CN108640343A - 一种用于工业废水近零排放的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于工业废水近零排放的处理工艺，该工艺先将废水经超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，再进入一级反渗透系统脱盐，产水回用；得到的浓水经药剂软化后进入多介质过滤脱除废水中的悬浮物，出水进入阳离子交换树脂软化，降低硬度后进入臭氧催化氧化单元将部分有机物矿化，出水进入一级活性炭吸附单元降低有机物含量后进入高压反渗透脱盐，产水进入一级反渗透深度脱盐，浓水进入二级活性炭吸附单元处理，出水达标排放；通过膜分离方式分离粉末活性炭与产水，延长了活性炭在池内的停留时间，对有机物的吸附量比一次式搅拌混合型反应池增加30％，活性炭从低浓度废水向高浓度废水流动，充分利用活性炭吸附能力，节省投加量、降低成本。

Description

一种用于工业废水近零排放的处理工艺
技术领域
本发明涉及工业废水深度处理领域，特别是涉及一种用于工业废水近零排放的处理工艺。
背景技术
废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收和复用，充分利用水资源，随着工业的兴起，各种工厂和化工厂越来越多，虽然提高了人们的生活水平，但是这些工厂排出的废水会造成严重的环境污染，而且会严重影响人们的身体健康，一般的净化装置只是经过简单的过滤和除杂，对废水处理的不彻底，还是会造成环境污染。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种用于工业废水近零排放的处理工艺，该工艺通过多种净化和除杂的技术手段配合使用，能够有针对性地对废水硬度和有机物进行脱除，每个系统起到不同的作用，互相配合，达到了近零排放的目的，避免造成环境污染，节约水资源。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于工业废水近零排放的处理工艺，先将所述废水经超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，再进入一级反渗透系统脱盐，产水回用；得到的浓水先经药剂软化后进入多介质过滤脱除废水中的悬浮物，出水进入阳离子交换树脂软化，进一步降低硬度后进入臭氧催化氧化单元将部分有机物矿化，出水进入一级活性炭吸附单元进一步降低有机物含量后进入高压反渗透脱盐，浓水进入二级活性炭吸附单元处理后出水有机物达标排放。向反渗透产浓水中投加石灰及纯碱，将硬度降低至1mmol/L以下。
多介质过滤产水进入阳离子交换树脂软化，将硬度降低至0.05mmol/L以下。
阳离子交换树脂软化分为两级，一级装填树脂为凝胶型强酸型阳离子树脂软化，二级装填树脂为大孔弱酸型阳离子树脂。
高压反渗透产水直接返回前端与超滤系统出水混合后进入反渗透系统脱盐。
一级活性炭吸附单元得到的活性炭浆液直接进入二级活性炭吸附单元，进一步利用活性炭的吸附能力，深度脱除高压反渗透浓水中有机物含量，使浓水达标排放。臭氧催化氧化单元优选为臭氧催化氧化塔，臭氧催化氧化反应水力停留时间为1~2h，臭氧投加量为100~400mg/L，加入催化剂为KLCO-3。
一级活性炭吸附单元和二级活性炭吸附单元均采用浸没式超滤膜组件分离活性炭和水。
所述浸没式超滤膜组件，膜孔径优选为0.01um~0.1um，膜材料优选为PVDF，膜通量优选为15-25L/（m2·h），产水方式优选采用间歇产水方式，产水泵产水时间优选为5-10min，停止时间优选为1-3min，跨膜压差优选为0-25kpa。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过多种净化和除杂的技术手段配合使用，能够有针对性的对废水硬度和有机物进行脱除，每个系统起到不同的作用，互相配合，能够达到近零排放的目的，避免造成环境污染，节约水资源；
2、通过膜分离方式分离粉末活性炭与产水，可以延长活性炭在池内的停留时间，对有机物的吸附量比一次式搅拌混合型的反应池可增加30%，可发挥1.5-2个搅拌吸附池的能力，充分利用了活性炭吸附能力，节省活性炭投加量；
3、活性炭先加入一级活性炭吸附系统，分离活性炭浆液进入高压反渗透后二级活性炭吸附系统，活性炭从低浓度废水向高浓度废水流动，充分利用活性炭吸附能力。
附图说明
图1是本发明一种用于工业废水近零排放的处理工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来进一步说明本发明的技术方案:
如图1所示，一种用于工业废水近零排放的处理工艺，先将废水经超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，再进入一级反渗透系统脱盐，产水回用；得到的浓水先经药剂软化后进入多介质过滤脱除废水中的悬浮物，出水进入阳离子交换树脂软化，进一步降低硬度后进入臭氧催化氧化单元将部分有机物矿化，出水进入一级活性炭吸附单元进一步降低有机物含量后进入高压反渗透脱盐，浓水进入二级活性炭吸附单元处理后出水有机物达标排放。
向反渗透产浓水中投加石灰及纯碱，将硬度降低至1mmol/L以下；多介质过滤产水进入阳离子交换树脂软化，将硬度降低至0.05mmol/L以下；阳离子交换树脂软化分为两级，一级装填树脂为凝胶型强酸型阳离子树脂软化，二级装填树脂为大孔弱酸型阳离子树脂。高压反渗透产水直接返回前端与超滤系统出水混合后进入反渗透系统脱盐；一级活性炭吸附单元得到的活性炭浆液直接进入二级活性炭吸附单元，进一步利用活性炭的吸附能力，深度脱除高压反渗透浓水中有机物含量，使浓水达标排放。；臭氧催化氧化单元优选为臭氧催化氧化塔，臭氧催化氧化反应水力停留时间为1~2h，臭氧投加量为100~400mg/L，加入催化剂为KLCO-3；一级活性炭吸附单元和二级活性炭吸附单元均采用浸没式超滤膜组件分离活性炭和水。
所述浸没式超滤膜组件，膜孔径优选为0.01um~0.1um，膜材料优选为PVDF，膜通量优选为15-25L/（m2·h），产水方式优选采用间歇产水方式，产水泵产水时间优选为5-10min，停止时间优选为1-3min，跨膜压差优选为0-25kpa。
实施例1：
某焦化厂经三级处理后的废水，COD为50mg/L，硬度1.5mmol/L，首先经过超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，超滤出水COD为30mg/L，硬度1.5mmol/L，再进入反渗透系统脱盐产水回用，产水率为80%，浓水COD为150mg/L，硬度7.5mmol/L，浓水进入药剂软化系统，投加2mmol/L石灰及6mmol/L纯碱，出水硬度降低至0.8mmol/L，出水经多介质过滤脱除废水中悬浮物，进入阳离子交换树脂软化系统，出水硬度降低至0.04mmol/L，出水进入臭氧催化氧化单元经臭氧氧化作用将部分有机物矿化，臭氧催化氧化装填KLCO-3催化剂，水力停留时间为1h，臭氧投加量为150mg/L，COD降低至80mg/L，出水进入活性炭吸附单元进一步降低有机物含量，吸附池内活性炭浓度为10g/L，水力停留时间为1h，COD降低至30mg/L,后进入高压反渗透脱盐，产水率80%，产水与前端超滤出水一起进入一级反渗透，所产浓水COD为150mg/L，再经活性炭吸附，吸附池内活性炭浓度为10g/L，水力停留时间为1h，废水COD至60mg/L，达标排放，浓水排放量为总进水量4%。其中一级活性炭吸附浆液送入二级活性炭吸附单元继续利用。
实施例2
某煤化工厂经三级处理后的废水，COD为60mg/L，硬度2mmol/L，首先经过超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，超滤出水COD为40mg/L，硬度2mmol/L，再进入反渗透系统脱盐产水回用，产水率为80%，浓水COD为200mg/L，硬度10mmol/L，浓水进入药剂软化系统，投加3mmol/L石灰及8mmol/L纯碱，出水硬度降低至0.7mmol/L，出水经多介质过滤脱除废水中悬浮物，进入阳离子交换树脂软化系统，出水硬度降低至0.04mmol/L，出水进入臭氧催化氧化单元经臭氧氧化作用将部分有机物矿化，臭氧催化氧化装填KLCO-3催化剂，水力停留时间为1.5h，臭氧投加量为200mg/L，COD降低至100mg/L，出水进入活性炭吸附单元进一步降低有机物含量，吸附池内活性炭浓度为10g/L，水力停留时间为1h ，COD降低至40mg/L,后进入高压反渗透脱盐，产水率80%，产水与前端超滤出水一起进入一级反渗透，所产浓水COD为200mg/L，再经活性炭吸附降低废水COD至70mg/L，吸附池内活性炭浓度为20g/L，水力停留时间为1h，达标排放，浓水排放量为总进水量4%。其中一级活性炭吸附浆液送入二级活性炭吸附单元继续利用。
实施例3
某煤化工厂经三级处理后的废水，COD为70mg/L，硬度2.5mmol/L，首先经过超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，超滤出水COD为50mg/L，硬度2.5mmol/L，再进入反渗透系统脱盐产水回用，产水率为80%，浓水COD为250mg/L，硬度12.5mmol/L，浓水进入药剂软化系统，投加4mmol/L石灰及10mmol/L纯碱，出水硬度降低至0.8mmol/L，出水经多介质过滤脱除废水中悬浮物，进入阳离子交换树脂软化系统，出水硬度降低至0.04mmol/L，出水进入臭氧催化氧化单元经臭氧氧化作用将部分有机物矿化，臭氧催化氧化装填KLCO-3催化剂，水力停留时间为2h，臭氧投加量为400mg/L，COD降低至110mg/L，出水进入活性炭吸附单元进一步降低有机物含量，吸附池内活性炭浓度为10g/L，水力停留时间为1.5h ，COD降低至40mg/L,后进入高压反渗透脱盐，产水率80%，产水与前端超滤出水一起进入一级反渗透，所产浓水COD为200mg/L，吸附池内活性炭浓度为20g/L，水力停留时间为1h,再经活性炭吸附降低废水COD至70mg/L，达标排放，浓水排放量为总进水量4%。其中一级活性炭吸附浆液送入二级活性炭吸附单元继续利用。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种用于工业废水近零排放的处理工艺，其特征在于，先将所述废水经超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，再进入一级反渗透系统脱盐，产水回用；得到的浓水先经药剂软化后进入多介质过滤脱除废水中的悬浮物，出水进入阳离子交换树脂软化，进一步降低硬度后进入臭氧催化氧化单元将部分有机物矿化，出水进入一级活性炭吸附单元进一步降低有机物含量后进入高压反渗透脱盐，浓水进入二级活性炭吸附单元处理后出水有机物达标排放。
2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，向反渗透产浓水中投加石灰及纯碱，将硬度降低至1mmol/L以下。
3.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，多介质过滤产水进入阳离子交换树脂软化，将硬度降低至0.05mmol/L以下。
4.如权利要求3所述的处理工艺，其特征在于，阳离子交换树脂软化分为两级，一级装填树脂为凝胶型强酸型阳离子树脂软化，二级装填树脂为大孔弱酸型阳离子树脂。
5.如权利要求1或2所述的处理工艺，其特征在于，高压反渗透产水直接返回前端与超滤系统出水混合后进入反渗透系统脱盐。
6.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，一级活性炭吸附单元得到的活性炭浆液直接进入二级活性炭吸附单元，进一步利用活性炭的吸附能力，深度脱除高压反渗透浓水中有机物含量，使浓水达标排放。
7.如权利要求6所述的预处理方法，其特征在于，臭氧催化氧化单元优选为臭氧催化氧化塔，臭氧催化氧化反应水力停留时间为1~2h，臭氧投加量为100~400mg/L，加入催化剂为KLCO-3。
8.如权利要求7所述的处理工艺，其特征在于，一级活性炭吸附单元和二级活性炭吸附单元均采用浸没式超滤膜组件分离活性炭和水。
9.如权利要求8所述的处理工艺，其特征在于，所述浸没式超滤膜组件，膜孔径优选为0.01um~0.1um，膜材料优选为PVDF，膜通量优选为15-25L/（m2·h），产水方式优选采用间歇产水方式，产水泵产水时间优选为5-10min，停止时间优选为1-3min，跨膜压差优选为0-25kpa。
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