CN102897944A - 难降解有机废水深度处理系统 - Google Patents

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王凯
文一波
陈长松
于金良
左青
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Abstract

本发明公开一种难降解有机废水深度处理系统及方法,属水处理技术领域。该系统包括:混凝沉淀处理区、砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区和反渗透处理区;其中,混凝沉淀处理区依次与砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区、反渗透处理区连接;超滤处理区的超滤浓水出水口回连至所述混凝沉淀处理区,反渗透处理区的出水口用于与回用装置连接。该系统各处理区相互配合,在混凝沉淀处理后,采用超滤+纳滤+反渗透全膜法工艺对难降解有机废水进行深度处理,利用超滤去除混凝沉淀处理后水中悬浮物、胶体和部分有机物,其出水进入纳滤、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,使处理后出水达到回用标准。

Description

难降解有机废水深度处理系统
技术领域
[0001] 本发明涉及废水处理技术,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。
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深度处理系统,可以解决目前的废水处理系统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。
[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深度处理系统,包括:
[0010] 混凝沉淀处理区、砂滤处理区、超滤处理区、纳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砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区、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。
[0011] 本发明实施例还提供一种难降解有机废水深度处理方法,采用本发明的处理系统,包括以下步骤:
[0012] 将所处理的难降解有机废水从二沉池的出水经混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理;[0013] 混凝沉淀处理后的出水进入砂滤处理区进行砂滤处理,通过砂滤去除水中大的颗粒物;
[0014] 砂滤处理处理后的出水进入超滤处理区进行超滤处理,通过超滤膜去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物;
[0015] 超滤处理后的出水进入纳滤处理区进行纳滤处理,通过分离纳滤膜去除水中有机物、硬度和盐分;
[0016] 纳滤处理后的出水进入反渗透处理区进行反渗透处理,去除水中剩余盐分后,出水作为回用水;
[0017] 上述处理中,砂滤处理区的砂滤反洗水、超滤处理区得到的超滤浓水及反洗水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,再进入砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区和反渗透处理区进行处理。 [0018] 由上述提供的技术方案可以看出,本发明实施方式的处理系统由混凝沉淀处理区、砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区和反渗透处理区相互配合,在混凝沉淀处理后,采用超滤(UF)+纳滤(NF)+反渗透(RO)全膜法工艺对难降解有机废水进行深度处理,利用超滤去除混凝沉淀处理后水中的悬浮物、胶体和部分有机物,其出水进入纳滤、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达到循环冷却水或锅炉补给水的用水要求。
附图说明
[0019] 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。
[0020] 图I为本发明实施例提供的处理系统示意图;
图2为本发明实施例提供的难降解有机废水深度处理方法流程图;
[0021] 图中各标号对应的部件为:1、混凝反应池;2、混凝沉淀池;3、砂滤给水泵;4、砂滤器;5、中间水池;6、超滤给水泵;7、超滤设备;8、超滤产水池;9、纳滤给水泵;10、保安过滤器;11、高压泵;12、纳滤设备;13、第二高压泵;14、反渗透设备;15、回用水池;16、回用水泵;17、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、纳滤浓水;D、回用水;E、混沉池污泥(去离心脱水)。
具体实施方式
[0022] 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。
[0023] 下面对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0024] 实施例一
[0025] 本发明实施例提供一种难降解有机废水深度处理系统,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,如图I所示,该方法包括:混凝沉淀处理区、砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区和反渗透处理区;
[0026] 其中,所述混凝沉淀处理区依次与砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区、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。
[0027] 上述处理系统中,连接在混凝沉淀处理区与超滤处理区之间的砂滤处理区,可以保护超滤处理区中的超滤膜。
[0028] 上述处理系统中,混凝沉淀处理区混凝反应池I与混凝沉淀池2顺次连接而成。
[0029] 上述处理系统中,砂滤处理区由砂滤给水泵3、砂滤器4和中间水池5顺次连接而 成。
[0030] 上述处理系统中,超滤处理区由超滤给水泵6、超滤设备7和超滤产水池8顺次连接而成。
[0031] 上述处理系统中,超滤处理区的超滤设备7的超滤浓水出口通过超滤浓水回流管路17回连至混凝沉淀处理区的进水口,可以回连至混凝沉淀处理区的混凝反应池的进水□。
[0032] 上述处理系统中,纳滤处理区由纳滤给水泵9、保安过滤器10、高压泵11和纳滤设备12顺次连接而成。
[0033] 其中,纳滤处理中的纳滤膜可以采用表面光滑的三层复合膜,并且采用较宽的平行浓水流道设计。这种纳滤膜具有很强的抗污染性,纳滤设备也可以采用浓水回流的方式,这样不仅大大提高了水的利用率,而且也大大减轻了膜的污染。
[0034] 上述处理系统中,反渗透处理区由第二高压泵13和反渗透设备14顺次连接而成。
[0035] 上述处理系统还可以包括:与所述反渗透处理区的出水口连接的回用装置,所述回用装置由回用水池15和回用水泵16顺次连接而成。
[0036] 上述处理系统的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、砂滤给水泵3、砂滤器4、中间水池5、超滤给水泵6、超滤设备7、超滤产水池8、纳滤给水泵9、保安过滤器10、高压泵11、纳滤设备12、反渗透高压泵13和反渗透设备14顺次连接的处理系统,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17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14的出水口直接与由回用水池15和回用水泵16连接形成回用装置连接。
[0038] 实施例二
[0039] 本实施例提供一种难降解有机废水进行深度处理方法,采用上述实施例一给出的处理系统,如图2所示,包括以下步骤:
[0040] 将所处理的难降解有机废水二沉池出水经混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理后,进入砂滤处理区进行砂滤处理,通过砂滤去除水中大的颗粒物后进入砂滤处理区的中间水池,中间水池出水经砂滤处理区的超滤给水泵提升后进入超滤处理区进行超滤UF处理,通过砂滤处理可起到了保护超滤处理中的超滤膜的作用;超滤UF处理中通过超滤膜去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物,再进入纳滤处理区进行纳滤NF处理通过分离纳滤膜进一步去除水中有机物、硬度和盐分,纳滤处理后的出水经反渗透处理区进行反渗透进一步去除水中剩余盐分后达到循环冷却水或锅炉补给水的用水要求;
[0041] 上述处理方法中,砂滤处理区的砂滤反洗水、超滤处理中得到的超滤浓水及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,再进入砂滤处理、超滤处理、纳滤处理和反渗透处理。
[0042] 上述处理方法中,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。一般采用投加普通絮凝剂PAC。
[0043] 上述处理方法进一步可以包括:混凝沉淀处理后的出水,经过砂滤处理后再进入超滤处理。
[0044] 该处理方法,其工艺简单,是将混凝沉淀工艺与超滤(UF)+纳滤(NF)+反渗透(RO)全膜法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纳滤处理、反渗透处理中进一步去除水中的有机 物、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。该处理方法中采用在纳滤处理前设置超滤处理可以最大限度的保护纳滤处理中的纳滤膜,超滤处理的抗冲击能力强,可以大大延长纳滤膜寿命;纳滤处理中采用纳滤膜使脱盐率相对较低,其浓水中含盐量也相对较低,操作压力也较低,在较低的操作压力下可以实现较高的回收率,并且可以去除大部分有机物和硬度,为反渗透的稳定运行提供条件;反渗透处理主要去处水中剩余盐分。
[0045] 结合实施例一图I所示的处理系统,该处理方法的具体过程为:以焦化废水二沉池出水为处理对象,焦化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的出水依次经砂滤给水泵、砂滤器、中间水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,砂滤器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纳滤给水泵、保安过滤器和高压泵进入纳滤设备,纳滤设备采用表面光滑的三层复合膜,并且采用较宽的平行浓水流道。这种分离纳滤膜能够适应难降解有机废水水质复杂,有机物含量高的特点,大大提高了膜的抗污染性。且所采用的纳滤设备也采用浓水回流的方式,使部分浓水重新进入纳滤系统进行再处理,使水的回收率可以达90%〜95%,相比普通的回收率一般为70%〜75%的纳滤设备,大大提高了水的利用率,而且也大大减轻了膜的污染,相比很难适应难降解有机废水,膜污染很快,且难以恢复的普通纳滤膜,有效延长了膜的使用寿命;纳滤膜去除掉大部分有机物和盐分后进入反渗透系统进一步去除盐分,且回收率可以达到80〜90%。
[0046] 该处理方法采用混凝沉淀处理+超滤(UF) +纳滤(NF) +反渗透(RO)全膜法工艺相结合的方式,通过使混凝沉淀池的出水经砂滤器、超滤设备、纳滤设备、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。
[0047] 并且,在该处理方法中将超滤设备作为纳滤处理的预处理设备,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,大大减轻了纳滤处理中纳滤膜的污染,延长了纳滤膜的使用寿命。
[0048] 该方法处理过程中纳滤设备同时起到类似脱盐设备的脱盐作用,而纳滤设备的脱盐主要通过其中的纳滤膜,由于纳滤膜的脱盐率相对较低,其浓水中含盐量也相对较低,操作压力也较低,在较低的操作压力下可以实现较高的回收率,非常适合于对难降解有机废水进行深度处理回用。而现有的脱盐设备中均采用反渗透膜,由于其脱盐率很高,其浓水中含盐量也相对较高,操作压力也较高,很难实现较高的回收率。
[0049] 实施例三
[0050] 本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处理系统,对焦化废水经二沉池处理后的废水进行处理,具体过程为:
[0051 ] 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井提升泵的砂滤给水泵提升后进入砂滤器,砂滤器出水进入中间水池,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纳滤设备和反渗透设备,240m3/h反渗透产水回用,14m3/h纳滤浓水和26m3/h反渗透浓水用于熄焦。处理效果见下表:
[0052]
Figure CN102897944AD00071
[0053] 实施例四
[0054] 本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:
[0055] 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井提升泵的砂滤给水泵提升后进入砂滤器,砂滤器出水进入中间水池,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,超滤产水经提升泵提升后进入纳滤设备和反渗透设备,85m3/h反渗透产水回用,15m3/h浓水用于熄焦。处理效果见下表:
[0056]
Figure CN102897944AD00081
[0057] 综上所述,本发明实施例的处理系统,由混凝沉淀处理区、砂滤处理区 、超滤处理区、纳滤处理区和反渗透处理区相互配合,通过将混凝沉淀处理与采用超滤(UF) +纳滤(NF) +反渗透(RO)全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。该处理方法将在纳滤处理前设置超滤处理,可以最大限度的保护纳滤处理中的纳滤膜,超滤处理的抗冲击能力强,可以大大延长纳滤膜寿命。且纳滤处理中采用纳滤膜而非现在常用的反渗透膜,使纳滤处理中的脱盐率相对较低,其浓水中含盐量也相对较低,操作压力也较低,在较低的操作压力下实现了较高的回收率。并且,纳滤膜采用的是特种分离纳滤膜抗污染能力强,适用于焦化废水水质复杂的特点,使膜的寿命大大延长,使工程化应用成为可能,并且,纳滤设备也采用独特的设计,使水利用率高,膜不易污染,可以使水资源得到最大限度的利用;纳滤设备去除水中大部分有机物和硬度后,可以使反渗透设备运行稳定,且回收率提高。
[0058] 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 (10)

1. 一种难降解有机废水深度处理系统,其特征在于,包括: 混凝沉淀处理区、砂滤处理区、超滤处理区、纳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砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区、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混凝反应池与混凝沉淀池顺次连接而成。
3.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述砂滤处理区由砂滤给水泵、砂滤器和中间水池顺次连接而成。
4.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述超滤处理区由超滤给水泵、超滤设备和超滤产水池顺次连接而成。
5.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述超滤处理区的超滤设备的超滤浓水出口通过超滤浓水回流管路回连至混凝沉淀处理区的进水口。
6.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述纳滤处理区由纳滤给水泵、保安过滤器、高压泵和纳滤设备顺次连接而成。
7.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顺次连接而成。
8.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,还包括:与所述反渗透处理区的出水口连接的回用装置,所述回用装置由回用水池和回用水泵顺次连接而成。
9. 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〜8任一项所述的处理系统,包括以下步骤: 将所处理的难降解有机废水从二沉池的出水经混凝沉淀处理区进行混凝沉淀处理; 混凝沉淀处理后的出水进入砂滤处理区进行砂滤处理,通过砂滤去除水中大的颗粒物; 砂滤处理处理后的出水进入超滤处理区进行超滤处理,通过超滤膜去除水中的悬浮物、胶体和大分子有机物; 超滤处理后的出水进入纳滤处理区进行纳滤处理,通过分离纳滤膜去除水中有机物、硬度和盐分; 纳滤处理后的出水进入反渗透处理区进行反渗透处理,去除水中剩余盐分后,出水作为回用水; 上述处理中,砂滤处理区的砂滤反洗水、超滤处理区得到的超滤浓水及反洗水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,再进入砂滤处理区、超滤处理区、纳滤处理区和反渗透处理区进行处理。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括: 混凝沉淀处理中向混凝沉淀处理区投加絮凝剂,所述絮凝剂为普通絮凝剂PAC或高效絮凝剂M180中的任一种; 进一步可以包括:混凝沉淀处理后的出水,经过砂滤处理后再进入超滤处理区进行处理。
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