CN104926018A

CN104926018A - 一种碱减量废水资源化处理工艺

Info

Publication number: CN104926018A
Application number: CN201510255831.8A
Authority: CN
Inventors: 周火; 陈鑫; 金艳
Original assignee: Ningbo Mude Environment Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Mude Environment Technology Co Ltd
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2015-09-23

Abstract

本发明公开了一种碱减量废水资源化处理工艺，对难以降解的对苯二甲酸进行回收，节约处理成本，并结合了高效氧化技术和生物强化技术氧化分解不可生化有机物提供废水的可生化性，生物强化技术中引入了耐高盐菌，解决了高盐碱减量废水难以生化问题，使工艺出水CODcr控制在200mg/L以下，有效解决了碱减废水单独处理不能处理达标的问题。

Description

一种碱减量废水资源化处理工艺

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体讲是一种碱减量废水资源化处理工艺。

背景技术

目前聚酯纤维已成为服装行业的重要原料，人们利用碱减量技术，赋予聚酯纤维织物具有丝绸般的优良特征。随着我国涤纶纤维产量的增长，涤纶用量约占我国纺织品市场的50％，全国涤纶纤维年产量2014年1-11月累计已达到3257.41万吨。

碱减量工艺废水产生于涤纶仿真丝碱减量工序。从涤纶织物上溶解剥离下来的聚醋组分绝大部分以对苯二甲酸和乙二醇的形式存在于水中，与少量不同聚合度的低聚物进入废水。因此，碱减量废水的主要组分是对苯二甲酸、乙二醇、聚醋低聚物以及少量的各种助剂(如N，N-聚氧乙烯基烷基胺、耐碱渗透剂、季铵盐阳离子表面活性剂)等。其中对苯二甲酸含量高达75％，低聚物含量约为2％。碱减量工艺废水的污染非常严重，一般减量每万米涤纶布需排放废水30～50t，COD浓度高，碱度高。高浓度的对苯二甲酸和难降解的高分子低聚物及各种助剂等，使得碱减量废水成为印染行业污染重、处理难度大的印染废水。

传统的碱减量废水处理方法是首先将碱减废水进行酸析，去除大部分对苯二甲酸之后，排入常规染整废水生化处理系统。但由于碱减量废水中含有大量可生化性差的有机物，并且其含盐量比较高，混合进入常规染整废水生化处理系统，会对其造成一定冲击，导致整体处理效果受到影响，出水水质恶化。

目前碱减量工艺已在我国普遍应用，按照我国年产聚酯1000万t，约20％的聚酯进行碱减量加工计算，每年将有上万吨对苯二甲酸溶解于废水中。对苯二甲酸本身是一种用途极为广泛的工业原料，如果采用合理的资源化处理工艺，不仅可以资源化回收苯二甲酸，为企业创造一定经济效益，同时将废水中剩余的其他有机污染物降解去除，使该废水处理后达到排放标准，为企业解决环保问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于：提供一种碱减量废水资源化处理工艺，废水处理后能够达到排放标准。

本发明的技术解决方案是：一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)、将碱减量废水单独排入调节池，通过投加98％的浓硫酸后将废水排入酸析池；(2)、酸析池内上清液排入后续高效催化氧化系统；酸析池内底部对苯二甲酸沉淀物通过泵输送进入板框压滤机进行压滤，回收对苯二甲酸颗粒，压滤机滤出液回排入调节池；(3)、酸析池内上清液进入高效催化氧化系统，高效催化氧化系统产生的强氧化剂氧化分解废水中有机物，将废水中难生物降解的大分子物质直接或间接的分解成易生化的小分子有机物或直接矿化成CO₂与H₂O；(4)、高效催化氧化系统出水进入中间池，投加10-30％氢氧化钠调节废水的PH，且PH在生化系统反应可接受的范围内；(5)、中间池出水进入A/O生化系统，A/O生化系统包括水解酸化区、好氧区和沉淀分离区，沉淀分离区出水进入异相氧化系统；(6)、异相氧化系统包括反应区和絮凝沉淀分离区，异相氧化系统出水达标排放。

进一步地，废水在调节池内停留时间为12～24小时。

进一步地，投加98％的浓硫酸后应保证出水pH控制在2～4，且废水在酸析池停留时间为5～8小时。

进一步地，高效催化氧化系统内含有电极，电极以石墨为阴极，钛涂钌为阳极，并和过渡族金属元素组成复合催化剂，在运行过程中加入一定氧化剂，氧化剂为空气、氧气或H₂O₂。

进一步地，废水在中间池的停留时间为1小时，pH控制在6～9。

进一步地，废水在A/O生化系统中停留时间共计为30-40小时；生化系统启动时，需投加适合本废水高盐特性的高盐菌进行生物强化。

进一步地，异相氧化系统反应区中投加98％硫酸将废水调节pH在4，然后加H₂O₂作为氧化剂，投加量为200～800mg/L，同时投加硫酸亚铁，投加量是H₂O₂的1～3倍，反应时间是1-2小时。在絮凝沉淀分离区，投加药剂10-30％氢氧化钠将废水pH调节至8-9，并投加絮凝剂PAC，投加量为20-50mg/L，并投加PAM，投加量为1-2mg/L。

应用本发明所提供的一种碱减量废水资源化处理工艺，其有益效果是：

(1)本碱减量废水资源化处理工艺能对难以降解的对苯二甲酸进行回收，节约处理成本；

(2)碱减量废水资源化处理工艺结合了高效氧化技术和生物强化技术，高效氧化技术可氧化分解不可生化有机物提供废水的可生化性，生物强化技术中引入了耐高盐菌，解决了高盐碱减量废水难以生化问题，使工艺出水CODcr控制在200mg/L以下，有效解决了碱减废水单独处理不能处理达标的问题。

附图说明

图1为本发明的工艺流程框图。

具体实施方式

为比较直观、完整地理解本发明的技术方案，现就结合本发明附图和实施例进行非限制性的特征说明如下：

一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)、将碱减量废水单独排入调节池，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)、酸析池内上清液排入后续高效催化氧化系统；酸析池内底部对苯二甲酸沉淀物通过泵输送进入板框压滤机进行压滤，回收对苯二甲酸颗粒，压滤机滤出液回排入调节池；(3)、酸析池内上清液进入高效催化氧化系统，高效催化氧化系统产生的强氧化剂氧化分解废水中有机物，将废水中难生物降解的大分子物质直接或间接的分解成易生化的小分子有机物或直接矿化成CO₂与H₂O；(4)、高效催化氧化系统出水进入中间池，投加10-30％氢氧化钠调节废水的PH，且PH在生化系统反应可接受的范围内；(5)、中间池出水进入A/O生化系统，A/O生化系统包括水解酸化区、好氧区和沉淀分离区，沉淀分离区出水进入异相氧化系统；(6)、异相氧化系统包括反应区和絮凝沉淀分离区，异相氧化系统出水达标排放。

废水在调节池内停留时间为12～24小时。

投加98％的浓硫酸后应保证出水pH控制在2～4，且废水在酸析池停留时间为5～8小时。

高效催化氧化系统内含有电极，电极以石墨为阴极，钛涂钌为阳极，电极和过渡族金属元素Fe、Cu、Ti组成的复合催化剂，在运行过程中加入一定氧化剂，氧化剂优选空气、氧气或H₂O₂。如采用空气曝气，气水比为10∶1～20∶1；如采用氧气，气水比为2∶1～3∶1；如采用H₂O₂为氧化剂，投加量为100-300mg/L。高效催化氧化系统处理时间为20～40min。

废水在中间池的停留时间为1小时，pH控制在6～9。

异相氧化系统反应区中投加98％硫酸将废水调节pH在4，然后加H₂O₂作为氧化剂，投加量为200～800mg/L，同时投加硫酸亚铁，投加量是H₂O₂的1～3倍，反应时间是1-2小时。在絮凝沉淀分离区，投加药剂10-30％氢氧化钠将废水pH调节至8-9，并投加絮凝剂PAC，投加量为20-50mg/L，并投加PAM，投加量为1-2mg/L。

实施例一：

实施例1

待处理的碱减量废水的水质如下：

序号	指标项	数值
			1	pH	14
2	电导率	18000μs/cm
			3	COD	36500mg/L

通过如下步骤对废水进行处理：(如图1所示)

(1)将碱减量废水单独排入调节池1，并在调节池1停留时间为20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X以下，废水在酸析池内的停留时间为5-8小时；

(2)将酸析池2内上清液排入后续高效催化氧化系统4；酸析池内底部对苯二甲酸沉淀物通过泵输送进入板框压滤机3进行压滤，回收对苯二甲酸颗粒；压滤机滤出液回排入调节池1。

(3)酸析池2内上清液进入高效催化氧化系统4，所述高效催化氧化系统4内含电极(以石墨为阴极钛涂钌电极为阳极)，并和过渡族金属元素(Fe-Cu-Ti)组成的复合催化剂，在运行过程中通入空气，气水比为10∶1～20∶1，在高效催化氧化系统处理时间为20～30min。

(4)高效催化氧化系统4出水进入中间池5，投加10-30％氢氧化钠调节废水的pH在6-9范围内，中间池5停留时间为1小时。

(5)中间池5出水进入A/O生化系统6，包括水解酸化区、好氧区和沉淀分离区。水解酸化区和好氧区内停留时间为30-40小时，沉淀分离区停留时间为3-4小时，A/O生化系统6出水进入异相氧化系统7。生化系统6启动时，需投加适合本废水高盐特性的高盐菌种，投加量至少为初期驯化污泥量的30％。

(6)异相氧化系统7包括反应区和絮凝沉淀分离区。所述异相氧化系统反应区中需投加98％硫酸将废水调节pH在4，然后加H₂O₂作为氧化剂，投加量为600mg/L，同时投加硫酸亚铁，投加量是H₂O₂的2倍，反应时间是2小时。在絮凝沉淀分离区，需投加药剂10-30％氢氧化钠将废水pH调节至8-9，并投加絮凝剂PAC，投加量为20-50mg/L，和投加PAM，投加量为1-2mg/L。絮凝沉淀分离区停留时间为3小时。异相氧化系统7出水达标排放。

处理后出水水质如下：

序号	指标项	数值
			1	pH	6-9
2	电导率	19100μs/cm
			3	COD	152mg/L

本发明所提供的一种碱减量废水资源化处理工艺，碱减量废水资源化处理工艺能对难以降解的对苯二甲酸进行回收，节约处理成本；碱减量废水资源化处理工艺结合了高效氧化技术和生物强化技术，高效氧化技术可氧化分解不可生化有机物提供废水的可生化性，生物强化技术中引入了耐高盐菌，解决了高盐碱减量废水难以生化问题，使工艺出水CODcr控制在200mg/L以下，有效解决了碱减废水单独处理不能处理达标的问题。

当然，以上仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利保护范围之内。

Claims

1.一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于包括以下步骤：

(1)、将碱减量废水单独排入调节池，通过投加98％的浓硫酸后将废水排入酸析池；

(2)、酸析池内上清液排入后续高效催化氧化系统；酸析池内底部对苯二甲酸沉淀物通过泵输送进入板框压滤机进行压滤，回收对苯二甲酸颗粒，压滤机滤出液回排入调节池；

(3)、酸析池内上清液进入高效催化氧化系统，高效催化氧化系统产生的强氧化剂氧化分解废水中有机物，将废水中难生物降解的大分子物质直接或间接的分解成易生化的小分子有机物或直接矿化成CO₂与H₂O；

(4)、高效催化氧化系统出水进入中间池，投加10-30％氢氧化钠调节废水的PH，且PH在生化系统反应可接受的范围内；

(5)、中间池出水进入A/O生化系统，A/O生化系统包括水解酸化区、好氧区和沉淀分离区，沉淀分离区出水进入异相氧化系统；

(6)、异相氧化系统包括反应区和絮凝沉淀分离区，异相氧化系统出水达标排放。

2.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于：废水在调节池内停留时间为12～24小时。

3.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于：投加98％的浓硫酸后应保证出水pH控制在2～4，且废水在酸析池停留时间为5～8小时。

4.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于：高效催化氧化系统内含有电极，电极以石墨为阴极，钛涂钌为阳极，并和过渡族金属元素组成复合催化剂，在运行过程中加入一定氧化剂，氧化剂为空气、氧气或H₂O₂。

5.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于：废水在中间池的停留时间为1小时，pH控制在6～9。

6.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于：废水在A/O生化系统中停留时间共计为30-40小时；生化系统启动时，需投加适合本废水高盐特性的高盐菌进行生物强化。

7.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化处理工艺，其特征在于：异相氧化系统反应区中投加98％硫酸将废水调节pH在4，然后加H₂O₂作为氧化剂，投加量为200～800mg/L，同时投加硫酸亚铁，投加量是H₂O₂的1～3倍，反应时间是1-2小时。在絮凝沉淀分离区，投加药剂10-30％氢氧化钠将废水pH调节至8-9，并投加絮凝剂PAC，投加量为20-50mg/L，并投加PAM，投加量为1-2mg/L。