CN102897953B - 一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法 - Google Patents

一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法，其特征在于：其工艺过程如下：① 均质池：对生化二沉池出水进行水质水量调节，减小后续冲击；② 浸没式超滤系统：经过均质池的调节作用，废水进入浸没式超滤系统，去除悬浮态和胶体态的CODcr；③ 助剂反应系统：浸没式超滤出水进入助剂反应系统，投加相应助剂，使其与废水均匀混合；④ 臭氧催化氧化系统：包括高效催化氧化反应器、尾气回用与分解装置和臭氧发生系统；废水与助剂均匀混合后进入臭氧催化氧化系统，通过臭氧和催化剂的催化氧化作用，去除水中大部分难降解有机物；⑤ 清水池：臭氧催化氧化出水进入清水池，满足排放或后续消毒回用要求。

Description

一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法
技术领域
本发明涉及工业水处理技术领域，为一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法。
背景技术
目前，聚甲醛是全球五大通用工程塑料之一，具有极其广泛的应用领域，而且随着一些新型产业的高速发展，我国对聚甲醛的需求在急剧攀升，同时我国甲醇产能过剩，发展聚甲醛项目也是解决这一现状的途径之一。因此，近些年国内陆续建设投产了许多聚甲醛企业，但随之而来是其排放废水大部分不能达标的问题，这不仅对生态环境造成严重的危害，而且浪费了大量水资源。
聚甲醛又名聚氧化次甲基，是一种乳白色不透明结晶线性聚合物。按分子链结构的不同，分为均聚甲醛[CH3CO0-(CH20)n-COCH3]和共聚甲醛[-(CH2O)n-(CH20-CH2-CH2)m-]，不难看出其属于难降解有机物。聚甲醛厂产生的废水中主要含有此类聚合有机物和一些未完全反应的甲醇与甲醛，国内企业多采用“传统生化+物化”等工艺处理这类废水，最终出水CODcr一般为90～150mg/L，这很难使其达到日益严格的排放标准。目前，国内鲜有报道采用有效的工艺处理该种废水，一般常规的物化方法存在着去除效果不佳或运行成本高等缺点，而采用单一的臭氧直接氧化法处理也存在反应速率慢和臭氧利用率低等缺点，而本发明的方法能大幅度提高臭氧化反应速率和臭氧利用率。下面通过表1把传统工艺和本项发明工艺进行对比。
Figure GDA0000331514521
表1传统工艺与发明的工艺对比
经本发明深度处理后的聚甲醛废水，CODcr等污染物可达到国家一级排放标准或中水回用标准，符合国家和企业的节能减排政策，有良好的示范效应，同时也具有很好的环境效益、社会效益和经济效益。
发明内容
发明的一体化聚甲醛废水深度处理组合工艺是一种较为有效的处理方法。工艺设置了均质池、浸没式超滤系统、助剂反应系统、臭氧催化氧化系统和清水池。
本发明为一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法，其特征在于：其工艺过程如下：
① 均质池：对生化二沉池出水进行水质与水量的调节，减小对后续工艺的冲击；
② 浸没式超滤系统：包括浸没式超滤和絮凝剂投加系统；经过均质池的调节作用，废水进入浸没式超滤系统，去除悬浮态和胶体态的CODcr；
③ 助剂反应系统：包括助剂反应器和助剂投加系统；浸没式超滤出水进入助剂反应系统，投加相应助剂，使其与废水均匀混合；
④ 臭氧催化氧化系统：包括高效催化氧化反应器、尾气回用与分解装置和臭氧发生系统；废水与助剂均匀混合后进入臭氧催化氧化系统，通过臭氧和催化剂的催化氧化作用，去除水中大部分难降解有机物；
⑤ 清水池：臭氧催化氧化出水进入清水池，满足排放或后续消毒回用要求；
其中：
②中由于浸没式超滤膜有较好的抗污染能力，同时投加絮凝剂选自为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁或三氯化铁的一种；和助凝剂选自为阴离子型、阳离子型或非离子型聚丙烯酰胺的一种；
③中投加助剂为盐酸、硫酸、氢氧化钠、双氧水、金属盐的一种或几种；
④中高效催化氧化反应器包括下部的臭氧溶解反应区和上部的催化氧化反应区，其中溶解反应区利用微米曝气器、均布水器与吸收填料进行臭氧的溶解反应，催化氧化反应区利用助剂与催化剂的协同增效作用进行臭氧化反应；
④中高效催化氧化反应器采用微压连续运行；
④中利用改性氧化硅、氧化铝或颗粒活性炭作为催化剂载体，并负载铜、铁、镍、锰、钴、钼一种或几种金属元素。
附图说明
附图1是本发明一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法的流程示意图：
其中1为均质池，2为浸没式超滤，3为助剂反应器，4为高效臭氧催化氧化反应器，5为清水池，6为臭氧发生系统，7为絮凝剂投加系统，8为助剂投加系统，9为尾气破坏器，10-污水泵。
具体实施方式
结合附图1，通过具体实施方式对本发明作进一步阐述，以下所描述的实施方式不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
利用几家聚甲醛厂生化二沉池出水作为待处理废水，下面做具体描述：
① 生化二沉池出水进入均质池，调节后经提升泵进入浸没式超滤系统。
② 在浸没式超滤系统中投加絮凝剂选自为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁或三氯化铁的一种；和助凝剂选自为阴离子型、阳离子型或非离子型聚丙烯酰胺的一种，反应后经膜过滤出水进入助剂反应器。
③ 在助剂反应器中投加助剂选自为盐酸、硫酸、氢氧化钠、双氧水、金属盐的一种或几种，通过搅拌达到完全混合状态，最后废水经提升泵送至臭氧催化氧化反应器底部。反应器末端引入臭氧尾气，使得部分臭氧溶入水中，提高了臭氧的利用率。
④ 臭氧催化氧化反应器采用同向流连续运行方式，即废水与臭氧均由反应器底部进入溶解反应区，待废水中臭氧接近饱和状态后，进入反应器上部的催化氧化反应区，在助剂与催化剂的协同作用下，迅速臭氧化废水中难降解有机物。
⑤ 臭氧催化氧化反应器出水进入清水池后可达标排放。
实施例一
按照上述流程进行废水处理，反应条件如下：絮凝剂选用聚合氯化铝，助凝剂选用阴离子型聚丙烯酰胺，助剂选用氢氧化钠，选用负载有2.0%铜、3.0%铁、1.0%锰的改性氧化铝为载体的催化剂，催化氧化反应器压力为0.01～0.03Mpa，臭氧投加量为25～35mg/L，反应时间45min，结果如表2：
表2工艺各段出水水质
Figure GDA0000331514522
实施例二
按照上述流程进行废水处理，反应条件如下：絮凝剂选用聚合氯化铁，助凝剂选用非离子型聚丙烯酰胺，助剂选用硫酸和双氧水，选用负载有2.5%镍、1.5%钼、1.5%钴的颗粒活性炭为载体的催化剂，催化氧化反应器压力为0.01～0.04Mpa，臭氧投加量为10～20mg/L，反应时间60min，结果如表3：
表3工艺各段出水水质
Figure GDA0000331514523
实施例三
按照上述流程进行废水处理，反应条件如下：絮凝剂选用聚合硫酸铁，助凝剂选用阳离子型聚丙烯酰胺，助剂选用氢氧化钠，选用负载有3.0%铁、1.5%铜、1.0%钼、0.5%钴的改性氧化硅为载体的催化剂，催化氧化反应器压力为0.01～0.05Mpa，臭氧投加量为30～40mg/L，反应时间30min，结果如表3：
表3工艺各段出水水质
Figure GDA0000331514524

Claims (1)

1.一种一体化聚甲醛废水的深度处理方法，其特征在于：其工艺过程如下：
① 均质池：对生化二沉池出水进行水质与水量的调节，减小对后续工艺的冲击；
② 浸没式超滤系统：包括浸没式超滤和絮凝剂投加系统；经过均质池的调节作用，废水进入浸没式超滤系统，去除悬浮态和胶体态的CODcr；
③ 助剂反应系统：包括助剂反应器和助剂投加系统；浸没式超滤出水进入助剂反应系统，投加相应助剂，使其与废水均匀混合；
④ 臭氧催化氧化系统：包括高效催化氧化反应器、尾气回用与分解装置和臭氧发生系统；废水与助剂均匀混合后进入臭氧催化氧化系统，通过臭氧和催化剂的催化氧化作用，去除水中大部分难降解有机物；
⑤ 清水池：臭氧催化氧化出水进入清水池，满足排放或后续消毒回用要求；
其中：
②中由于浸没式超滤膜有较好的抗污染能力，同时投加絮凝剂选自为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁或三氯化铁的一种；和助凝剂选自为阴离子型、阳离子型或非离子型聚丙烯酰胺的一种；
③中投加助剂为盐酸、硫酸、氢氧化钠、双氧水、金属盐的一种或几种；
④中高效催化氧化反应器包括下部的臭氧溶解反应区和上部的催化氧化反应区，其中溶解反应区利用微米曝气器、均布水器与吸收填料进行臭氧的溶解反应，催化氧化反应区利用助剂与催化剂的协同增效作用进行臭氧化反应；
④中高效催化氧化反应器采用微压连续运行；
④中利用改性氧化硅、氧化铝或颗粒活性炭作为催化剂载体，并负载铜、铁、镍、锰、钴、钼一种或几种金属元素。
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