CN109052840A - 一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统 - Google Patents

一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109052840A
CN109052840A CN201811002874.5A CN201811002874A CN109052840A CN 109052840 A CN109052840 A CN 109052840A CN 201811002874 A CN201811002874 A CN 201811002874A CN 109052840 A CN109052840 A CN 109052840A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
waste water
reaction tank
bdp
catalytic reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811002874.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王志孝
杨建伟
姜绍龙
刘玉辉
甄冠胜
孙广金
张伟华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Moris Environmental Industry Co Ltd
Original Assignee
Shandong Moris Environmental Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Moris Environmental Industry Co Ltd filed Critical Shandong Moris Environmental Industry Co Ltd
Priority to CN201811002874.5A priority Critical patent/CN109052840A/zh
Publication of CN109052840A publication Critical patent/CN109052840A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water, or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/04Chlorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/048Purification of waste water by evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultra-violet light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/34Organic compounds containing oxygen
    • C02F2101/345Phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1205Particular type of activated sludge processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor

Abstract

本发明公开了一种BDP废水多级耦合零排放水处理系统,包含以下处理模块:(1)气浮池:将BDP废水经过气浮池,气浮分离未反应的溶剂甲苯,去除水中的固体颗粒悬浮物;(2)可见光催化反应池:将废水经过可见光催化反应池,反应池底部铺设有纳米Au/TiO2催化剂;(3)MBR反应池:废水依次流经MBR生化池的厌氧区与好氧区,(4)紫外光催化反应池:将废水经过紫外光催化反应池,紫外光催化剂为负载有纳米TiO2的分子筛小球;(5)MVR浓缩装置:最后将高盐水进行浓缩,得到氯化钠浓缩液和纯水。本发明针对BDP废水开发一种多种工艺耦合的近零排放水处理系统,充分发挥各模块的优势,达到最佳的水处理效果。

Description

一种BDP废水多级耦合零排放水处理系统
技术领域
本发明涉及高盐高生物抑制性工业污水的深度处理技术领域,具体涉及一种BDP废水多级耦合零排放水处理系统。
背景技术
双酚A-(双二苯基磷酸酯)简称BDP,是一种磷系无卤阻燃剂,目前国内改性塑料所用的阻燃剂很大一部分仍为含卤阻燃剂,其燃烧时会产生大量有害气体,随着环保意识的增强,此类无卤阻燃剂的需求越来越迫切,由于BDP与高聚物的相容性、热稳定性、阻燃性都优于普通磷系阻燃剂,因此近几年来被广泛应用生产,但是由于工艺原因其废水中含有较多的甲苯,苯酚(苯酚钠),双酚A以及少量的三氯氧磷以及中间产物,具有较高的生物抑制性,传统的物化以及生化方法很难处理,而且盐分较高(含1%左右NaCl),更进一步加大了处理的难度。
近几年来,光催化技术作为一种绿色高效稳定的水处理技术成为人们研究的热点,并越来越多的应用于污水处理领域,光催化技术氧化能力强,适用范围广,对污染物的降解没有选择性,但目前由于该技术在实际应用中存在着纳米催化剂难分离、易中毒的问题,而且目前应用最多的TiO2虽然效率高,性能稳定,但是对可见光的利用率较低,这些都严重的影响了光催化剂技术的产业化进程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种多种工艺耦合的多模块水处理系统,充分发挥各模块的优势,各模块之间相互协同互补,得到最佳的水处理效果,且能降低能耗、节省成本的BDP废水多级耦合零排放水处理系统。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种BDP废水多级耦合零排放水处理系统,包含以下处理模块:
(1)气浮池:将BDP废水经过气浮池,气浮分离未反应的溶剂甲苯,同时进一步去除水中的固体颗粒悬浮物;
(2)可见光催化反应池:将经过气浮分离后的废水经过可见光催化反应池,所述可见光催化反应池底部铺设有纳米Au/TiO2催化剂,所述纳米Au/TiO2催化剂是以玻璃纤维为载体的负载型光催化剂;
(3)MBR反应池:废水依次流经MBR生化池的厌氧区与好氧区,此反应区停留时间为10~25h;
(4)紫外光催化反应池:将生化处理后的废水经过紫外光催化反应池,紫外光催化剂为负载有纳米TiO2的分子筛小球,催化反应后得到COD含量低于20的高盐水;
(5)MVR浓缩装置:最后将所述高盐水经MVR浓缩装置进行浓缩,得到氯化钠浓缩液和纯水,氯化钠浓缩液用于晒盐。
作为改进的一种技术方案,所述水处理系统还包括砂滤池模块,将BDP废水首先经过砂滤池初步去除废水中的大颗粒物质以及胶体类物质。
作为优选的一种技术方案,所述砂滤池使用的砂滤为粒径为1~3mm的石英砂。
作为优选的一种技术方案,所述的气浮池的污水处理量为8~10m3/h。
作为优选的一种技术方案,所述可见光催化反应池中水层的厚度为3~7cm。
作为优选的一种技术方案,所述可见光催化反应池的可见光的主光源为太阳光,辅助光源为多只功率为150W的LED灯。
作为优选的一种技术方案,所述可见光催化反应池内污水停留时间为10~20h;
作为改进的一种技术方案,所述纳米Au/TiO2催化剂的负载方法为多次浸渍提拉法,浸提负载次数为5~10次,每次浸渍之后在温度为50~80℃烘干再继续下一次负载;负载完毕在氮气保护的惰性氛围下煅烧1~3h,煅烧温度为300~450℃。
作为改进的一种技术方案,所述纳米Au/TiO2催化剂的催化剂负载量为3~6mg/cm2,纳米Au的沉积量为0.1~1wt%。
作为改进的一种技术方案,所述纳米Au/TiO2催化剂的制备方法为光化学还原沉积法,包括以下步骤:首先,将水与异丙醇以1~2:1~2的比例混合置于光化学反应瓶中,然后将浓度为2.5~3.5g/L的纳米TiO2水相分散液缓慢加入到光化学反应瓶中,充分搅拌混合均匀,将光化学反应瓶密封,通入氩气除氧1~2h;然后在500W的长弧高压汞灯下照射,在光照过程中,将0.05~1mol/L的HAuCl4溶液逐滴缓慢加入到光化学反应瓶中,继续保持光照2h后,将制备好的样品离心,水洗3~5次,超声分散至等量的蒸馏水中备用。
作为改进的一种技术方案,所述可见光催化反应池的池底部沿水流方向向下倾斜10~15°。
作为优选的一种技术方案,所述可见光催化反应池的光源为150W的紫外灯,波长为254nm。
作为优选的一种技术方案,所述紫外光催化反应池内污水停留时间为3~6h。
作为改进的一种技术方案,所述可见光催化反应池的出水口和进水口之间设有回流管,所述回流管上设有回流泵。
作为改进的一种技术方案,所述可见光催化反应池的进水口处设有布水槽。
作为改进的一种技术方案,所述紫外光催化反应池内设有多个交替排列的上隔板和下隔板,所述上隔板与所述紫外光催化反应池的池底之间留有间隙,所述下隔板与所述紫外光催化反应池的池顶之间留有间隙,形成多个水流呈S形行进的反应槽;每个反应槽的宽度为8~12cm;所述反应槽均设有用于固定紫外灯管的U形灯管架,所述U形灯管架上平行安装有多个紫外灯管,所述U形灯管架内均设有曝气通道,所述U形灯管架的底部设有若干曝气口;所述紫外光催化反应池的池底部设有多个曝气装置,通过曝气使一定比重的催化剂在水中分布均匀,所述多个下隔板的顶部以及出水口之间设有倒L型的催化剂隔板;所述催化剂隔板上均布有多个通孔;所述通孔的孔径为0.5~1mm。
作为改进的一种技术方案,所述负载有纳米TiO2的分子筛小球的直径为1~3mm,比重为1.05~1.2g/cm3,纳米催化剂的负载量为1~5mg/g。
作为改进的一种技术方案,所述负载有纳米TiO2的分子筛小球的制备方法为:将3.6g Ti(SO4)2溶于150ml蒸馏水中,迅速搅拌直至完全溶解,将Ti(SO4)2水溶液转移至三口烧瓶中,称取5g分子筛加入到三口烧瓶中,搅拌使分子筛对Ti(SO4)2充分吸附混合;然后将1.35g尿素溶解于50ml蒸馏水中,搅拌至完全溶解,然后将尿素的水溶液在持续搅拌下缓慢滴入盛有Ti(SO4)2与分子筛混合溶液的三口烧瓶中,尿素溶液滴加完毕后,加热至75℃搅拌4h,然后将混合溶液转移至高压反应釜中,90℃水热反应24h,反应完毕冷却至室温将溶液倒出,清洗多次后烘干,450℃煅烧2h。
作为改进的一种技术方案,所述MVR浓缩装置使用的膜为中空纤维膜。
作为优选的一种技术方案,MVR浓缩倍数为20~25倍。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明针对BDP废水中成分生物抑制性高,难降解,虽然高盐但盐分较为单一的特点,开发一种多种工艺耦合的近零排放水处理系统,包括气浮池模块、可见光光催化模块、MBR反应池、紫外光催化反应池和MVR浓缩装置,充分发挥各模块的优势,各模块之间相互协同且互补,达到最佳的水处理效果,不仅降低能耗,节省成本,且能保证高的水处理效率。
针对BDP废水中溶剂甲苯的残留问题,由于甲苯水溶性较差,前置使用气浮装置,使甲苯充分分离,因此降低了后置光催化与生化的负荷,提高了处理效率。
针对传统光催化技术中纳米粉末催化剂易中毒、难分离的问题,本发明使用一种负载于玻璃纤维上的Au/TiO2作为光催化剂,玻璃纤维丝径小,比表面积大,而且耐腐蚀能力强,耐高温,比较方便后期催化剂的煅烧(惰性保护)再生,而且由于等离子共振效应,催化剂具有可见光响应,可以直接利用太阳光。同时由于前置光催化的作用是降低污水的生物抑制性,即通过光催化破坏具有毒性的官能团,因此不需要光催化深度彻底降解有机物,所以本模块使用可见光光催化即可达到高效的处理效果,节省能耗。
经过前置光催化的处理,污水具有较高的B/C,生化处理的优势是成本低,效率高,但对水质要求高,因此光催化与生化发挥了协同作用,解决了光催化成本高与生化对水质要求高的问题,此模块本发明使用MBR装置,与传统的生化处理方式相比,其占地面积小,生物降解效率高,出水水质稳定,动力消耗低,抗冲击力强。
由于对于生化方式而言,当COD处理到200以内时,要想通过生物处理方式继续处理就显得举步维艰,而光催化的另一优势就是深度处理能力强,而且污水的深度处理对氧化能力要求较高,由于可见光光催化相较于紫外光光催化技术而言氧化能力略低,因此本发明在生化处理后选用紫外光催化技术,高效快速,在紫外光催化反应池,使用的催化剂为负载有纳米TiO2的分子筛,分子筛具有较强的吸附性能,由于此为污水COD处理的最后一个模块,考虑到后期MVR浓缩对最终的出水要求较高,载体吸附与光催化产生协同作用进一步提升处理效率。
由于BDP污水中盐分成分单一,主要是氯化钠,因此前期各个模块对COD充分降解之后,然后通过MVR浓缩即可直接排入盐田晒盐,纯水直接进行生产回用,最终实现废水的近零排放。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的结构示意图;
图2是本发明紫外光催化反应池的结构示意图。
图中,1.砂滤池;2.气浮池;21.油渣出口;3.可见光催化反应池;31.回流管;32.回流泵;33.布水槽;4.MBR反应池;5.紫外光催化反应池;51.上隔板;52.下隔板;53.反应槽;54.紫外灯管;55.U形灯管架;56.曝气口;57.曝气装置;58.催化剂隔板;6.MVR浓缩装置;61.浓水出口;62.纯水出口;7.污水泵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1和图2所示,一种BDP废水多级耦合零排放水处理系统,包含以下处理模块:砂滤池1、气浮池2、可见光催化反应池3、MBR反应池4、紫外光催化反应池5、MVR浓缩装置6;所述气浮池上部设有油渣出口21。所述砂滤池1的进水口以及各处理模块之间均设有污水泵7。所述可见光催化反应池3的池底部沿水流方向向下倾斜10~15°;所述可见光催化反应池3的出水口和进水口之间设有回流管31,所述回流管31上设有回流泵32;所述可见光催化反应池3的进水口处设有布水槽33。所述紫外光催化反应池5内设有多个交替排列的上隔板51和下隔板52,所述上隔板51与所述紫外光催化反应池5的池底之间留有间隙,所述下隔板52与所述紫外光催化反应池5的池顶之间留有间隙,形成多个水流呈S形行进的反应槽53;所述反应槽53均设有用于固定紫外灯管54的U形灯管架55,所述U形灯管架55上平行安装有多个紫外灯管54,所述U形灯管架55内均设有曝气通道,所述U形灯管架55的底部设有若干曝气口56;所述紫外光催化反应池5的池底部设有多个曝气装置57,所述多个下隔板52的顶部以及出水口之间设有倒L型的催化剂隔板58;所述催化剂隔板58上均布有多个通孔;所述通孔的孔径为0.5~1mm。
实施例1
(1)砂滤池:将BDP废水首先经过砂滤池初步去除废水中的大颗粒物质以及胶体类物质,所述砂滤池使用的砂滤为粒径为1~3mm的石英砂。
(2)气浮池:将BDP废水经过气浮池,气浮分离未反应的溶剂甲苯,同时进一步去除水中的固体颗粒悬浮物,所述的气浮池的污水处理量为9m3/h。
(3)可见光催化反应池:将经过气浮分离后的废水经过可见光催化反应池,所述可见光催化反应池的池底部沿水流方向向下倾斜12°;所述可见光催化反应池的出水口和进水口之间设有回流管,所述回流管上设有回流泵;所述可见光催化反应池的进水口处设有布水槽。所述布水槽是为了使废水在进入可见光催化反应池后能均匀的从池底流过,提高光催化效果,所述布水槽可以是垂直于水流方向的一个缓冲槽,废水进入后在缓冲槽内溢满后均匀流经铺有催化剂的池底。所述可见光催化反应池底部铺设有纳米Au/TiO2催化剂,所述纳米Au/TiO2催化剂是以玻璃纤维为载体的负载型光催化剂;所述纳米Au/TiO2催化剂的催化剂负载量为5mg/cm2,纳米Au的沉积量为0.6%。所述可见光催化反应池中水层的厚度为5cm,所述可见光催化反应池的可见光的主光源为太阳光,辅助光源为多只功率为150W的LED灯。所述可见光催化反应池内污水停留时间为15h。
(4)MBR反应池:废水依次流经MBR生化池的厌氧区与好氧区,此反应区停留时间为20h;
(5)紫外光催化反应池:将生化处理后的废水经过紫外光催化反应池,紫外光催化剂为负载有纳米TiO2的分子筛小球,所述负载有纳米TiO2的分子筛小球的直径为1.5~2mm,比重为1.08~1.1g/cm3,纳米催化剂的负载量为3mg/g。催化反应后得到COD为18的高盐水;紫外光源为150W的紫外灯,波长为254nm;所述紫外光催化反应池内污水停留时间为4.5h。所述紫外光催化反应池内设有多个交替排列的上隔板和下隔板,所述上隔板与所述紫外光催化反应池的池底之间留有间隙,所述下隔板与所述紫外光催化反应池的池顶之间留有间隙,形成多个水流呈S形行进的反应槽;每个反应槽的宽度为10cm;所述反应槽均设有用于固定紫外灯管的U形灯管架,所述U形灯管架上平行安装有多个紫外灯管,所述U形灯管架内均设有曝气通道,所述U形灯管架的底部设有若干曝气口;所述紫外光催化反应池的池底部设有多个曝气装置,通过曝气使一定比重的催化剂在水中分布均匀,所述多个下隔板的顶部以及出水口之间设有倒L型的催化剂隔板;所述催化剂隔板上均布有多个通孔;所述通孔的孔径为0.8mm。
(6)MVR浓缩装置:最后将所述高盐水经MVR浓缩装置进行浓缩,所述MVR浓缩装置使用的膜为中空纤维膜,MVR浓缩倍数为22倍,得到氯化钠浓缩液和纯水,氯化钠浓缩液用于晒盐。
实施例2
所述纳米Au/TiO2催化剂的负载方法为多次浸渍提拉法,浸提负载次数为8次,每次浸渍之后在温度为70℃烘干再继续下一次负载;负载完毕在氮气保护的惰性氛围下煅烧2h,煅烧温度为400℃。
所述纳米Au/TiO2催化剂的制备方法为光化学还原沉积法,包括以下步骤:首先,将水与异丙醇以1:1的比例混合置于光化学反应瓶中,然后将浓度为3g/L的纳米TiO2水相分散液缓慢加入到光化学反应瓶中,充分搅拌混合均匀,将光化学反应瓶密封,通入氩气除氧1h;然后在500W的长弧高压汞灯下照射,在光照过程中,将0.05mol/L的HAuCl4溶液逐滴缓慢加入到光化学反应瓶中,继续保持光照2h后,将制备好的样品离心,水洗5次,超声分散至等量的蒸馏水中备用。
实施例3
所述负载有纳米TiO2的分子筛小球的制备方法为:将3.6g Ti(SO4)2溶于150ml蒸馏水中,迅速搅拌直至完全溶解,将Ti(SO4)2水溶液转移至三口烧瓶中,称取5g分子筛加入到三口烧瓶中,搅拌使分子筛对Ti(SO4)2充分吸附混合;然后将1.35g尿素溶解于50ml蒸馏水中,搅拌至完全溶解,然后将尿素的水溶液在持续搅拌下缓慢滴入盛有Ti(SO4)2与分子筛混合溶液的三口烧瓶中,尿素溶液滴加完毕后,加热至75℃搅拌4h,然后将混合溶液转移至高压反应釜中,90℃水热反应24h,反应完毕冷却至室温将溶液倒出,清洗多次后烘干,450℃煅烧2h。
实验例1
待处理的BDP原水COD:6500左右,BOD/COD 0.23,盐分主要为氯化钠,浓度为9000ppm。
砂滤池:将BDP废水首先经过砂滤池初步去除废水中的大颗粒物质以及胶体类物质。
气浮池:气浮分离未反应的溶剂甲苯,同时进一步去除水中的固体颗粒悬浮物;,所述的气浮池的污水处理量为8.5m3/h;经过本模块处理后COD微有下降,降为5950;
可见光光催化反应池:可见光催化反应池内污水停留时间为16h,本模块主要通过比较经济高效的方式提升废水的可生化性,即BOD/COD的比例,为后置生化处理方式做前处理,处理后污水COD降至4600,BOD/COD升至0.56;
MBR生化反应:此反应区停留时间为20h;本模块对COD的去除效率最高,成本最经济,但前提是污水具有较高的可生化性,经本模块处理后污水COD降至530;
紫外光催化反应池:所述紫外光催化反应池内污水停留时间为5h。污水中有机物的深度处理对处理工艺的氧化能力要求较高,目前并没有非常经济有效的方法,紫外光光催化氧化能力强,处理效果好,经过本模块处理后COD降至15;
MVR浓缩:至前期的整个工艺中并没有脱盐工艺,因此整个流程中盐分不会变化,COD处理到比较低的程度后,最终污水中成分相对比较单一了,以氯化钠为主,此时进行MVR浓缩处理,浓缩至盐分为25wt%以上直接排入盐场晒盐,纯水继续作为工艺用水回用。
对比实验例1
对比实验例1没有可见光催化模块,将气浮池出来的废水直接进入MBR反应池:
待处理的BDP原水COD:6500左右,BOD/COD 0.23,盐分主要为氯化钠浓度为9000ppm。
砂滤池:将BDP废水首先经过砂滤池初步去除废水中的大颗粒物质以及胶体类物质。
气浮池:气浮分离未反应的溶剂甲苯,同时进一步去除水中的固体颗粒悬浮物;,所述的气浮池的污水处理量为8.5m3/h;经过本模块处理后COD微有下降,降为5950;
MBR生化反应:此反应区停留时间为20h;经本模块处理后污水COD降至2285;
紫外光催化反应池:所述紫外光催化反应池内污水停留时间为5h。经过本模块处理后COD降至963;达不到排放标准。
对比实验例2
对比实验例1没有气浮池模块,将砂滤后的废水直接进入可见光催化模块:
待处理的BDP原水COD:6500左右,BOD/COD 0.23,盐分主要为氯化钠浓度为9000ppm。
砂滤池:将BDP废水首先经过砂滤池初步去除废水中的大颗粒物质以及胶体类物质。
可见光光催化反应池:可见光催化反应池内污水停留时间为16h,本模块主要通过比较经济高效的方式提升废水的可生化性,即BOD/COD的比例,为后置生化处理方式做前处理,处理后污水COD降至6230,BOD/COD升至0.58;
MBR生化反应:此反应区停留时间为20h;本模块对COD的去除效率最高,成本最经济,但前提是污水具有较高的可生化性,经本模块处理后污水COD降至960;
紫外光催化反应池:所述紫外光催化反应池内污水停留时间为5h。污水中有机物的深度处理对处理工艺的氧化能力要求较高,目前并没有非常经济有效的方法,紫外光光催化氧化能力强,处理效果好,经过本模块处理后COD降至160;
MVR浓缩:至前期的整个工艺中并没有脱盐工艺,因此整个流程中盐分不会变化,COD处理到比较低的程度后,最终污水中成分相对比较单一了,以氯化钠为主,此时进行MVR浓缩处理,浓缩至盐分为25%以上直接排入盐场晒盐,纯水继续作为工艺用水回用。
由以上实验例和实验对比例可见,本发明各模块之间具有相互协同的作用,在不经过气浮处理之后直接进行可见光催化降解,最终出水水质COD比本发明处理效果差得多;在不经过可见光催化降解直接进行生化反应的对比实验例1中,处理后的废水效果更差。

Claims (10)

1.一种BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于包含以下处理模块:
(1)气浮池:将BDP废水经过气浮池,气浮分离未反应的溶剂甲苯,同时进一步去除水中的固体颗粒悬浮物;
(2)可见光催化反应池:将经过气浮分离后的废水经过可见光催化反应池,所述可见光催化反应池底部铺设有负载型纳米Au/TiO2催化剂,所述纳米Au/TiO2催化剂是以玻璃纤维为载体的负载型光催化剂;
(3)MBR反应池:废水依次流经MBR生化池的厌氧区与好氧区,此反应区停留时间为10~25h;
(4)紫外光催化反应池:将生化处理后的废水经过紫外光催化反应池,紫外光催化剂为负载有纳米TiO2的分子筛小球,催化反应后得到COD含量低于20的高盐水;
(5)MVR浓缩装置:最后将所述高盐水经MVR浓缩装置进行浓缩,得到氯化钠浓缩液和纯水,氯化钠浓缩液用于晒盐。
2.如权利要求1所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述水处理系统还包括砂滤池模块,将BDP废水首先经过砂滤池初步去除废水中的大颗粒物质以及胶体类物质。
3.如权利要求1所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述纳米Au/TiO2催化剂的负载方法为多次浸渍提拉法,浸提负载次数为5~10次,每次浸渍之后在温度为50~80℃烘干再继续下一次负载;负载完毕在氮气保护的惰性氛围下煅烧1~3h,煅烧温度为300~450℃。
4.如权利要求1所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述纳米Au/TiO2催化剂的催化剂负载量为3~6mg/cm2,纳米Au的沉积量为0.1~1wt%。
5.如权利要求4所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述纳米Au/TiO2催化剂的制备方法为光化学还原沉积法,包括以下步骤:首先,将水与异丙醇以1~2:1~2的比例混合置于光化学反应瓶中,然后将浓度为2.5~3.5g/L的纳米TiO2水相分散液缓慢加入到光化学反应瓶中,充分搅拌混合均匀,将光化学反应瓶密封,通入氩气除氧1~2h;然后在500W的长弧高压汞灯下照射,在光照过程中,将0.05~1mol/L的HAuCl4溶液逐滴缓慢加入到光化学反应瓶中,继续保持光照2h后,将制备好的样品离心,水洗3~5次,超声分散至等量的蒸馏水中备用。
6.如权利要求1所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述可见光催化反应池的池底部沿水流方向向下倾斜10~15°。
7.如权利要求1所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述紫外光催化反应池内设有多个交替排列的上隔板和下隔板,所述上隔板与所述紫外光催化反应池的池底之间留有间隙,所述下隔板与所述紫外光催化反应池的池顶之间留有间隙,形成多个水流呈S形行进的反应槽;所述反应槽均设有用于固定紫外灯管的U形灯管架,所述U形灯管架上平行安装有多个紫外灯管,所述U形灯管架内均设有曝气通道,所述U形灯管架的底部设有若干曝气口;所述紫外光催化反应池的池底部设有多个曝气装置,所述多个下隔板的顶部以及出水口之间设有倒L型的催化剂隔板;所述催化剂隔板上均布有多个通孔;所述通孔的孔径为0.5~1mm。
8.如权利要求1所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述负载有纳米TiO2的分子筛小球的直径为1~3mm,纳米催化剂的负载量为1~5mg/g。
9.如权利要求8所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于所述负载有纳米TiO2的分子筛小球的制备方法为:将Ti(SO4)2溶于蒸馏水中,迅速搅拌直至完全溶解,将Ti(SO4)2水溶液转移至三口烧瓶中,称取分子筛加入到三口烧瓶中,搅拌使分子筛对Ti(SO4)2充分吸附混合;然后将尿素溶解于蒸馏水中,搅拌至完全溶解,然后将尿素的水溶液在持续搅拌下缓慢滴入盛有Ti(SO4)2与分子筛混合溶液的三口烧瓶中,尿素溶液滴加完毕后,加热至75℃搅拌4h,然后将混合溶液转移至高压反应釜中,90℃水热反应24h,反应完毕冷却至室温将溶液倒出,清洗多次后烘干,450℃煅烧2h。
10.如权利要求1所述的BDP废水多级耦合零排放水处理系统,其特征在于:所述可见光催化反应池的出水口和进水口之间设有回流管,所述回流管上设有回流泵;所述可见光催化反应池的进水口处设有布水槽。
CN201811002874.5A 2018-08-30 2018-08-30 一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统 Pending CN109052840A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811002874.5A CN109052840A (zh) 2018-08-30 2018-08-30 一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811002874.5A CN109052840A (zh) 2018-08-30 2018-08-30 一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109052840A true CN109052840A (zh) 2018-12-21

Family

ID=64758646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811002874.5A Pending CN109052840A (zh) 2018-08-30 2018-08-30 一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109052840A (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362087A (zh) * 2008-09-10 2009-02-11 合肥工业大学 一种贵金属修饰二氧化钛光催化剂的制备方法
CN102107946A (zh) * 2009-12-29 2011-06-29 陈皓琳 光催化处理有机磷农药废水技术
CN102350346A (zh) * 2011-08-09 2012-02-15 福州大学 具有表面等离子体效应的可见光催化剂制备方法及其应用
CN102976567A (zh) * 2012-12-31 2013-03-20 云南大学 一种紫外—可见光多级光催化处理油漆废水的工艺
CN103613244A (zh) * 2013-12-02 2014-03-05 安徽省绿巨人环境技术有限公司 一种环氧树脂生产废水的处理工艺
CN203999274U (zh) * 2014-07-26 2014-12-10 山东默锐环保科技有限公司 一种组合深度水处理装置
CN104549355A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 山东默锐环保科技有限公司 一种火山岩作为二氧化钛光催化剂负载的应用
CN104628231A (zh) * 2015-02-12 2015-05-20 山东默锐环保科技有限公司 一种用于pbbc废水的生化-光催化深度水处理方法
CN104785253A (zh) * 2015-05-09 2015-07-22 南昌航空大学 一种等离子光催化剂及其制备方法
CN105217870A (zh) * 2015-11-04 2016-01-06 南京环保产业创新中心有限公司 强化橡胶促进剂废水预处理工艺
CN105236665A (zh) * 2014-05-28 2016-01-13 宝山钢铁股份有限公司 一种焦化废水浓盐水回用的方法
CN105709687A (zh) * 2016-01-21 2016-06-29 广西大学 一种应用于废水处理的纳米二氧化钛复合材料
CN105731706A (zh) * 2016-02-18 2016-07-06 北京清大国华环境股份有限公司 一种极高浓度废乳化液的处理方法与装置
US9969944B2 (en) * 2016-09-23 2018-05-15 Janus Technology Solutions, LLC Dissolved oil removal from quench water of gas cracker ethylene plants

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362087A (zh) * 2008-09-10 2009-02-11 合肥工业大学 一种贵金属修饰二氧化钛光催化剂的制备方法
CN102107946A (zh) * 2009-12-29 2011-06-29 陈皓琳 光催化处理有机磷农药废水技术
CN102350346A (zh) * 2011-08-09 2012-02-15 福州大学 具有表面等离子体效应的可见光催化剂制备方法及其应用
CN102976567A (zh) * 2012-12-31 2013-03-20 云南大学 一种紫外—可见光多级光催化处理油漆废水的工艺
CN103613244A (zh) * 2013-12-02 2014-03-05 安徽省绿巨人环境技术有限公司 一种环氧树脂生产废水的处理工艺
CN105236665A (zh) * 2014-05-28 2016-01-13 宝山钢铁股份有限公司 一种焦化废水浓盐水回用的方法
CN203999274U (zh) * 2014-07-26 2014-12-10 山东默锐环保科技有限公司 一种组合深度水处理装置
CN104549355A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 山东默锐环保科技有限公司 一种火山岩作为二氧化钛光催化剂负载的应用
CN104628231A (zh) * 2015-02-12 2015-05-20 山东默锐环保科技有限公司 一种用于pbbc废水的生化-光催化深度水处理方法
CN104785253A (zh) * 2015-05-09 2015-07-22 南昌航空大学 一种等离子光催化剂及其制备方法
CN105217870A (zh) * 2015-11-04 2016-01-06 南京环保产业创新中心有限公司 强化橡胶促进剂废水预处理工艺
CN105709687A (zh) * 2016-01-21 2016-06-29 广西大学 一种应用于废水处理的纳米二氧化钛复合材料
CN105731706A (zh) * 2016-02-18 2016-07-06 北京清大国华环境股份有限公司 一种极高浓度废乳化液的处理方法与装置
US9969944B2 (en) * 2016-09-23 2018-05-15 Janus Technology Solutions, LLC Dissolved oil removal from quench water of gas cracker ethylene plants

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
温洪宇等: "《高盐度含酚废水的生物处理技术》", 31 March 2018, 中国矿业大学出版社 *
蔡伟民等: "《环境光催化材料与光催化净化技术》", 31 January 2011, 上海交通大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Iglesias et al. Membrane-based photocatalytic systems for process intensification
Chin et al. Factors affecting the performance of a low-pressure submerged membrane photocatalytic reactor
Mozia Photocatalytic membrane reactors (PMRs) in water and wastewater treatment. A review
Molinari et al. Photocatalytic membrane reactors for degradation of organic pollutants in water
CN104891744B (zh) 光催化膜蒸馏印染废水处理回用系统和工艺
CN102267756B (zh) 一种非均相催化臭氧氧化废水深度处理的方法和装置
US20090166282A1 (en) Photocatalysed oxidation purification device
CN1261378C (zh) 磁性纳米TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂净化废水方法及装置
CN102180556B (zh) 一种吸附再生-光催化高级氧化水处理设备
JP2009279543A (ja) 曝気槽を用いた有機排水処理方法
KR20150063801A (ko) 광촉매를 탑재하는 부유성 담체를 이용한 수처리 장치
CN100558652C (zh) 用于水处理的光催化曝气滤池
Espíndola et al. Innovative light-driven chemical/catalytic reactors towards contaminants of emerging concern mitigation: A review
CN106186543B (zh) 一种双膜式太阳能污水处理装置及其工艺
CN107021587A (zh) 一种利用撬装式光催化反应处理系统处理废水的工艺
CN204874184U (zh) 光催化膜蒸馏印染废水处理回用系统
WO2018228080A1 (zh) 一种上布流内扩散竖式推流光催化处理废水撬装设备
CN202766327U (zh) 高效可循环利用光催化工业废水处理装置
CN103979635B (zh) 污水净化装置及其隔板的生产工艺
CN109052840A (zh) 一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统
Molinari et al. Photocatalytic membrane reactors: Configurations, performance and applications in water treatment and chemical production
CN104507872B (zh) 通过光催化净化处理排放液,尤其是水性排放液的方法和设备
CN206279049U (zh) 一种具有回收利用功能的多级污水处理装置
CN208732873U (zh) 一种bdp废水多级耦合零排放水处理系统
CN105800728B (zh) 一种用于污水处理的悬浮膜板、制备方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination