CN109592813A - 一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，整个工艺方法分为两段：第一段：完成类芬顿主反应，废水中有机污染物氧化分解，在吸水井或者集水井内设置新型纯流体静态管道反应器，在管道反应器内投加类芬顿药剂和液碱，先是类芬顿药剂充分混合后氧化分解印染废水中的有机污染物，再通过液碱调节pH。第二段：完成泥水分离，发生类芬顿反应后的混合液，经提升泵进入气浮机，在气浮助剂的帮助下完成泥水分离，投加PAM目的是将混合液中的细小颗粒通过絮凝作用形成较大颗粒的絮团，利于泥水彻底分离。该工艺方法既吸取了传统芬顿工艺和气浮工艺的技术优点，又解决了两种传统工艺存在的技术问题。

Description

一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法

技术领域

本发明涉及工业污水处理技术领域，具体为一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法。

背景技术

我国是纺织印染生产大国, 印染废水排放量巨大。印染废水通常是指退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、皂液废水和整理废水等各种印染工艺过程中排出的综合废水。虽然由于生产原料和生产工艺不同，各企业印染废水的水质差别很大，但总体来讲，印染废水具有五大共性：污染物高浓度、难降解、高色度、高毒性、多变化。由于印染废水的以上性质，致使此类废水的处理难度较大。迄今为止，我国仍有较多印染厂排水未能达标，印染废水污染情况日趋严重。

目前，我国印染废水处理普遍采用一级物化处理+二级生化处理工艺，二级处理后出水中COD和色度值仍较高。因此，在二级生化处理后有必要对排水进行深度处理，进一步降低排水COD和色度，降低环境危害性，同时提高其回用价值。国内外印染废水深度处理技术主要有三大类：生物法、化学氧化法和物理化学法。生物法中应用较多的是生物接触氧化法，以曝气生物滤池（BAF）为代表，其缺点是在处理B／C较低、含较多难降解有机物的印染废水时效果较差。另外，BAF运行费用高且剩余污泥难处理。化学氧化法的致命缺点是药剂投加量大、运营成本高。常用于印染废水深度处理的物理化学法主要有吸附法、膜分离法、混凝沉淀法等。吸附法中最常用的介质为活性炭，活性炭吸附法主要缺点是处理效率较低，常常需要联合其他工艺才能使最终出水达到排放标准或回用要求。膜分离法是一种新兴的高效分离技术。根据膜的孔径可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜四大类，存在投资和运行费用极高、易发生堵塞、浓缩物处理较为复杂。

综上所述，由于印染废水水量巨大，污染物浓度极高，处理难度大，环境污染严重，且传统处理技术存在各种弊端。因此，研发高效的印染废水深度处理新工艺、新药剂对社会和企业都具有重大意义。对社会而言，它可以极大缓解我国当前环境污染的严峻形势，节约水资源；对印染企业而言，可以提升企业社会形象，符合清洁生产和建设节约型社会的要求，减少生产用水量，并具有明显的经济效益；对环保企业而言，研究新工艺、开发新产品、占领技术制高点，具有很好的市场竞争力与市场前景。

目前，有些企业采用传统芬顿工艺深度处理印染废水，具有一定的处理效果，但是传统芬顿工艺存在以下缺点：一是药剂用量大，污泥产量大，处理成本高；二是反应效率低，反应时间长，一般需要30分钟以上；三是传统芬顿工艺占地面积大（反应池、沉淀池等），土建投资较大；四是传统芬顿工艺沉淀池容易漂泥，主要是因为双氧水药剂投加过量所致。另外，有些企业采用气浮工艺深度处理印染废水，通过投加传统絮凝剂组合（PAC+PAM或PFS+PAM）的方式去除水中污染物，但是该工艺存在以下不足之处：一是COD、色度等去除率偏低，往往不能达标排放；二是存在出水带泥的情况，SS偏高。鉴于传统芬顿工艺和气浮工艺存在的问题，我公司发明了一种“类芬顿+气浮工艺”的新型处理方法，用于深度处理印染废水，能有效减少药剂投加量（避免二次污染）、提高处理效率、优化处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，整个工艺方法分为两段：

第一段：完成类芬顿主反应，废水中有机污染物氧化分解，在吸水井或者集水井内设置新型纯流体静态管道反应器，在管道反应器内投加类芬顿药剂和液碱，先是类芬顿药剂充分混合后氧化分解印染废水中的有机污染物，再通过液碱调节pH，混合液中形成大量细小污泥颗粒，主要作用是降解有机污染物和调节混合液pH至6-9，降低印染废水COD、色度主要阶段；

第二段：完成泥水分离，发生类芬顿反应后的混合液，经提升泵进入气浮机，在气浮助剂的帮助下完成泥水分离，投加PAM目的是将混合液中的细小颗粒通过絮凝作用形成较大颗粒的絮团，利于泥水彻底分离，投加气浮助剂，一方面增加气泡量，另一方面完善气泡组成，即产生不同孔径的微小气泡，有利于吸附不同孔径的污泥颗粒，从而实现污泥更快速、更完全上浮之目的，减少出水带泥。

优选的，所述的类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，所述的类芬顿药剂为改性硫酸亚铁和双氧水的并称。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该工艺方法首次将类芬顿工艺与气浮工艺结合在一起，既吸取了传统芬顿工艺和气浮工艺的技术优点，又解决了两种传统工艺存在的技术问题。类芬顿反应在管道反应器内十秒钟左右即可完成，在管道反应器后端投加液碱调整pH后产生大量絮体，即可快速进入气浮机完成泥水分离。整个工艺流程占地面积小，基本不增加土建设施，因此工艺改造投资小，改造周期短，有利于推广。

二是合成出高效的改性硫酸亚铁，极大的提高了类芬顿反应的效率。由传统芬顿反应原理可知：亚铁离子是双氧水分解产生羟基自由基的主要催化剂，三价铁离子作为催化剂也参与双氧水的分解反应，产生氧气和过氧自由基，二者也具有一定的氧化作用。正是基于传统芬顿的反应原理，我们通过投加促进剂和聚合剂的方式，合成出效率远高于硫酸亚铁的改性硫酸亚铁，其主要成分是聚合硅酸硫酸亚铁和少量聚合硅酸硫酸铁。一方面聚合硅酸硫酸亚铁代替硫酸亚铁，催化效率大幅提升，促使双氧水瞬间发生分解反应，产生大量羟基自由基，可快速降解印染废水中有机污染物；另一方面聚合硅酸硫酸铁代替三价铁离子，也提高了催化效率，瞬间产生氧气和过氧自由基，对降解印染废水中的有机污染物具有较好的辅助作用。

三是为了配合可以瞬时完成反应的类芬顿工艺，设计了一种高效的纯流体静态管道反应器，其主要作用有：第一、实现类芬顿药剂定点投加，改性硫酸亚铁、双氧水和液碱投加均在管道内完成，其投加量可以精准控制，既能保证改性硫酸亚铁和双氧水的投加比例稳定（按照最佳反应条件所需的比例），又能提高药剂使用率，减少药剂浪费；第二、实现类芬顿反应时间的精准控制，改性硫酸亚铁、双氧水和液碱的投加点之间的距离是根据反应时间长短设置的，通过印染废水流速和类芬顿反应所需时间计算药剂投加点之间的距离，确定各加药点位置。在确定好类芬顿反应所需的三种药剂投加点位置后，即可确定整个管道反应器的长度，这种管道反应器在应用过程中，可以确保反应时间基本稳定，再配以稳定的药剂投加，即可确保稳定高效的COD去除率。第三、实现类芬顿药剂高效、充分的混合，纯流体静态管道反应器内置A、B两种管道混合器，类芬顿药剂进入管道后，在管道混合器的作用下，快速实现充分混合、充分接触，从而实现快速反应，大大提高类芬顿反应效率，增大其处理能力。

四是为了解决现有气浮工艺中存在的某些污泥上浮困难（污泥密度较大）和出水带泥严重（溶气罐产生的气泡孔径单一，不利于所有孔径的污泥颗粒上浮）等问题，发明了一种致力于改善气浮出水效果的药剂——气浮助剂。采用气浮工艺处理印染废水时，由于药剂选择问题，常常出现污泥密度较大上浮困难的现象，在这种情况下，由于没有解决方案，只能放弃占地面积小的气浮工艺而采用占地面积大、土建投资大的沉淀工艺。另外，采用气浮工艺处理印染废水时，经常伴随着出水带泥的问题，严重影响出水SS。在上述这两种情况下，采用气浮助剂，问题将迎刃而解。

附图说明

图1为本发明整体工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，整个工艺方法分为两段：

第一段：完成类芬顿主反应，废水中有机污染物氧化分解，在吸水井或者集水井内设置新型纯流体静态管道反应器，在管道反应器内投加类芬顿药剂和液碱，先是类芬顿药剂充分混合后氧化分解印染废水中的有机污染物，再通过液碱调节pH，混合液中形成大量细小污泥颗粒，主要作用是降解有机污染物和调节混合液pH至6-9，降低印染废水COD、色度主要阶段；

第二段：完成泥水分离，发生类芬顿反应后的混合液，经提升泵进入气浮机，在气浮助剂的帮助下完成泥水分离，投加PAM目的是将混合液中的细小颗粒通过絮凝作用形成较大颗粒的絮团，利于泥水彻底分离，投加气浮助剂，一方面增加气泡量，另一方面完善气泡组成，即产生不同孔径的微小气泡，有利于吸附不同孔径的污泥颗粒，从而实现污泥更快速、更完全上浮之目的，减少出水带泥。

实施例2：

根据实施例1所述的类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，所述的类芬顿药剂为改性硫酸亚铁和双氧水的并称。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，其特征是：整个工艺方法分为两段：

第一段：完成类芬顿主反应，废水中有机污染物氧化分解，在吸水井或者集水井内设置新型纯流体静态管道反应器，在管道反应器内投加类芬顿药剂和液碱，先是类芬顿药剂充分混合后氧化分解印染废水中的有机污染物，再通过液碱调节pH，混合液中形成大量细小污泥颗粒，主要作用是降解有机污染物和调节混合液pH至6-9，降低印染废水COD、色度主要阶段；

第二段：完成泥水分离，发生类芬顿反应后的混合液，经提升泵进入气浮机，在气浮助剂的帮助下完成泥水分离，投加PAM目的是将混合液中的细小颗粒通过絮凝作用形成较大颗粒的絮团，利于泥水彻底分离，投加气浮助剂，一方面增加气泡量，另一方面完善气泡组成，即产生不同孔径的微小气泡，有利于吸附不同孔径的污泥颗粒，从而实现污泥更快速、更完全上浮之目的，减少出水带泥。

2.根据权利要求1所述的类芬顿加气浮工艺的整体工艺方法，其特征是：所述的类芬顿药剂为改性硫酸亚铁和双氧水的并称。