CN110668608A - 一种用于污染场地修复过程有机污水的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，包括破乳隔油池、调节池、高级氧化罐、混凝沉淀池以及活性炭罐；破乳隔油池为预处理单元，若有机污水中含TPH或NAPL相污染物，则有机污水进入破乳隔油池进行预处理；调节池位于所述破乳隔油池的下游，若有机污水中不含TPH或NAPL相污染物，则直接进入调节池进行处理；高级氧化罐位于所述调节池的下游，使用高级氧化方法针对性处理有机污水中的难降解有机物；混凝沉淀池位于所述高级氧化罐的下游，具有混凝区以及沉淀区；活性炭罐位于所述混凝沉淀池的下游，用于深度处理混凝沉淀池的出水，使其达标排放或回用；污泥浓缩池用于收集浮渣与污泥，经浓缩后外运处理或资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于污染场地修复技术领域，涉及一种有机污水的处理系统，特别涉及一种用于污染场地修复过程有机污水的处理系统。
背景技术
“污染场地”是指因堆积、储存、处理、处置或其他方式承载了有害物质的，对人体健康和环境产生危害或具有潜在风险的空间区域。有害物质的承载体包括场地土壤、场地地下水、场地地表水、场地残余废弃污染物如生产设备和建筑物等。当污染场地用地功能转化、二次开发再利用时，亟需进行修复，以确保人居环境和生态环境安全，有机污染场地修复逐渐成为我国生态环境治理的热点。
目前，有机污染场地修复过程中常用的修复工艺包括：原位/异位热脱附工艺、多相抽提工艺、淋洗工艺、化学氧化工艺等。这些修复工艺通常都设有抽提单元、气水分离单元、尾气净化单元和冷凝单元，在污染场地修复过程中这些单元会产生大量有机污水。根据场地有机污染类型的不同，污水中所含的有机污染物主要包括但不限于以下几种：有机氯农药、苯系物、多环芳烃(PAHs)、石油烃(TPH)和非水相流体(NAPL相，与水不溶混的有机液相)等。有机污染场地修复过程产生的污水，属于含较高浓度难降解有毒有机物的污水，直接排放会对生态环境产生严重危害。因此，对于此类污水，应建立针对性强的污水处理工艺，开发应用范围广、处理效率高的污水处理系统，污水经该系统处理达标后，可排入市政管网或回用。
近年来，国内报道了一些有机污染场地修复过程污水的处理方法，但均存在较为明显的不足。
文献《浅谈石油烃污染土壤间接热脱附修复技术》采用间接热脱附装置对石油烃污染土壤进行修复，修复过程产生的污水COD浓度可达1×104mg/L以上，采用的污水处理流程为：油水分离装置排出的含油污水投加破乳剂后进入污水调节池，调节池出水经二级气浮装置进行处理，气浮浮渣投加混凝剂后经固液分离装置处理，二级气浮出水回用于间接热脱附装置出料喷淋。该污水处理工艺存在的问题包括：该污水处理工艺为常规的破乳-二级气浮处理，未设置深度处理单元，不足之处一方面在于气浮会吹脱有机污水中的挥发性有机物，造成二次污染，另一方面，未设置高级氧化单元或生化处理单元，仅依靠气浮单元处理能力有限，无法达到更高的出水水质，仅能将有机污染物转移，不能消除有机物危害。
公开号为CN109437435A的发明专利《一种有机污染土壤热脱附污水处理系统及方法》公开了一种有机污染土壤热脱附污水处理系统及方法，该系统包括污水调节池、混凝沉淀池、芬顿沉淀池、深度氧化塔、过滤装置和清水池，以及污泥池和叠螺污泥脱水机。该方法针对热脱附修复污染土壤产生的有机污水开发的处理系统，结构简单，成本较低，能处理种类繁多的有机物且不产生二次污染。但是该方法存在一些不足，主要包括：1.未设置破乳隔油前处理单元，对含TPH或NAPL相的污水处理效果有限。2.只采用了芬顿(Fenton)氧化单元，据文献《不同氧化体系去除污染土壤中多环芳烃的对比研究》和《不同化学氧化剂对焦化污染场地多环芳烃的修复效果》报道，Fenton试剂或类Fenton试剂对多环芳烃的处理效率不如高锰酸钾和过硫酸钠，因此高级氧化单元应采用多种氧化技术，以提高处理效率。3.污泥处理单元采用叠螺污泥脱水机，该专利的处理系统未设生化处理单元，污泥产生于混凝沉淀池和芬顿沉淀池，污泥产量较低，可不设置脱水设备，将污泥资源化利用，以降低处理成本。
公开号为CN207418444U的实用新型专利《一种用于污染场地原位修复工程的废水处理装置》公开了一种废水处理装置，用于处理污染场地原位修复工程的集中燃烧式热脱附修复的产生的废水，解决废水性质复杂较难处理等问题。该专利的工艺流程采用重力隔油沉淀调节池、混凝-沉淀-气浮-化学氧化组合池、砂滤、炭滤、出水池等。该废水处理装置的不足之处包括：1.热脱附废水直接进入重力隔油沉淀调节池，可去除废水中的TPH或NAPL相，但若废水中不含需隔油去除的污染物，则不需要直接进入本单元。2.气浮单元易吹脱废水中的VOCs，可能引起二次污染。3.采用石英砂滤池，但未设置滤池反冲洗系统，长期运行后可能会引起滤池堵塞，降低处理效率。4.沉淀池、气浮池、化学氧化池等单元产生的浮渣或污泥，未设计收集和排放单元。
综上可知，目前报道的场地修复过程中产生污水的处理装置或系统，大都针对单一场地修复工艺产生的污水，如原位/异位热脱附工艺污水，应用范围较窄，且现有技术均存在不足。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，能够处理多种场地修复技术产生的有机污水，高效去除污水中各种难降解有毒有机污染物，工艺流程简单，低成本，无二次污染。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于，包括破乳隔油池、调节池、高级氧化罐、混凝沉淀池以及活性炭罐；其中：
破乳隔油池为预处理单元，若有机污水中含TPH或NAPL相污染物，则有机污水进入破乳隔油池进行预处理；
调节池位于所述破乳隔油池的下游，若有机污水中不含TPH或NAPL相污染物，则直接进入调节池进行处理；
高级氧化罐位于所述调节池的下游，使用高级氧化方法针对性处理有机污水中的难降解有机物；
混凝沉淀池位于所述高级氧化罐的下游，具有混凝区以及沉淀区；
所述活性炭罐位于所述混凝沉淀池的下游，用于深度处理混凝沉淀池的出水，使其达标排放或回用。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：破乳隔油池具有破乳剂投加装置，用于向破乳隔油池投加与TPH或NAPL相有机污水相应的破乳剂。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：调节池连接有pH调节装置。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：所述pH调节装置分为碱液储罐与酸液储罐。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：调节池连接有水量调节装置。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：高级氧化罐连接有氧化试剂投加装置，用于投加Fenton试剂、高锰酸钾试剂或过硫酸钠试剂。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：混凝沉淀池的混凝区连接有混凝剂投加装置及絮凝剂投加装置。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：混凝沉淀池的混凝区连接有重金属捕捉剂投加装置。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：混凝沉淀池的沉淀区形式为斜板沉淀或斜管沉淀，斜板或斜管倾斜角度为50°～70°。
所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其中：还包括污泥浓缩池，用于收集破乳隔油池产生的浮渣，以及高级氧化罐和混凝沉淀池产生的污泥。
本发明具有适用范围广、处理能力强、工艺流程简单、无二次污染的优点：
(1)本发明可用于处理多种有机污染场地原位/异位修复工艺产生的有机污水，污染场地修复工艺包括原位/异位热脱附工艺、多相抽提工艺、原位化学淋洗工艺、原位化学氧化工艺等。
(2)本发明可用于处理不同水质的难降解有毒有机污水。有机污水的特征污染物包括有机氯农药、苯系物、多环芳烃、石油烃和非水相流体等。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
具体实施方式
以下将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按真实比例绘制的。
如图1所示，本发明提供一种用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，包括：破乳隔油池、调节池、高级氧化罐、混凝沉淀池以及活性炭罐；其组成结构以及工作流程如下：
破乳隔油池为预处理单元，若有机污水中含石油烃(TPH)或非水相流体(NAPL相)污染物，则污水进入破乳隔油池进行预处理；针对含TPH或NAPL相的不同水质，可通过破乳剂投加装置向破乳隔油池投加相应的破乳剂；
调节池位于所述破乳隔油池的下游，并且通过超越管与未进入破乳隔油池的有机污水相连通，若有机污水中不含TPH或NAPL相，则通过超越管直接进入调节池进行处理；调节池连接有pH调节装置和水量调节装置(未予图示)，所述pH调节装置分为碱液储罐与酸液储罐，可通过加入酸液或碱液调节污水的pH值，便于提高高级氧化单元的处理效率；所述水量调节装置能够对调节池的水量进行调节，以应对场地修复不同阶段污水水量的变化；
高级氧化罐位于所述调节池的下游，其连接有氧化试剂投加装置，根据污水中特征污染物的不同，以加入相应的处理效率高的氧化试剂，包括Fenton试剂、高锰酸钾试剂、过硫酸钠试剂等；
混凝沉淀池位于所述高级氧化罐的下游，具有混凝区以及沉淀区，混凝区连接有混凝剂投加装置及絮凝剂投加装置，还连接有重金属捕捉剂投加装置，能够去除有机污水中的悬浮物和重金属；沉淀区形式为斜板沉淀或斜管沉淀，斜板或斜管倾斜角度为50°～70°；
所述活性炭罐位于所述混凝沉淀池的下游，混凝沉淀池的出水经活性炭罐深度处理后，达标排放或回用于污染场地修复项目。
破乳隔油池产生的浮渣、高级氧化罐和混凝沉淀池产生的污泥，收集至污泥浓缩池，浓缩后外运处理或资源化利用。
有机污染场地修复中常用工艺——原位/异位热脱附工艺、多相抽提工艺、淋洗工艺、化学氧化工艺等在修复过程中，抽提单元、气水分离单元、尾气净化单元和冷凝单元会产生大量的有机污水。根据场地污染情况的不同，污水中有机污染物包括：有机氯农药、苯系物、多环芳烃(PAHs)、石油烃(TPH)和非水相流体(NAPL相)等。本发明针对这种水质复杂的难降解有毒有机污水，开发了一套适用范围广、处理效率高、工艺流程简单的污水处理方法，当污水中含TPH或NAPL相有机污染物，则首先进入破乳隔油池去除，然后进入调节池。当水中只含有机氯农药、苯系物、多环芳烃(PAHs)等有机污染物，则直接进入调节池。污水在调节池进行pH调节后，进入高级氧化罐。在高级氧化罐中，对于不同类型的难降解有机物，采用针对性强、处理效率高的高级氧化方法，包括Fenton法、高锰酸钾法和过硫酸钠法等。高级氧化罐出水进入混凝沉淀池，可通过投加混凝剂、絮凝剂、重金属捕捉剂等措施，使混凝沉淀池具备去除水中悬浮物和重金属的功能。沉淀后污水经过活性炭罐装置，进一步去除嗅和味、色度、微生物等，提高水质指标。破乳隔油池产生的浮渣以及高级氧化罐、混凝沉淀池产生的污泥，收集至污泥浓缩池，浓缩后的污泥外运处理或资源化利用。
由此，可知本发明具有适用范围广、处理能力强、工艺流程简单、无二次污染的优点：
(1)本发明可用于处理多种有机污染场地原位/异位修复工艺产生的有机污水，污染场地修复工艺包括原位/异位热脱附工艺、多相抽提工艺、原位化学淋洗工艺、原位化学氧化工艺等。
(2)本发明可用于处理不同水质的难降解有毒有机污水。有机污水的特征污染物包括有机氯农药、苯系物、多环芳烃、石油烃和非水相流体等。
总之，本发明可用于多种污染场地修复工艺污水的处理，能够有效去除不同类型的难降解有毒有机污染物，适用范围广，处理能力强，工艺流程简单，无二次污染。
Claims (10)
1.一种用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于，包括破乳隔油池、调节池、高级氧化罐、混凝沉淀池以及活性炭罐；其中：
破乳隔油池为预处理单元，若有机污水中含TPH或NAPL相污染物，则有机污水进入破乳隔油池进行预处理；
调节池位于所述破乳隔油池的下游，若有机污水中不含TPH或NAPL相污染物，则直接进入调节池进行处理；
高级氧化罐位于所述调节池的下游，使用高级氧化方法针对性处理有机污水中的难降解有机物；
混凝沉淀池位于所述高级氧化罐的下游，具有混凝区以及沉淀区；
所述活性炭罐位于所述混凝沉淀池的下游，用于深度处理混凝沉淀池的出水，使其达标排放或回用。
2.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：破乳隔油池具有破乳剂投加装置，用于向破乳隔油池投加与TPH或NAPL相有机污水相应的破乳剂。
3.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：调节池连接有pH调节装置。
4.根据权利要求3所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：所述pH调节装置分为碱液储罐与酸液储罐。
5.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：调节池连接有水量调节装置。
6.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：高级氧化罐连接有氧化试剂投加装置，用于投加Fenton试剂、高锰酸钾试剂或过硫酸钠试剂。
7.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：混凝沉淀池的混凝区连接有混凝剂投加装置及絮凝剂投加装置。
8.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：混凝沉淀池的混凝区连接有重金属捕捉剂投加装置。
9.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：混凝沉淀池的沉淀区形式为斜板沉淀或斜管沉淀，斜板或斜管倾斜角度为50°～70°。
10.根据权利要求1所述的用于污染场地修复过程有机污水的处理系统，其特征在于：还包括污泥浓缩池，用于收集破乳隔油池产生的浮渣，以及高级氧化罐和混凝沉淀池产生的污泥。
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