CN103011519B - 一种高盐分碱减量废水的处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高盐分碱减量废水处理的方法及装置，包括以下步骤：碱减量废水排放至调节池，通过投加浓硫酸后进入酸析池，对苯二甲酸呈白色沉淀物析出，沉降于酸析池的底部，酸析池上清液投加固体熟石灰混合后，出水进入中和池，中和池的出水与稀释水稀释后进入配水池，流经MBR曝气池和RO系统，RO出来的淡水作为稀释水进入MBR曝气池，符合排放标准的浓水排入污水处理厂进行集中处理。本发明的高盐分碱减量废水处理的方法及装置结合了膜生物反应器与反渗透各自的优点，经生化反应处理的污水再经膜过滤，将水中的悬浮物和胶体等大分子物质截留，出水可直接达标排放或者进入下一段的深度处理，具有占地面积小、污泥量少、操作简单易于控制等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法及装置，具体涉及一种高盐分碱减量废水的处理方法及设备，属于工业废水处理技术领域。
背景技术
碱减量废水是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般>12)，而且有机物浓度高。近年来，节水型碱减量机普遍应用，在减少排放的同时，也使得排放废水的CODCr和电导率更高。碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L，电导率高达20000-50000μS/cm，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。若将其直接与其他生产废水混合，即使将CODCr稀释到1000—1500mg／L，其主要组分对苯二甲酸、钠离子、氯离子仍对微生物有明显的抑制作用，普通的生物处理难以达到排放标准。
目前，处理碱减量废水的处理工艺主要有以下几种：
1、酸析预处理后与其他的印染废水混合处理
本方法是通过酸析除去对苯二甲酸后，再与其他印染废水一起处理，经过传统的厌氧/好氧工艺使出水达到排放标准。该方法利用传统的印染废水的处理方法，技术相对成熟，但是针对高盐分的大量的该种废水对生化池会造成一定程度的冲击，难以实现处理目标。
2、酸析预处理后集成膜处理
碱减量废水膜法集成处理方法将超滤和纳滤两项膜技术，合理地应用于废水处理工艺中，能回收纯度高达90%以上的对苯二甲酸，降低处理成本和废水CODCr的目的。因该种废水的难降解有机物含量高，直接通过超滤后在进行纳滤，对后续纳滤所需的成本较高。
此外，以上两种方法难以实现盐分的去除。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种具有改良结构的高盐分碱减量废水的处理方法及设备，以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结合了膜生物反应器(MBR)与反渗透(RO)技术的高盐分碱减量废水的处理方法。
本发明的另一目的在于提供一种高盐分碱减量废水的处理设备，其针对印染废水中高盐分难生物降解废水的水质特点所开发，能有效实现有机物（CODCr）和色度的高效去除。
为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种高盐分碱减量废水的处理方法，其包括如下工艺步骤：
1），将碱减量废水单独排放至调节池；通过投加98%的浓硫酸后将废水排入酸析池；
酸析原理为：
NaOOC-C6H4-COONa+H2SO4 →HOOC-C6H4-COOH↓+Na2SO4
2），将酸析池的上清液投加固体熟石灰混合后排入中和池；酸析池的对苯二甲酸沉淀物通过泵送入对苯二甲酸浓缩池，并通过第一板框压滤机对对苯二甲酸沉淀物进行压滤，并将滤出液排入调节池；
3），中和池的出水经过稀释水稀释后进入配水池；而中和池的硫酸钙沉淀物通过泵送入硫酸钙浓缩池，并通过第二板框压滤机对硫酸钙沉淀物进行压滤，并将滤出液排入调节池；
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4↓+2H2O
4），配水池的废水流经MBR曝气池，之后进入RO系统后排至污水处理厂，RO系统出来的淡水通过淡水回流管道作为稀释水进入配水池。
本发明的高盐分碱减量废水的处理方法进一步为：废水在调节池停留时间为24小时。
本发明的高盐分碱减量废水的处理方法进一步为：投加98%的浓硫酸后应保证出水pH控制在3~4，且废水在酸析池停留时间为5~10小时。
本发明的高盐分碱减量废水的处理方法进一步为：投加固体熟石灰后，出水pH控制在6~9；出水的电导率控制在13000-18000μS/cm。
本发明的高盐分碱减量废水的处理方法进一步为：废水在中和池的停留时间为30分钟。
本发明的高盐分碱减量废水的处理方法还可为：废水在MBR曝气池的停留时间为20小时，废水进水量和稀释水的比例为1:3。
为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种高盐分碱减量废水的处理设备，其包括调节池、酸析池、中和池、配水池、MBR曝气池以及RO系统；其中，所述调节池、酸吸池、中和池、配水池、MBR曝气池以及RO系统依次连接并形成一集成式处理设备。
本发明的高盐分碱减量废水的处理设备进一步设置为：于所述酸析池的底部与一对苯二甲酸浓缩池连接；该对苯二甲酸浓缩池通过一第一板框压滤机与调节池连接。
本发明的高盐分碱减量废水的处理设备进一步设置为：于所述中和池的底部与一硫酸钙浓缩池连接；该硫酸钙浓缩池通过一第二板框压滤机与调节池连接。
本发明的高盐分碱减量废水的处理设备还设置为：于所述RO系统和配水池之间设有一淡水回流管道，淡水回流管的目的是稳定MBR池内的电导率控制在5000μS/cm左右，因为电导率过高以及电导率波动太大，都会导致MBR池内微生物失活。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1. 本发明的高盐分碱减量废水的处理方法及设备结合了膜生物反应器(MBR)与反渗透(RO)各自的优点，经生化反应处理的污水再经膜过滤，将水中的悬浮物和胶体等大分子物质截留，出水可直接达标排放或者进入下一段的深度处理，具有占地面积小、污泥量少、操作简单易于控制等优点；
2. 本发明的高盐分碱减量废水的处理方法及设备能对难以降解的对苯二甲酸进行回收，节约处理成本；
3. 本发明的高盐分碱减量废水的处理方法及设备可以很好的解决盐分高的问题，并使出水CODCr控制在200mg/L以下，这是针对该种废水处理的关键，因为原水的电导率太高，常规的生物处理根本无法解决；而所谓的耐盐菌生物处理也有其局限，如盐分必须稳定在一定范围内才能生物处理，盐分增加或减少太多都会造成微生物失活。
附图说明
图1是本发明的高盐分碱减量废水的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
请参阅说明书附图1所示，本发明为一种高盐分碱减量废水的处理设备，其由调节池1、酸析池2、中和池3、配水池4、MBR曝气池5以及RO系统6等几部分组成。其中，所述调节池1、酸析池2、中和池3、配水池4、MBR曝气池5和RO系统6依次连接并形成一集成式处理设备。
进一步的，于所述酸析池2的底部与一对苯二甲酸浓缩池7连接；该对苯二甲酸浓缩池7通过一第一板框压滤机8与调节池1连接，该第一板框压滤机8将对苯二甲酸的滤出液排入酸析池2进行再次处理。
于所述中和池3的底部与一硫酸钙浓缩池9连接；该硫酸钙浓缩池9通过一第二板框压滤机10与调节池1连接，该第二板框压滤机10将硫酸钙的滤出液排入酸析池2进行再次处理。
于所述RO系统6和配水池4之间设有一淡水回流管道11，使RO系统6出来的淡水作为稀释水进入配水池4，以便于再次利用。该淡水回流管11的目的是稳定MBR曝气池5内的电导率控制在5000μS/cm左右，因为电导率过高以及电导率波动太大，都会导致MBR曝气池5内微生物失活。
利用本发明的处理设备处理高盐分碱减量废水的方法如下：
1），将碱减量废水单独排放至调节池1，并在调节池1停留时间为24小时；通过投加98%的浓硫酸后将废水排入酸析池2，使进入酸析池2的废水pH控制在4以下，废水在酸析池的停留时间为5~10小时；在此需要说明，在一定范围内浓硫酸的投加量越大，对苯二甲酸析出得越多，考虑成本因素，pH调至3~4范围内即可；
2），将酸析池2的上清液投加固体熟石灰混合后排入中和池3，出水pH控制在6~9，出水的电导率控制在13000-18000μS/cm；酸析池2的对苯二甲酸沉淀物通过泵送入对苯二甲酸浓缩池7，并通过第一板框压滤机8对对苯二甲酸沉淀物进行压滤，并将滤出液排入调节池1；
3），废水在中和池3停留时间为30分钟，之后中和池3的出水和一定稀释水稀释后进入配水池4；而中和池3的硫酸钙沉淀物通过泵送入硫酸钙浓缩池9，并通过第二板框压滤机10对硫酸钙沉淀物进行压滤，并将滤出液排入调节池1；
4），废水流经MBR曝气池5，并在MBR曝气池5内停留时间为20小时，之后出水进入RO系统6，RO系统6出来的淡水通过淡水回流管道11作为稀释水进入配水池4。在此需要说明，进入MBR曝气池5内的水需满足生化处理要求，一般来说，电导率不高于5000μS/cm并保持电导率的稳定。如中和池3的出水电导率为15000μS/cm时，应稀释三倍，即废水进水量和稀释水的比例为1:3。
碱减量废水进入设备处理前，其水质指标如下：CODCr：57000mg/L；pH：14；电导率：50000μS/cm。
加98%的浓硫酸调节pH至4，回收对苯二甲酸后，水质指标如下：CODCr：11000mg/L；pH：2；电导率：28000μS/cm。
加固体熟石灰调节pH至中性，并沉淀后，水质指标如下：CODCr：10000mg/L；电导率：15000μS/cm。
废水稀释三倍后水质指标如下：CODCr：3240mg/L；电导率： 5000μS/cm；pH:7。
经过MBR曝气池5和RO系统6处理后，CODCr为165mg/L。
通过上述实验，可以得出以下结论：通过该方法处理高含盐碱减量废水，使出水CODCr达到三级排放标准。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高盐分碱减量废水的处理方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
1），将碱减量废水单独排放至调节池；通过投加98%的浓硫酸后将废水排入酸析池；
2），将酸析池的上清液投加固体熟石灰混合后排入中和池；酸析池的对苯二甲酸沉淀物通过泵送入对苯二甲酸浓缩池，并通过第一板框压滤机对对苯二甲酸沉淀物进行压滤，并将滤出液排入调节池；
3），中和池的出水经过稀释水稀释后进入配水池；而中和池的硫酸钙沉淀物通过泵送入硫酸钙浓缩池，并通过第二板框压滤机对硫酸钙沉淀物进行压滤，并将滤出液排入调节池；
4），配水池的废水流经MBR曝气池，之后进入RO系统后排至污水处理厂，RO系统出来的淡水通过淡水回流管道作为稀释水进入配水池。
2.如权利要求1所述的高盐分碱减量废水的处理方法，其特征在于：废水在调节池停留时间为24小时。
3.如权利要求1所述的高盐分碱减量废水的处理方法，其特征在于：投加98%的浓硫酸后应保证出水pH控制在3~4，且废水在酸析池停留时间为5~10小时。
4.如权利要求1所述的高盐分碱减量废水的处理方法，其特征在于：投加固体熟石灰后，出水pH控制在6~9；出水的电导率控制在13000-18000μS/cm。
5.如权利要求4所述的高盐分碱减量废水的处理方法，其特征在于：废水在中和池的停留时间为30分钟。
6.如权利要求5所述的高盐分碱减量废水的处理方法，其特征在于：废水在MBR曝气池的停留时间为20小时，废水进水量和稀释水的比例为1:3。
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