CN102815836A - 难降解有机废水处理系统及处理方法 - Google Patents

难降解有机废水处理系统及处理方法 Download PDF

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王凯
文一波
陈长松
于金良
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Abstract

本发明公开一种难降解有机废水处理系统及方法,属污水处理领域。该系统包括:混凝沉淀处理区、臭氧反应区、曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区;其中,混凝沉淀处理区依次与曝气生物滤池处理区、超滤处理区、反渗透处理区连接,超滤处理区的超滤浓水出水口经超滤浓水回流管路回连至混凝沉淀处理区,反渗透处理区的出水口连接回用装置。该系统在混凝沉淀后,采用臭氧反应区与曝气生物滤池处理区进行预处理,预处理后再由超滤处理区超滤去除水中的悬浮物、胶体和部分有机物,其出水进入反渗透处理区反渗透处理后进一步去除水中的大分子有机物、硬度和盐分,提高出水水质,将难降解有机废水处理后达到循环冷却水或锅炉补给水的用水要求。

Description

难降解有机废水处理系统及处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及废水处理领域,尤其涉及一种对难降解有机废水深度处理后达到直接回用的处理系统及处理方法。
背景技术
[0002] 现有技术中对难降解有机废水回用时的处理方法主要有三种,即混凝沉淀法、高级氧化法和膜生物反应器(MBR)法。
[0003] 其中,混凝沉淀法是直接向难降解有机废水中投加高效絮凝剂,可以去除一部分有机物和悬浮物,但由于其只能去除部分有机物和悬浮物,而无法去除水中的硬度和盐分,无法达到循环冷却水或锅炉补给水的用水标准,且其运行费用较高,使其应用范围受限。 [0004] 高级氧化法是利用光催化氧化、超声波空化、湿式氧化或强氧化性物质如臭氧、二氧化氯、双氧水等对水中的有机物进行氧化去除,但由于其投资和运行费用都较高,无法在大工程上应用,且其只能去除有机物而无法去除硬度和盐分,无法达到循环冷却水或锅炉补给水的用水标准。
[0005] 膜生物反应器(MBR)法是一种将膜技术与生物处理技术相结合的方法,其利用高浓度的活性污泥对有机物进行有效降解,但由于其膜污染比较严重,膜寿命较短,且其只能去除部分有机物和悬浮物,而无法去除硬度和盐分,无法达到循环冷却水或锅炉补给水的用水标准。
[0006] 从上述对现有技术中对难降解有机废水处理方法的介绍过程中,发明人发现上述现有技术至少存在无法去除难降解有机废水中的硬度和盐分,无法达到循环冷却水或锅炉补给水的用水标准,且运行费用高的问题。
发明内容
[0007] 本发明实施方式提供一种难降解有机废水处理系统及处理方法,可以在去除难降解废水中悬浮物和有机物的同时,去除废水中的硬度和盐分,以较低的运行费用达到使处理后的出水达到循环冷却水或锅炉补给水的用水标准。
[0008] 为解决上述问题本发明提供的技术方案如下:
[0009] 本发明实施方式提供一种难降解有机废水处理系统,包括:
[0010] 混凝沉淀处理区、臭氧反应区、曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区;其中,
[0011] 所述混凝沉淀处理区依次与曝气生物滤池处理区、超滤处理区、反渗透处理区连接,所述超滤处理区的超滤浓水出水口经超滤浓水回流管路回连至所述混凝沉淀处理区,所述反渗透处理区的出水口用于与回用装置连接。
[0012] 本发明实施方式还提供一种难降解有机废水处理方法,采用本发明实施例提供的难降解有机废水处理系统,该方法包括:
[0013] 使所处理的难降解有机废水经二沉池沉淀后的出水进入所述系统的混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理;
[0014] 混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理后的出水进入臭氧反应区,进行臭氧氧化处理去除一部分有机物及提高废水的可生化性;
[0015] 臭氧反应区进行臭氧氧化处理后的出水进入曝气生物滤池处理区,进行曝气生物过滤去除水中剩余部分有机物;
[0016] 曝气生物滤池处理区处理后的出水进入超滤处理区进行超滤去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物;
[0017] 超滤处理区超滤处理得到的超滤浓水及反洗水均回流至混凝沉淀处理区中,经混凝沉淀去除水中的悬浮物后,再依次进入曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区进行处理; [0018] 超滤处理区处理后的出水进入反渗透处理区去除水中硬度和盐分后,出水作为回用水用于输出至回用装置。
[0019] 由上述提供的技术方案可以看出,本发明实施方式提供的处理系统在混凝沉淀处理区后,采用臭氧反应区与曝气生物滤池处理区进行预处理,预处理后再由超滤处理区超滤去除水中的悬浮物、胶体和部分有机物,其出水进入反渗透处理区反渗透处理后进一步去除水中的大分子有机物、硬度和盐分,大大提高了出水水质,将难降解有机废水处理后达到循环冷却水或锅炉补给水的用水要求。该方法工艺简单,采用预处理与超滤处理配合处理难降解有机废水,可使出水水质优良,可将难降解有机废水处理达到循环冷却水或锅炉补给水的用水要求。该处理方法中采用在反渗透处理前设置超滤处理可以最大限度的保护反渗透处理中的反渗透膜,超滤处理的抗冲击能力强,可以大大延长纳滤膜寿命;反渗透处理主要去处水中盐分和硬度。
附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
[0021] 图I为本发明实施例的处理系统各部分连接示意图;
[0022] 图2为本发明实施例的处理方法流程图;
[0023] 图I中各标号分别为:1、混凝反应池;2、混凝沉淀池;3、臭氧反应给水泵;4、臭氧反应池;5、曝气生物滤池;6、超滤给水泵;7、超滤设备;8、超滤产水池;9、反渗透给水泵;
10、保安过滤器;11、高压泵;12、反渗透设备;13、回用水池;14、回用水泵;15、超滤浓水回流管路;A、难降解有机废水二沉池出水;B、超滤浓水;C、反渗透浓水;D、回用水;E、混沉池污泥(去离心脱水);F、臭氧投加装置;G、曝气设备。
具体实施方式
[0024] 下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
[0025] 下面对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0026] 实施例一
[0027] 本实施例提供一种难降解有机废水处理系统,如图I所示,该处理系统包括:混凝沉淀处理区、臭氧反应区、曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区;
[0028] 其中,混凝沉淀处理区依次与曝气生物滤池处理区、超滤处理区、反渗透处理区连接,超滤处理区的超滤浓水出水口经回流管路回连至混凝沉淀处理区,反渗透处理区的出水口用于与回用装置连接。
[0029] 上述处理系统中的混凝沉淀处理区由混凝反应池I和混凝沉淀池2依次连接而成。
[0030] 上述处理系统中的臭氧反应区由臭氧氧化反应池4和连接在臭氧氧化反应池4上 的臭氧投加装置F构成。
[0031] 上述处理系统中的曝气生物滤池处理区由曝气生物滤池5和连接在曝气生物滤池5上的曝气设备G构成。
[0032] 上述处理系统中的超滤处理区由超滤给水泵6、超滤设备7和超滤产水池8依次连接而成;并且超滤设备7的超滤浓水出口通过超滤浓水回流管路15回连至混凝沉淀处理区的进水口。
[0033] 上述处理系统中的反渗透处理区由反渗透给水泵9、保安过滤器10、高压泵11和反渗透设备12依次连接而成。
[0034] 上述处理系统还可以包括:由回用水池13和回用水泵14依次连接而成的回用装置,回用装置经管路与反渗透处理区的出水口连接。
[0035] 上述处理系统还可以包括:给水泵,连接在混凝沉淀处理区与臭氧反应区之间。
[0036] 各处理区连接后形成如图I所示的处理系统,即形成混凝反应池I与混凝沉淀池2、臭氧反应给水泵3、臭氧氧化池4、曝气生物滤池5、超滤给水泵6、超滤设备7、超滤产水池8、反渗透给水泵9、保安过滤器10、高压泵11、反渗透设备12依次连接的处理系统,并且其中超滤设备7的超滤浓水出口通过超滤浓水回流管路15回连至混凝沉淀处理区的混凝反应池I的进水口上。
[0037] 上述形成的处理系统中,反渗透设备12的出水口直接与由回用水池13和回用水泵14连接形成的回用装置连接。
[0038] 实施例二
[0039] 本发明实施例提供一种难降解有机废水深度处理方法,采用上述实施例一给出的难降解有机废水处理系统,如图2所示,该方法包括以下步骤:
[0040] 使所处理的难降解有机废水经二沉池沉淀后的出水进入所述系统的混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理;
[0041] 混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理后的出水进入臭氧反应区,进行臭氧氧化处理去除一部分有机物及提高废水的可生化性;
[0042] 臭氧反应区进行臭氧氧化处理后的出水进入曝气生物滤池处理区,进行曝气生物过滤去除水中剩余部分有机物;
[0043] 曝气生物滤池处理区处理后的出水进入超滤处理区进行超滤去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物;
[0044] 超滤处理区超滤处理得到的超滤浓水及反洗水均回流至混凝沉淀处理区中,经混凝沉淀去除水中的悬浮物后,再依次进入曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区进行处理;
[0045] 超滤处理区处理后的出水进入反渗透处理区去除水中硬度和盐分后,出水作为回用水用于输出至回用装置。
[0046] 上述处理方法还可以包括以下步骤:曝气生物滤池处理区的反洗水通过超滤处理区的回流管路回流至混凝沉淀处理区,经混凝沉淀去除水中的悬浮物后,再依次进入曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区进行处理。
[0047] 上述处理方法中,还包括在混凝沉淀处理区混凝沉淀处理中投加絮凝剂的步骤,所述絮凝剂为普通絮凝剂PAC或高效絮凝剂M180中的任一种。 [0048] 下面结合实施例一给出的处理系统,对本实施例的处理方法作进一步说明:
[0049] 将难降解有机废水二沉池出水作为所处理的废水进入混凝沉淀处理区,混凝沉淀处理后的出水进入臭氧氧化池、曝气生物滤池、超滤UF处理通过超滤膜去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物,再进入反渗透处理通过分反渗透膜去除水中硬度和盐分,反渗透膜处理后的出水达到循环冷却水或锅炉补给水的用水要求;其中,在混凝沉淀处理中需要投加絮凝剂,絮凝剂选用普通絮凝剂PAC或高效絮凝剂M180中的任一种均可,一般采用投加普通絮凝剂PAC。混凝沉淀处理后的出水,可以经过臭氧氧化、曝气生物滤池处理后再进入超滤处理,起到了保护超滤处理中的超滤膜的作用;超滤处理中得到的超滤浓水、反洗水回流至混凝沉淀处理中,再经混凝沉淀去除水中的悬浮物后,再进行超滤处理和反渗透处理。
[0050] 该处理方法是将混凝沉淀、臭氧氧化、曝气生物滤池工艺与超滤(UF) +反渗透(RO)双膜法处理工艺相结合对难降解有机废水进行深度处理,利用超滤处理去除水中悬浮物、胶体和大分子有机物,超滤处理后的出水进入反渗透处理中进一步去除水中的硬度和盐分,从而使处理后的水达到循环冷却水或锅炉补给水的回用水标准。
[0051] 结合图I所示的实施例一的处理系统,该处理方法的具体过程为:以难降解有机废水二沉池出水为处理对象,难降解有机废水二沉池出水进入混凝反应池I中,向混凝反应池I的废水中投加普通絮凝剂PAC进行混凝反应,混凝反应后的出水进入混凝沉淀池2,经沉淀后可以去除水中大部分悬浮物,混凝沉淀池2的出水依次经给水泵、臭氧氧化池、曝气生物滤池进入由超滤给水泵、超滤设备和超滤产水池组成的超滤处理区进行超滤处理,臭氧氧化池和曝气生物滤池去除有机物起到保护超滤处理区的超滤设备的作用,它可以去除水中的有机物、悬浮物,减轻超滤设备的超滤膜的污染;超滤设备的超滤浓水出水口经超滤浓水回流管路15回连至混凝反应池I进水口,使超滤浓水、反洗水回流至混凝反应池及混凝沉淀池,经混凝沉淀去除水中的悬浮物后,重新进入超滤设备,使超滤设备的水利用率接近100% ;超滤设备的出水依次经反渗透给水泵、保安过滤器和高压泵进入反渗透设备,进入反渗透系统进一步去除盐分和硬度。
[0052] 该处理方法采用混凝沉淀处理、臭氧氧化、曝气生物滤池+超滤(UF) +反渗透(RO)双膜法工艺相结合的方式,通过使混凝沉淀池的出水经臭氧氧化、曝气生物滤池、超滤设备、反渗透设备处理,分步去除水中的悬浮物、胶体、硬度、盐分。该处理方法具有出水水质好,运行费用低的优点,处理系统进水的COD为200mg/L,反渗透处理后的出水COD可达20mg/L 以下。
[0053] 并且,在该处理方法中将超滤设备作为反渗透处理的预处理设备,具有较强的抗冲击能力,在进水水质出现较大波动的情况下,超滤处理的出水也可以达到纳滤的进水水质要求,大大减轻了反渗透处理中反渗透膜的污 染,延长了反渗透膜的使用寿命。
[0054] 实施例三
[0055] 本实施例提供一种难降解有机废水深度处理方法,采用如实施例一所述的处理系统,对难降解有机废水经二沉池处理后的废水进行处理,具体过程为:
[0056] 难降解有机废水二沉池出水280m3/h进入混凝反应池后经投加絮凝剂PAC后进入混凝沉淀池,混凝沉淀池出水经作为出水经提升泵的提升后进入臭氧氧化池、曝气生物滤池,曝气生物滤池出水进入中间水池,中间水池出水经作为提升泵的超滤给水泵提升后进入超滤设备,超滤出水进入超滤产水池,超滤产水晶提升泵提升后进入反渗透设备,210m3/h反渗透产水回用,70m3/h反渗透浓水用于熄焦。处理效果见下表:
[0057]
Figure CN102815836AD00071
[0058] 实施例四
[0059] 本实施例提供一种难降解有机废水深度处理方法,采用如实施例一所述的处理系统,对化废水经二沉池处理后的废水进行处理,具体过程为:
[0060] 难降解有机废水二沉池出水100m3/h进入混凝反应池后经投加絮凝剂PAC后进入混凝沉淀池,混凝沉淀池出水经作为出水经提升泵的提升后进入臭氧氧化池、曝气生物滤池,曝气生物滤池出水进入中间水池,中间水池出水经作为提升泵的超滤给水泵提升后进入超滤设备,超滤出水进入超滤产水池,超滤产水晶提升泵提升后进入反渗透设备,75m3/h反渗透产水回用,25m3/h反渗透浓水用于熄焦。处理效果见下表:
[0061]
Figure CN102815836AD00072
[0062] 综上所述,本发明实施例中通过将混凝沉淀处理与臭氧氧化、曝气生物滤池,采用超滤(UF)+反渗透(RO)双膜法工艺相结合对难降解有机废水进行深度处理,使处理后的出水水质优良,达到循环冷却水或锅炉补给水的用水要求。该处理方法将在反渗透处理前设置超滤处理,可以最大限度的保护反渗透处理中的反渗透膜,超滤处理的抗冲击能力强,可以大大延长反渗透膜寿命。
[0063] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1. 一种难降解有机废水处理系统,其特征在于,包括: 混凝沉淀处理区、臭氧反应区、曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区;其中, 所述混凝沉淀处理区依次与曝气生物滤池处理区、超滤处理区、反渗透处理区连接,所述超滤处理区的超滤浓水出水口经超滤浓水回流管路回连至所述混凝沉淀处理区,所述反渗透处理区的出水口用于与回用装置连接。
2.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述混凝沉淀处理区由混凝反应池和混凝沉淀池依次连接而成; 所述臭氧反应区由臭氧氧化反应池和连接在臭氧氧化反应池上的臭氧投加装置构 成; 所述曝气生物滤池处理区由曝气生物滤池和连接在曝气生物滤池上的曝气设备构成; 所述超滤处理区由超滤给水泵、超滤设备和超滤产水池依次连接而成。
3.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述反渗透处理区由反渗透给水泵、保安过滤器、高压泵和反渗透设备依次连接而成。
4.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,还包括由回用水池和回用水泵依次连接而成的回用装置,回用装置经管路与反渗透处理区的出水口连接。
5.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,还包括:给水泵,连接在混凝沉淀处理区与臭氧反应区之间。
6. 一种难降解有机废水深度处理方法,其特征在于,采用上述权利要求I〜5任一项所述的难降解有机废水处理系统,该方法包括: 使所处理的难降解有机废水经二沉池沉淀后的出水进入所述系统的混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理; 混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理后的出水进入臭氧反应区,进行臭氧氧化处理去除一部分有机物及提高废水的可生化性; 臭氧反应区进行臭氧氧化处理后的出水进入曝气生物滤池处理区,进行曝气生物过滤去除水中剩余部分有机物; 曝气生物滤池处理区处理后的出水进入超滤处理区进行超滤去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物; 超滤处理区超滤处理得到的超滤浓水及反洗水均回流至混凝沉淀处理区中,经混凝沉淀去除水中的悬浮物后,再依次进入曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区进行处理; 超滤处理区处理后的出水进入反渗透处理区去除水中硬度和盐分后,出水作为回用水用于输出至回用装置。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:曝气生物滤池处理区的反洗水通过超滤处理区的回流管路回流至混凝沉淀处理区,经混凝沉淀去除水中的悬浮物后,再依次进入曝气生物滤池处理区、超滤处理区和反渗透处理区进行处理。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述混凝沉淀处理区混凝沉淀处理中投加絮凝剂,所述絮凝剂为普通絮凝剂PAC或高效絮凝剂M180中的任一种。
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