COD_cr稳定小于等于30000mg/L，氯离子浓度稳定小于等于18000mg/L，同时将出水PH调整到3-4之间；

2)调节池反应装置1排出的废水经提升泵2进入气浮反应装置5，利用气浮反应装置5对废水进行气浮技术处理，去除大部分悬浮物，经调节池反应装置1处理后的废水通过提升泵2的提升作用进入气浮反应装置5之前由设在管道中的絮凝剂加药装置3、助凝剂加药装置4加入混凝、助凝剂，即废水与混凝、助凝剂混合后进入到气浮反应装置5内。气浮反应装置5输出的废水部分经溶气泵7回流至气浮反应装置5的进水口片，在气浮反应装置5前端产生“微气泡”作用于废水。由于加入的絮凝剂及助凝剂，可显著提高废水中乳化油、悬浮微粒、胶体物质及可溶性COD物质的去除效率，在气浮反应装置内油的去除率和固体悬浮物去除率分别达到75％和70％以上。

3)由气浮反应装置5处理后的废水进入电解反应装置8，在电解反应装置8中通过直流电场作用氧化分解与电极表面接触的有机污染物，通过电解和吸附的协同作用，有效地破坏难生物降解有机物的稳定结构，使污染物彻底降解，进一步去除SS和COD，电解反应装置8出水COD_cr可以降到20000mg/L以下。

4)由电解反应装置8处理后的废水进入高级氧化反应装置14，利用高级氧化反应装置14对废水进行高级氧化处理，通过催化产生HO自由基，HO自由基与有机物RH反应生成游离基R，R进一步氧化生成CO₂和H₂O，从而使废水的COD大大降低，同时将难降解有机物开环降解成为小分子物质，减少毒性为后续生化处理做准备。

基本作用原理如下：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+HO+OH^-

Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂+H⁺

HO₂+H₂O₂→O₂+H₂O+HO

RH+HO→R+H₂O

R+Fe³⁺→R⁺+Fe²⁺

R⁺+O₂→ROO⁺→CO₂+H₂O

在废水pH调至碱性并有O₂存在时，还会发生下列反应：

Fe²⁺+1/2O₂+H₂O+OH^-→Fe(OH)₃

2Fe³⁺+3H₂O₂+2H₂O→2H₂FeO₄+6H⁺

2H₂FeO₄+3H₂O₂→Fe(OH)₃+2H₂O+3O₂

在一定酸度下，Fe(OH)₃以胶体形态存在，具有凝聚、吸附性能，可除去水中部分悬浮物和杂质。通过高级氧化反应可去除电解反应装置8来水60％-85％的COD，出水COD_cr可以降到10000mg/L以下。

5)由高级氧化反应装置14处理后的废水进入沉淀池19进行沉淀，在沉淀池19内可对废水进行将PH调整到7-8之间，并通过投加助凝剂等进一步降低废水COD到8000mg/L左右。从沉淀池19输出的废水进入砂滤装置21，用于拦截沉淀物，如不经过沉降过滤作用而直接进入膜生物反应器装置23的话，会降低生物处理效率和造成膜组件的堵塞。

6)砂滤装置21输出的废水进入膜生物反应器装置23，利用膜生物反应器装置23对废水进行生物强化处理。

膜生物反应技术(Membrane Bioreactor，简称MBR)是一种生物技术与膜技术相结合的高效生化水处理技术，膜生物反应器装置23是结合了膜分离技术和传统的污泥法的一种高效污水处理技术，由于膜的过滤作用，生物完全被截留在生物反应器中，实现了水和污泥的彻底分离，使生物反应器内保持较高的污泥浓度。能够有效地截留硝化菌，完全保留在生物反应器内，使硝化反应保证顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间，使之得到最大限度的分解。应用MBR技术后，主要污染物的去除率可达：COD≥93％、SS＝100％。产水悬浮物和浊度几近于零，处理后的水质良好且稳定，可以直接回用，实现了污水资源化。

7)由膜生物反应器装置23处理后的废水进入活性炭吸附装置30，利用活性炭吸附装置30作为工艺保障措施，保障最终出水的COD_cr小于500mg/L，和色度小于120倍(稀释法)，满足废水排放标准的要求。

Claims (10)

1.一种CLT酸生产废水的处理工艺，包括有下列步骤：

1)CLT酸生产装置排出的废水直接进入调节池反应装置，利用调节池反应装置对废水进行水质水量调节和PH值调整；

2)所述调节池反应装置排出的废水进入气浮反应装置，利用气浮反应装置对废水进行气浮技术处理，去除悬浮物；

3)由所述气浮反应装置处理后的废水进入电解反应装置，利用电解反应装置进一步去除悬浮物和COD；

4)由所述电解反应装置处理后的废水进入高级氧化反应装置，利用高级氧化反应装置对废水进行高级氧化处理，去除大部分难降解的COD；

5)由所述高级氧化反应装置处理后的废水进入膜生物反应器装置，利用膜生物反应器装置对废水进行生物强化处理；

6)由所述膜生物反应器装置处理后的废水进入活性炭吸附装置，利用活性炭吸附装置保障最终输出的废水的COD和色度达到排放要求。

2.根据权利要求1所述的CLT酸生产废水的处理工艺，其特征在于，在所述步骤1)前由所述CLT酸生产装置排出的废水以自流方式流入所述调节池反应装置，由所述调节池反应装置来调节废水的水量和均一废水的水质，使所述调节池反应装置出水中的COD稳定小于等于30000mg/L，氯离子浓度稳定小于等于18000mg/L，同时将所述调节池反应装置出水的PH调整到3-4之间，所述调节池反应装置处理后的废水经由提升泵输入所述气浮反应装置。

3.根据权利要求1所述的CLT酸生产废水的处理工艺，其特征在于，在所述步骤3)中，所述气浮反应装置处理后的水部分以自流的方式进入所述电解反应装置，部分回流到所述气浮反应装置前端进行加压溶气，并在所述气浮反应装置前端减压释气，从而将所述气浮反应装置内部的废水中的悬浮物带到液面上表面，利用气浮反应装置的刮渣装置去除。

4.根据权利要求1所述的CLT酸生产废水的处理工艺，其特征在于，在所述步骤4)中，所述电解反应装置处理后的废水先进入中间池，并经由高压提升泵经加药处理后再输入所述高级氧化反应装置。

5.根据权利要求1所述的CLT酸生产废水的处理工艺，其特征在于，在所述步骤5)中，所述高级氧化反应装置输出的废水进入沉淀池，在沉淀池内将废水的PH值调整在7-8之间，废水在碱性条件下会产生沉淀物，其中所述沉淀物被截留在所述沉淀池内，并由所述沉淀池底部的排泥口排除，所述上清液经由提升泵及砂滤装置过滤后输入所述膜生物反应器装置。

6.根据权利要求1所述的CLT酸生产废水的处理工艺，其特征在于，在所述步骤6)中，所述膜生物反应器装置输出的废水进入中间池，并经由污水提升泵提升后输入所述活性炭吸附装置。

7.一种CLT酸生产废水的处理装置，包括有调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置及活性炭吸附装置，其特征在于：所述调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置及活性炭吸附装置经由管道依序连通。

8.根据权利要求7中所述的CLT酸生产废水的处理装置，其特征在于，还包括有经管道与所述气浮装置入水口连接的提升泵，经管道与所述高级氧化反应装置入水口连接的提升泵和中间池，经管道与所述膜生物反应器装置入水口连接的提升泵和沉淀池，经管道与所述活性炭吸附装置入水口提升泵和中间池。

9.根据权利要求8中所述的CLT酸生产废水的处理装置，其特征在于，还包括有经由管道与所述调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置连通并能对所述调节池反应装置、气浮反应装置、电解反应装置、高级氧化反应装置、砂滤装置、膜生物反应器装置产生的浮渣或者污泥进行处理的污泥处理装置。

10.根据权利要求7中所述的CLT酸生产废水的处理装置，其特征在于，还包括有用于清洗砂滤装置的反洗泵，及用于清洗膜生物反应器装置中的膜反洗加药装置和膜抽吸泵。

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