CN111362487A

CN111362487A - 一种污水处理方法

Info

Publication number: CN111362487A
Application number: CN202010298482.9A
Authority: CN
Inventors: 仇勇
Original assignee: Suzhou Yongjie Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Yongjie Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2020-07-03

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理方法。一种污水处理方法，包括以下步骤：(1)pH调节：加入酸/碱剂调节污水的pH值为7‑9；(2)沉淀：加入混凝剂和/或絮凝剂，搅拌10‑30min，静置1‑5h；(3)过滤：通入过滤池进行过滤，分别得到滤液和滤渣；(4)碱性分解：调节滤液pH为9‑11，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应；(5)酸性分解：调节pH为5‑7，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应；(6)中和：调节pH为6.5‑8，净化出水。本发明污水处理方法在去除氨氮的同时去除氮元素，降低COD，有效去除金属离子；且处理后的污水可回用，达到零排放目的，可在污水处理领域广泛适用。

Description

一种污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理方法。

背景技术

随着工业化和城市化的发展，水环境污染、水资源紧缺日益严重，水污染控制、水环境保护已刻不容缓。为达到水资源重复再利用的目的，考虑废污水水质、水量以及再生水的用途而应用的处理程序，即称为“水回收再利用技术”，其通过有效的处理，以达到符合水回收再利用的水质标准。而一般再生水的用途包括生活次级利用、工业用水、农业用水、环境景观用水及地下水补注等类型。

过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类健康。因此，污水脱氮处理受到人类的广泛关注。硝化污泥脱水液、垃圾渗透液、催化剂生产厂污水、肉类加工污水、合成氨污水、焦化污水、炼油污水、化工污水等含有极高浓度的氨氮。

目前国内外高浓度氨氮污水的处理方法分为物化法和生化法。

(1)物化法有：吹脱法、折点氯化法、沸石脱氨法、膜分离技术、化学氧化法、MAP沉降法、气提法等。

(2)生物法有：A/O法、短程硝华反硝化、厌氧氨氧化和全程自氧脱氮、好氧反硝化等。

处理高浓度氨氮污水的方法有多种，但是目前还没有一种能够兼顾工艺流程简单、投资省、技术成熟、控制方便及无二次污染的处理方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种污水处理方法，包括以下步骤：

(1)pH调节：将污水通入pH调节池，加入酸/碱剂调节污水的pH值为7-9；

(2)沉淀：将调节酸度后的污水通入沉淀池，加入混凝剂和/或絮凝剂，搅拌10-30min，静置1-5h；

(3)过滤：将静置后的污水通入过滤池进行过滤，分别得到滤液和滤渣；

(4)碱性分解：将滤液通入pH调节池，加入碱剂调节pH为9-11，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应；

(5)酸性分解：将经过碱性分解处理后的污水通入pH调节池，加入酸剂调节pH为5-7，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应；

(6)中和：将经过酸性分解后的污水通入pH调节池，加入碱剂调节pH为6.5-8，净化出水。

作为本发明一种优选的技术方案，所述酸/碱剂选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、碳酸、醋酸、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述沉淀池包括快混池和慢混池；所述混凝剂在快混池中加入；所述絮凝剂在慢混池中加入。

作为本发明一种优选的技术方案，所述混凝剂选自氯化铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝铁和聚合氯化铝中至少一种；所述混凝剂的投加浓度为0.1-200mg/L。

作为本发明一种优选的技术方案，所述絮凝剂为表面活性剂和/或高分子助凝剂；所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶盐和聚乙烯亚胺中的至少一种；所述絮凝剂的投加浓度为0.1-100mg/L。

作为本发明一种优选的技术方案，所述滤渣的处理方法为：将滤渣在400-800℃下煅烧。

作为本发明一种优选的技术方案，所述过滤池中包括聚丙烯滤网和活性炭过滤网。

作为本发明一种优选的技术方案，所述分解剂溶液的浓度为5％-30％。

作为本发明一种优选的技术方案，所述污水和分解剂溶液的重量比为(20-150)：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述分解剂包括次氯酸钠和二氧化钛。

有益效果

本发明污水处理选用特定的分解剂，在去除氨氮的同时去除氮元素，降低COD，有效去除金属离子和有机杂质，使用范围广。另外，本发明处理后的污水一部分水可以达到正常使用标准回流产线，另一部分过滤出来的化学物质进行焚烧；处理后的污水可中水回用，达到零排放目的，节约成本，可在污水处理领域广泛适用。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

本发明步骤(1)中，所述酸/碱剂选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、碳酸、醋酸、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种。

在一种优选的实施方式中，所述酸剂为盐酸。

在一种优选的实施方式中，所述碱基为氢氧化钠。

本发明步骤(2)中，所述沉淀池包括快混池和慢混池。

在一种优选的实施方式中，所述混凝剂在快混池中加入；所述絮凝剂在慢混池中加入。

在一种优选的实施方式中，所述混凝剂选自氯化铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝铁和聚合氯化铝中至少一种。

在一种优选的实施方式中，所述混凝剂的投加浓度为0.1-200mg/L。

在一种更优选的实施方式中，所述混凝剂选自聚合硫酸铁。

在一种最优选的实施方式中，所述混凝剂的投加浓度为50mg/L。

在一种优选的实施方式中，所述絮凝剂为表面活性剂和/或高分子助凝剂。

在一种更优选的实施方式中，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶盐和聚乙烯亚胺中的至少一种。

在一种优选的实施方式中，所述絮凝剂的投加浓度为0.1-100mg/L。

在一种更优选的实施方式中，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺。

在一种最优选的实施方式中，所述絮凝剂的投加浓度为60mg/L。

本发明步骤(3)中，所述过滤池中包括聚丙烯滤网和活性炭过滤网。

在一种优选的实施方式中，所述聚丙烯滤网的滤膜的孔径为0.1-1μm。

在一种更优选的实施方式中，所述聚丙烯滤网的滤膜的孔径为0.4μm。

在一种优选的实施方式中，所述活性炭过滤网的滤膜的孔径为0.05-5μm。

在一种更优选的实施方式中，所述活性炭过滤网的滤膜的孔径为0.2μm。

本发明步骤(3)中，所述滤渣的处理方法为：将滤渣在400-800℃下煅烧。

在一种优选的实施方式中，所述滤渣的处理方法为：将滤渣在600℃下煅烧；将煅烧过程中产生的烟尘进行布袋除尘处理，达到安全标准后排放。

发明人发现，污水经过前期沉淀、过滤处理后，其中的金属离子和有机物得以絮凝，过滤膜的孔径为0.05-1μm，能够截留小分子杂质并留在滤渣中，使处理后污水中的杂质含量大幅度降低，基本上可以达到排放标准，或者仅需简单后处理便可安全排放；且过滤出来的化学物质进行焚烧处理，烟尘通过布袋除尘处理，达到安全标准后排放，不仅节省企业的成本，还降低了其对环境的污染。

本发明步骤(4)中，所述碱剂调节后，pH为10。

在一种优选的实施方式中，所述分解剂溶液与污水接触反应的时间为0.5-2h。

在一种更优选的实施方式中，所述分解剂溶液与污水接触反应的时间为1h。

本发明所述步骤(5)中，所述酸剂调节后，pH为6。

在一种优选的实施方式中，所述分解剂溶液与污水接触反应的时间为0.5-3h。

在一种更优选的实施方式中，所述分解剂溶液与污水接触反应的时间为1.5h。

本发明所述步骤(4)和步骤(5)中，所述分解剂包括次氯酸钠和二氧化钛。

在一种优选的实施方式中，所述次氯酸钠和二氧化钛的重量比为(800-1200)：1。

在一种更优选的实施方式中，所述次氯酸钠和二氧化钛的重量比为1000：1。

在一种优选的实施方式中，所述分解剂溶液的浓度为5％-30％。

在一种更优选的实施方式中，所述分解剂溶液的浓度为15％。

在一种优选的实施方式中，所述污水和分解剂溶液的重量比为(20-150)：1。

在一种更优选的实施方式中，所述污水和分解剂溶液的重量比为60：1。

本发明采用的酸性分解和碱性分解与传统的方法相比，成本低，而且无需复杂的处理设备，全程采用化学方法处理水中氮和COD，不需要用到物理过滤的方法，反应过程不产生污泥，无浮渣产生，无需增加污泥干燥及回收的费用，操作管理方便，可实现自动控制。发明人发现，本发明通过二级氧化反应能够显著降低废水中的氮和COD含量，同时还能对污水溶液进行脱色处理。发明人认为可能的原因是，本发明的分解剂包括次氯酸钠和二氧化钛，次氯酸钠溶于废水产生次氯酸，其产生的强氧化性将氨氮氧化，同时去除氮元素，形成氮气挥发出去，二氧化钛作为催化剂，在反应中加快反应的进行，次氯酸钠和二氧化钛协同作为分解剂保证在去除氨氮的同时去除氮元素；本发明的废水的处理方法能够降低污水中氮元素的同时，降低COD，使用范围广，可在废水处理领域广泛适用。本发明方法也适用于对染料、颜料、制革厂等排放的污水经生化处理后的深度脱色处理，次氯酸根通过抛弃和搅拌，能够与污水中的有色分子充分接触，发生化学反应，使其氧化为CO₂和H₂O，从而达到脱色的效果。

本发明步骤(6)中，所述净化出水包括紫外线杀菌。

本发明中，使用紫外线杀菌灯进行水处理可采用浸没式和过流式两种方法，直接把紫外灯放入水中，称为浸没式；紫外灯放入套管里使用，称为过流式。本发明主要采用的是过流式的方法。过流式的设备工作原理是经水泵产生压力的一定流速的水流，流过能透紫外线的石英套管外围，由紫外线灯产生紫外线对水进行消毒、杀菌。其特点是水流流速很快，一般在石英外套流过的时问为不超过1s，因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的，一般要求在表面强度超过30000uw/cm²。

本发明中，所述污水处理方法，包括以下步骤：

(1)pH调节：将污水通入pH调节池，加入盐酸/氢氧化钠调节污水的pH值为8；

(2)沉淀：将调节酸度后的污水通入快混池，投入聚合硫酸铁，浓度为50mg/L；然后通入慢混池，投入聚丙烯酰胺，浓度为60mg/L，搅拌20min，静置5h；

(3)过滤：将静置后的污水通入过滤池进行过滤，所述过滤池中包括滤膜的孔径为0.4μm的聚丙烯滤网和滤膜的孔径为0.2μm的活性炭过滤网，分别得到滤液和滤渣；将滤渣在600℃下煅烧；将煅烧过程中产生的烟尘进行布袋除尘处理，达到安全标准后排放；

(4)碱性分解：将滤液通入pH调节池，加入碱剂调节pH为10，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应1h；所述分解剂为次氯酸钠和二氧化钛的组合，重量比为1000：1；所述分解剂溶液的浓度为15％；所述污水和分解剂溶液的重量比为60：1；

(5)酸性分解：将经过碱性分解处理后的污水通入pH调节池，加入酸剂调节pH为6，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应1.5h；

(6)中和：将经过酸性分解后的污水通入pH调节池，加入碱剂调节pH为7，紫外线杀菌后净化出水。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种污水处理方法，包括以下步骤：

实施例2

实施例2提供了一种污水处理方法，包括以下步骤：

(1)pH调节：将污水通入pH调节池，加入盐酸/氢氧化钠调节污水的pH值为7；

(2)沉淀：将调节酸度后的污水通入快混池，投入硫酸亚铁，浓度为0.1mg/L；然后通入慢混池，投入聚丙烯酸钠，浓度为0.1mg/L，搅拌20min，静置5h；

(3)过滤：将静置后的污水通入过滤池进行过滤，所述过滤池中包括滤膜的孔径为0.1μm的聚丙烯滤网和滤膜的孔径为0.05μm的活性炭过滤网，分别得到滤液和滤渣；将滤渣在400℃下煅烧；将煅烧过程中产生的烟尘进行布袋除尘处理，达到安全标准后排放；

(4)碱性分解：将滤液通入pH调节池，加入碱剂调节pH为9，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应0.5h；所述分解剂为次氯酸钠和二氧化钛的组合，重量比为800：1；所述分解剂溶液的浓度为5％；所述污水和分解剂溶液的重量比为20：1；

(5)酸性分解：将经过碱性分解处理后的污水通入pH调节池，加入酸剂调节pH为5，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应0.5h；

(6)中和：将经过酸性分解后的污水通入pH调节池，加入碱剂调节pH为6.5，紫外线杀菌后净化出水。

实施例3

实施例3提供了一种污水处理方法，包括以下步骤：

(1)pH调节：将污水通入pH调节池，加入盐酸/氢氧化钠调节污水的pH值为9；

(2)沉淀：将调节酸度后的污水通入快混池，投入聚合氯化铝铁，浓度为200mg/L；然后通入慢混池，投入聚乙烯吡啶盐，浓度为100mg/L，搅拌20min，静置5h；

(3)过滤：将静置后的污水通入过滤池进行过滤，所述过滤池中包括滤膜的孔径为1μm的聚丙烯滤网和滤膜的孔径为5μm的活性炭过滤网，分别得到滤液和滤渣；将滤渣在800℃下煅烧；将煅烧过程中产生的烟尘进行布袋除尘处理，达到安全标准后排放；

(4)碱性分解：将滤液通入pH调节池，加入碱剂调节pH为11，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应2h；所述分解剂为次氯酸钠和二氧化钛的组合，重量比为1200：1；所述分解剂溶液的浓度为30％；所述污水和分解剂溶液的重量比为150：1；

(5)酸性分解：将经过碱性分解处理后的污水通入pH调节池，加入酸剂调节pH为7，然后通入反应池，加入分解剂溶液，通过曝气和搅拌使分解剂和污水进行充分接触反应3h；

(6)中和：将经过酸性分解后的污水通入pH调节池，加入碱剂调节pH为8，紫外线杀菌后净化出水。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，不包括步骤(2)。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，不包括步骤(4)。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于，不包括步骤(5)。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于，所述分解剂为次氯酸钠。

性能测试

以某污水处理厂的工业污水为例，进水水质情况：化学需氧量(COD)浓度为1500mg/L，氨氮(NH₃-N)浓度为100mg/L，总磷(TP)浓度为90mg/L，分别采用实施例1-7的污水处理方法进行处理，考察出水水质情况。

测试结果见下表：

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims

1.一种污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述酸/碱剂选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、碳酸、醋酸、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种。

3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述沉淀池包括快混池和慢混池；所述混凝剂在快混池中加入；所述絮凝剂在慢混池中加入。

4.根据权利要求3所述的污水处理方法，其特征在于，所述混凝剂选自氯化铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝铁和聚合氯化铝中至少一种；所述混凝剂的投加浓度为0.1-200mg/L。

5.根据权利要求3所述的污水处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为表面活性剂和/或高分子助凝剂；所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡啶盐和聚乙烯亚胺中的至少一种；所述絮凝剂的投加浓度为0.1-100mg/L。

6.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述滤渣的处理方法为：将滤渣在400-800℃下煅烧。

7.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述过滤池中包括聚丙烯滤网和活性炭过滤网。

8.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述分解剂溶液的浓度为5％-30％。

9.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于，所述污水和分解剂溶液的重量比为(20-150)：1。

10.根据权利要求8或9所述的污水处理方法，其特征在于，所述分解剂包括次氯酸钠和二氧化钛。