CN107857438A - 一种化工企业及园区废水处理零排放工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，本发明的工艺对脱盐水+循环水采用“软化沉淀+砂滤+超滤+反渗透”处理工艺，对生活及生产产水的废水经物化生化出水采用“砂滤+超滤+反渗透”处理工艺；再对两股处理后的浓水采用“催化氧化+膜处理+电渗析等组合”处理工艺，处理后的水部分被企业回用，部分达标排放。本发明将不同性质的废水分开分质处理，采用化学法水处理技术、膜法水处理技术和蒸发工艺的有机结合，工艺流程清晰明了，运行操作简单方便，系统回收率高，解决了化工企业及园区混合废水难处理及企业用水量大的问题。本发明工艺回收率高，做到水的零排放处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工企业及园区废水处理零排放工艺。
背景技术
化工企业及园区废水水质成分复杂，废水中污染物含量高、 含多种有毒有害及生物难降解物质、B/C比低可生化性差且不易净化、在生物体内有一定的积累作用，如果处理不当对水体的污染不可估量。化工企业及园区废水处理工艺主要处理两类废水，一类是脱盐水和循环水的排污水，该类废水含盐量高、硬度高、碱度高、水量大，CODcr、氨氮等有机污染物浓度较低污染物；另一类是生产及生活产生的废水，该类废水含CODcr、氨氮、总磷等有机污染物浓度高，甚至含有重金属及特殊污染物，需要经过物化及生化处理后达标排放。针对两类废水处理的问题，本专利申请人研究开发了一种适用于处理两类废水的化工企业及园区废水处理零排放工艺。
发明内容
针对上述背景技术存在的问题，本发明旨在提供一种化工企业及园区废水处理零排放工艺。
为此，本发明采用以下技术方案：一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征是，将脱盐水及循环水排污水通过调节池收集后经过软化沉淀系统去除水中的钙镁离子及总硬度后，再通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物，再经脱盐及循环水段RO系统处理，系统出水淡液达到脱盐水站供水标准供回用，脱盐及循环水段RO系统浓水进入浓水收集池；
生产及生活产生的废水通过物化生化预处理后再经调节池收集后通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物，再经生化段RO系统处理，系统出水淡液达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，生化段RO系统浓水进入浓水收集池；
脱盐及循环水段RO系统产生的浓水和生化段RO系统产生的浓水在浓水收集池混合后经过催化氧化后进行软化预处理，降低废水中的有机污染物和钙镁离子及总硬度后再通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物后达到进入RO系统的要求后，进入混合浓水一段/二段RO系统，浓水一段/二段RO系统的产水达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，混合浓水一段/二段RO系统的浓水进入剩余浓水收集池收集；
剩余浓水通过催化氧化降低水中的有机污染物后再进入电渗析系统，电渗析系统的浓液进入蒸发系统蒸发盐结晶外运处置；电渗析系统的淡液和蒸发系统的蒸出液在收集池收集后通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物后达到进入RO系统的要求后；再经电渗析淡液RO系统处理后，系统出水淡液达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，电渗析淡液RO系统产生的浓水进入浓水回流至前段在处理。
作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。
所述的软化预处理包含化学加药软化处理、离子交换软化处理、管式膜软化处理。
上述的超滤包括柱式超滤、浸没式超滤、管式超滤的多种形式超滤，超滤膜材质可以为PP、PVDF、PTFE材质的超滤膜。
上述脱盐水及循环水段RO系统、生化段RO系统、浓水一段RO系统、浓水二段RO系统以及电渗析淡液RO系统中的RO膜根据系统中的盐分情况选择低压苦咸水反渗透膜、低压海水淡化反渗透膜、高压海水淡化反渗透膜以及特高压海水反渗透膜多种形式的膜元件组合。
上述的催化氧化采用常温常压三相催化氧化技术，催化氧化是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除COD。在降解COD的过程中，打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基，硝基，硫化羟基，碳亚氨基等，达到脱色的目的，同时有效地提高BOD/COD值，使之易与生化降解。这样，常温常压三相催化氧化工艺在高浓度、高毒性、高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。
所述的电渗析系统的浓水蒸发系统采用三效真空蒸发器的蒸发系统，物料经过余热预热之后进入三效蒸发结晶装置进行蒸发浓缩，使得硫酸钠、氯化钠达到过饱合状态并结晶析出，晶浆去固液分离工序，冷凝液去生化系统或返回生产工序中回用。
本工艺采用PLC作为处理工艺中的核心的自动控制设计，采用输入和输出配置较灵活的模块式结构的PLC代替人工操作，自动化程度高，有效的减少了人员费用。
本发明可以达到以下有益效果：本发明将不同性质的废水分开分质处理，采用化学法水处理技术、膜法水处理技术和蒸发工艺的有机结合，工艺流程清晰明了，运行操作简单方便，系统回收率高，解决了化工企业及园区混合废水难处理及企业用水量大的问题。本发明工艺回收率高，做到水的零排放处理。超滤和反渗透系统均选用内循环装置，提高了系统的回收率，整个单体膜处理的回收率可以做到在75%以上。总体水处理系统中的污染物最终成盐，回用水达到企业回用水要求，降低了企业用水成本，做到零排放。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，本发明首先将脱盐水及循环水排污水通过调节池收集后经过软化沉淀系统去除水中的钙镁离子及总硬度后，再通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物，再经脱盐及循环水段RO系统处理，系统出水淡液达到脱盐水站供水标准供回用，脱盐及循环水段RO系统浓水进入浓水收集池。
生产及生活产生的废水通过物化生化预处理后再经调节池收集后通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物，再经生化段RO系统处理，系统出水淡液达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，生化段RO系统浓水进入浓水收集池；
脱盐及循环水段RO系统产生的浓水和生化段RO系统产生的浓水在浓水收集池混合后经过催化氧化后进行软化预处理，软化预处理包含化学加药软化处理、离子交换软化处理、管式膜软化处理，降低废水中的有机污染物和钙镁离子及总硬度后再通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物后达到进入RO系统的要求后，进入混合浓水一段/二段RO系统，浓水一段/二段RO系统的产水达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，混合浓水一段/二段RO系统的浓水进入剩余浓水收集池收集，混合浓水处理工艺中一段RO、二段RO系统即可连续运行，又可分批阶段运行，系统组合灵活，机动性强，整体运行压力低，膜使用寿命长，运行费用低；将剩余浓水经三效蒸发结晶处理，回收了一定量氯化钠、硫酸钠等盐类物质，减少了资源的浪费，实现了减废回用的目的。
剩余浓水通过催化氧化降低水中的有机污染物后再进入电渗析系统，电渗析系统的浓液进入蒸发系统蒸发盐结晶外运处置；电渗析系统的淡液和蒸发系统的蒸出液在收集池收集后通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物后达到进入RO系统的要求后；再经电渗析淡液RO系统处理后，系统出水淡液达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，电渗析淡液RO系统产生的浓水进入浓水回流至前段在处理。剩余浓水处理工艺中采用的三相催化氧化技术占地面积少、系统操作简单、出水清澈透明、色度去除效果好、无悬浮物、无泥渣产生；COD去除率在50%以上，采用双氧水为氧化剂，将污染物分解为二氧化碳和水，无二次污染。
进一步优选地，超滤包括柱式超滤、浸没式超滤、管式超滤的多种形式超滤，超滤膜材质可以为PP、PVDF、PTFE材质的超滤膜。
脱盐水及循环水段RO系统、生化段RO系统、浓水一段RO系统、浓水二段RO系统以及电渗析淡液RO系统中的RO膜根据系统中的盐分情况选择低压苦咸水反渗透膜、低压海水淡化反渗透膜、高压海水淡化反渗透膜以及特高压海水反渗透膜多种形式的膜元件组合。
上述的催化氧化采用常温常压三相催化氧化技术，催化氧化是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除COD。在降解COD的过程中，打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基，硝基，硫化羟基，碳亚氨基等，达到脱色的目的，同时有效地提高BOD/COD值，使之易与生化降解。这样，常温常压三相催化氧化工艺在高浓度、高毒性、高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。
所述的电渗析系统的浓水蒸发系统采用三效真空蒸发器的蒸发系统，物料经过余热预热之后进入三效蒸发结晶装置进行蒸发浓缩，使得硫酸钠、氯化钠达到过饱合状态并结晶析出，晶浆去固液分离工序，冷凝液去生化系统或返回生产工序中回用。本工艺蒸发结晶系统调节余地较大，根据生产情况可方便调节出料浓度，在系统各个观察和控制点配备有观察视镜，对系统的观察和控制非常明晰和简单。
本工艺采用PLC作为处理工艺中的核心的自动控制设计，采用输入和输出配置较灵活的模块式结构的PLC代替人工操作，自动化程度高，有效的减少了人员费用。本工艺中超滤系统采用全自动控制，系统在运行一段时间后通过不同阀门的切换，开始“反冲洗-气冲洗-正冲洗-运行”的程序，系统在正常运行时浓水不外排，只有在系统开“反冲洗-气冲洗-正冲洗”程序时有部分浓缩废水外排，超滤系统回收率高，可达95%以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：脱盐水及循环水排污水，通过调节池收集后经过软化沉淀系统去除水中的钙镁离子及总硬度后，再通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物，再经脱盐及循环水段RO系统处理，系统出水淡液达到脱盐水站供水标准供回用，脱盐及循环水段RO系统浓水进入浓水收集池；
生产及生活产生的废水通过物化生化预处理后再经调节池收集后通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物，再经生化段RO系统处理，系统出水淡液达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，生化段RO系统浓水进入浓水收集池；
脱盐及循环水段RO系统产生的浓水和生化段RO系统产生的浓水在浓水收集池混合后经过催化氧化后进行软化预处理，降低废水中的有机污染物和钙镁离子及总硬度后再通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物后达到进入RO系统的要求后，进入混合浓水一段/二段RO系统，浓水一段/二段RO系统的产水达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，混合浓水一段/二段RO系统的浓水进入剩余浓水收集池收集；
剩余浓水通过催化氧化降低水中的有机污染物后再进入电渗析系统，电渗析系统的浓液进入蒸发系统蒸发盐结晶外运处置；电渗析系统的淡液和蒸发系统的蒸出液在收集池收集后通过砂滤、超滤去除水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物污染物后达到进入RO系统的要求后；再经电渗析淡液RO系统处理后，系统出水淡液达到循环水站供水标准供回用或者达到地表四类水标准排放，电渗析淡液RO系统产生的浓水进入浓水回流至前段在处理。
2.根据权利要求1所述的一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：所述的电渗析淡液RO系统产生的浓水与所述的脱盐水及循环水排污水混合同时处理。
3.根据权利要求1所述的一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：所述的软化预处理包含化学加药软化处理、离子交换软化处理、管式膜软化处理。
4.根据权利要求1所述的一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：上述的超滤包括柱式超滤、浸没式超滤、管式超滤的多种形式超滤，超滤膜材质可以为PP、PVDF、PTFE材质的超滤膜。
5.根据权利要求1所述的一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：上述脱盐水及循环水段RO系统、生化段RO系统、浓水一段RO系统、浓水二段RO系统以及电渗析淡液RO系统中的RO膜根据系统中的盐分情况选择低压苦咸水反渗透膜、低压海水淡化反渗透膜、高压海水淡化反渗透膜以及特高压海水反渗透膜多种形式的膜元件组合。
6.根据权利要求1所述的一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：上述的催化氧化采用常温常压三相催化氧化技术，催化氧化是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物。
7.根据权利要求1所述的一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：所述的电渗析系统的浓水蒸发系统采用三效真空蒸发器的蒸发系统，物料经过余热预热之后进入三效蒸发结晶装置进行蒸发浓缩，使得硫酸钠、氯化钠达到过饱合状态并结晶析出，晶浆去固液分离工序，冷凝液去生化系统或返回生产工序中回用。
8.根据权利要求1所述的一种化工企业及园区废水处理零排放工艺，其特征在于：本工艺采用PLC作为处理工艺中的核心的自动控制设计。
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