CN111484209A - 一种磨料磨具生产中酚醛树脂生产废水的深度处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磨料磨具生产中酚醛树脂废水的深度处理工艺，包括沉降、破乳、絮凝、水解酸化、好氧处理、二次絮凝、芬顿氧化、超滤和超高压反渗透，本发明解决现有工艺处理流程长，处理效果不好，占地面积大的问题而提供一种多种处理方式相结合的一整套工艺；解决二次污染问题；经过本发明工艺处理后的废水能够达到国家要求的排放标准；实现了生物处理高效、节能降耗、节省占地、运行维护简单等工艺优势，彻底更新了现有生物污水处理系统的控制和运行模式。采用超滤系统处理生化后的废水，纯物理过滤，出水水质稳定，保证产水完全达到排放标准，并为后续的DTRO系统做好预处理。

Description

一种磨料磨具生产中酚醛树脂生产废水的深度处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种磨料磨具生产中酚醛树脂废水深度处理工艺。
背景技术
酚醛树脂生产废水处理工艺的选择是酚醛树脂生产废水处理项目建设的关键。处理工艺是否合理直接关系到酚醛树脂生产废水处理的处理效果、排水水质、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益
由于含酚及甲醛废水的组成、酸碱性以及浓度的不同，治理方法也不一样，目前工业上治理含酚废水的方法一般分为物化法、化学法、生化法等三大类。主要介绍最常见的方法。
1.物化法
物化法是通过物理化学过程处理废水，除去污染物质的方法。其主要方法有：吸附、萃取、反渗透、电渗析、液膜、气提、超过滤等方法。
1.1吸附法
吸附法用于含酚废水的处理。吸附法是利用多孔性固体物质作用为吸附剂，如活性炭、硅藻土、活性氧化铝、交换树脂、磺化煤等，以吸附剂的表面（固相）吸附废水中的酚（液相）污染物的方法，根据吸附剂与酚类化合物之间的作用力不同，其吸附机理兼有物理吸附，化学吸附和交换吸附。在含酚废水处理过程中，主要是物理吸附，有时是几种吸附形式的综合作用 。选用吸附性能好，吸附容量大，容易再生，经久耐用的吸附剂是保证-分离效果的关键，因此这种方法最主要的就是要有性能好的吸附剂，但是即便是性能好的吸附剂也不能达到完全吸附的要求，废水还是达不到排放要求。
1.2萃取法
萃取法处理含酚废水两种途径，一种是选用高分配系数的萃取法，采用特定的萃取工艺及装置，利用酚类化合物在有机相和水相中不同的溶解度及两相互不溶的原理，达到分离酚的目的。
1.3液膜法
液膜法是近年发展起来的一种新型废水治理分离技术液膜除酚采用水包油包水（W/0/W）体系。液膜由溶剂（如煤油）和表面活性剂构成。它是在分离的过程中使被分离的物质（酚）同时进行萃取与反萃取，通过液膜传递从而达到分离和浓缩的目的。液膜脱酚的过程为：乳状液通过搅拌形成许多细小的乳状液滴，分散在含酚废水中。这时，内水相为Na OH水溶液，外相为含酚废水。液膜内水相与外相相隔开。废水中酚能透过液膜进入内水相，作为弱酸与Na OH反应生成酚钠，而酚钠不溶于油，而向水相（封闭相）进行扩散所以不会返回外水相而扩散到被处理的废水中，这样就可以达到分离之目的。液膜法工艺分为制浮、摘触、破乳三步。但由于液膜法操作技术要求高,液膜的稳定性总是还未彻底解决,工业上还未能广泛地推广应用这一新技术。
2.化学法
化学处理方法是利用物质之间产生化学反应而形成新的物质的一种处理方法，对石油化工废水的处理，是一种前景广阔的高效率的方法。在化学法中，常用的有中和法、沉淀法、氧化法、还原法、电解法、光催化法等。
2.1沉淀法
在废水中添加化学物质，使之与酚产生沉淀。方法简、经济，但处理后，废水含酚浓度似较高，如果与其它方法一起用，效果就更好。
2.2氧气法
在废水中添加氧化剂，如Cl2,ClO2,O3,H2O,KmnO4等，使酚氧化分解，同时也氧化水中的还原性性质。化学氧化剂资源少，价格贵。通常用于低浓度含酚废水的处理。
2.3电解法
在废水中加入适量电解质，在电解过程中，通过复杂的氧化过程，达到净化酚的目的。其特点是：不需使用氧化剂、还原剂等化学药品，可省掉后处理；其次是单位体积设备处理能力大；再者，利用电流和电压的变化很容易控制反应速度和类型，操作也很简单。但电解法只适用于低浓度含酚废水的深度处理，能耗及处理费用较高，也引起一些副反应等，并且没有大规模的应用。
2.4光催化法
此方法是用国内新开发的一种处理含酚废水的技术，其特点：可处理较高浓度的含酚废水；降解速度快，无二次污染；催化剂价廉易得；可回收反复使用，运行费用低；设备简单、投资少、效果好等，光催化法主要是处理共缩聚法回收树脂后的低浓度的含酚废水，在其中加入光催化剂，用光照射（紫外光或阳光）然后加热到600℃搅拌通空气后两小时后取样测定，含酚量达到排放标准后即可停止反应。催化剂经回收后可循环使用。
以上的这些方法，大都是在实验室完成的，没有经过实践的检验，有些的处理成本高，有些工艺是很复杂的，运用到工业上会从操作上带来很多麻烦，因此迫切需要一种既简单又实用的方法来处理含酚醛树脂生产的废水，使之达标排放。并且在操作过程中容易操作，运行成本低等优点。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种工艺短、处理效果好、无二次污染、系统能耗低、设备运行费用低、操作简单、劳动强度小、有效降低生产成本，提高企业的经济效益，最终实现酚醛树脂废水达标排放的深度处理工艺。
本发明采用的技术方案是这样实现的：一种酚醛树脂废水深度处理工艺，该工艺包括如下步骤：
对酚醛树脂废水经过预处理单元的调节池，调节水质和水量，使其充分的均匀混合避免有较大的水质波动，以确保后面各处理系统的稳定运行。
经调节后的污水进入混凝沉淀池，向池内投加药剂，混凝沉淀是水处理的一个重要方法，主要用来去除水中小型的悬浮物和胶体。
在酚醛树脂废水处理的技术与方法中，混凝沉淀方法比较常见，它主要用于渗滤液中悬浮物、不溶性COD、脱色以及重金属的去除，对氨氮也有一定的去除效果。通过向混凝沉淀池投加药剂，一定程度初步去除废水中悬浮物、色度及降低COD、BOD、氨氮等污染物，为高效生化创造较好的生化环境，絮凝后的污泥进行脱水外运，脱泥水返回到调节池中继续循环处理。
经过好氧处理后的废水，先经过二沉池，在进入到二沉池之前在管道中添加PAC/PAM，药剂的添加量应根据实验结果添加，达到最终的处理效果，在管道中充分的混合均匀，之后再进入到二沉池中，产生的废渣再进入到脱泥间脱水之后，废渣外运，经过脱水后的压滤水，这部分压滤水水量不大，再返回到调节池中继续循环处理。
二沉池出水进入到芬顿氧化沉淀池，在芬顿氧化沉淀池中添加液碱、双氧水，经充分的反应后就可以生化出水。
经过生化处理后的水，进入到超滤膜处理系统，超滤处理的浓缩水循环处理，浓缩到3-4倍时，将浓缩水返回到脱泥间进行脱水处理，经超滤处理后的水再进入到超高压反渗透系统中。具体工艺如下：
（1）沉降：磨料磨具生产中的酚醛树脂废水，先进入到调节池，通过调节池使废水中的沉渣大量的沉降；
（2）破乳：经过调节池调节好的废水进入到破乳沉淀反应池中，同时向破乳沉淀池中添加石灰乳，调节废水的PH =10；
（3）絮凝：破乳后的废水进入到混凝气浮池，向混凝气浮池中添加PAC/PAM药剂，使破乳后的杂质和有害物质发生絮凝沉淀反应，进而去除废水中的杂质；
（4）水解酸化：经混凝处理后的废水进行水解酸化处理；
（5）好氧处理：水解酸化处理之后进入好氧池中；
（6）二次絮凝：经过好氧处理后的废水，在进入到二沉池之前在管道中添加PAC/PAM，之后再进入到二沉池中；
（7）芬顿氧化：二沉池出水进入到芬顿氧化沉淀池，在芬顿氧化沉淀池中添加液碱将PH调至9，质量分数为27.5%的双氧水的添加量控制在2-4mL/L，氧化反应时间为8-10小时；
（8）超滤：经过芬顿氧化后的生化出水进入到超滤膜处理系统，超滤处理的浓缩水循环处理，浓缩到3-4倍时，将浓缩水返回到脱泥间进行脱水处理；
（9）超高压反渗透：经超滤处理后的水再进入到超高压反渗透系统中脱除废水中的盐分，产生的纯水回用于生产，达到水的资源化利用。
进一步，所述磨料磨具生产中酚醛树脂废水的主要来源：a、原布处理废水，废水主要成分为悬浮物、淀粉、PVA和少量碱液；甲醛含量在10mg/L，苯酚含量480mg/L，COD含量760mg/L；
b、制造生产线废水，主要指清洗设备产生的、含有有害成分的一次性废水甲醛含量在20mg/ L，苯酚含量968mg/ L，COD含量7450mg/ L；
c、混配料车间废水，主要指树脂配料产生的、含有有害成分的废水，甲醛含量在150mg/L，苯酚含量11025-11205mg/L，COD含量在10000mg/L。
进一步，所述步骤（3）投加质量分数为10%的PAC溶液2mg/L，投加饱和的PAM1mg/L，将悬浮物充分絮凝后形成沉淀排出废水体。
进一步，所述步骤（3）中产生的污泥通过污泥池到脱泥间脱水后排出。
进一步，所述步骤（4）水解酸化处理时设置潜水搅拌机1 台，运行控制参数为：温度28~38 ℃，p H值6.6 ~7. 7，总停留时间48 h，容积负荷2.0[CODcr]/（m3·d）。
进一步，所述步骤（6）中二沉池产生的废渣再进入到脱泥间脱水之后，废渣外运，经过脱水后的压滤水，再返回到调节池中继续循环处理。
本发明的有益效果： 1、本发明解决现有工艺处理流程长，处理效果不好，占地面积大的问题而提供一种多种处理方式相结合的一整套工艺；2、解决二次污染问题；3、经过本发明工艺处理后的废水能够达到国家要求的排放标准；4、实现了生物处理高效、节能降耗、节省占地、运行维护简单等工艺优势，彻底更新了现有生物污水处理系统的控制和运行模式。5、采用超滤系统处理生化后的废水，纯物理过滤，出水水质稳定，保证产水完全达到排放标准，并为后续的DTRO系统做好预处理。
附图说明
图1为本发明实施例酚醛树脂生产废水处理的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示，对某磨料磨具生产厂家生产过程中产生的酚醛树脂废水进行深度处理，其中酚醛树脂废水的主要来源：a、原布处理废水，废水主要成分为悬浮物、淀粉、PVA和少量碱液；甲醛含量在10mg/L，苯酚含量480mg/L，COD含量760mg/L；
b、制造生产线废水，主要指清洗设备产生的、含有有害成分的一次性废水甲醛含量在20mg/ L，苯酚含量968mg/ L，COD含量7450mg/ L；
c、混配料车间废水，主要指树脂配料产生的、含有有害成分的废水，甲醛含量在150mg/L，苯酚含量11025-11205mg/L，COD含量在10000mg/L。
深度处理工艺的步骤如下：
（1）沉降：磨料磨具生产中的酚醛树脂废水，先进入到调节池，通过调节池使废水中的沉渣大量的沉降；
（2）破乳：经过调节池调节好的废水进入到破乳沉淀反应池中，同时向破乳沉淀池中添加石灰乳，调节废水的PH =10；
（3）絮凝：破乳后的废水进入到混凝气浮池，向混凝气浮池中添加PAC/PAM药剂，使破乳后的杂质和一些有害物质发生絮凝沉淀反应，进而去除废水中的杂质；产生的污泥通过污泥池到脱泥间脱水后排出；
（4）水解酸化：经混凝处理后的废水进行水解酸化处理；水解酸化处理时设置潜水搅拌机1 台，运行控制参数为：温度28~38 ℃，pH值6.6 ~7. 7，总停留时间48 h，容积负荷2.0[CODcr]/（m3·d）；
（5）好氧处理：水解酸化处理之后进入到设置好的后续的5个好氧池中，在这几个好氧池中充分的降解废水中的COD等有害物质，好氧出水COD240mg/L，BOD60mg/ L；
（6）二次絮凝：经过好氧处理后的废水，在进入到二沉池之前在管道中添加PAC/PAM，投加10%PAC溶液2mg/ L，投加饱和的PAM1mg/ L，充分絮凝15分钟，之后再进入到二沉池中；二沉池产生的废渣再进入到脱泥间脱水之后，废渣外运，经过脱水后的压滤水，再返回到调节池中继续循环处理；
（7）芬顿氧化：二沉池出水进入到芬顿氧化沉淀池，在芬顿氧化沉淀池中添加液碱PH调至9、27.5%双氧水添加量控制在2-4m L / L，氧化反应时间控制在8-10小时，经充分的反应后就可以生化出水；生化出水COD150mg/ L，BOD50mg/ L；苯酚含量为0.485mg/ L，甲醛含量为未检出；
（8）超滤：经过生化出水进入到超滤膜处理系统，超滤处理的浓缩水循环处理，浓缩到3-4倍时，将浓缩水返回到脱泥间进行脱水处理，经超滤处理后的水苯酚含量为0.254mg/L，COD含量在95mg/ L；
（9）超高压反渗透：经超滤处理后的水再进入到超高压反渗透系统中脱除废水中的盐分，盐分的去除率在99.5%，产生的纯水电导率在5us/cm以下，苯酚、甲醛含量为未检出，COD含量在0mg/ L，可以回用于生产，达到水的资源化利用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种磨料磨具生产中酚醛树脂废水的深度处理工艺，其特征在于步骤如下：
（1）沉降：磨料磨具生产中的酚醛树脂废水，先进入到调节池，通过调节池使废水中的沉渣大量的沉降；
（2）破乳：经过调节池调节好的废水进入到破乳沉淀反应池中，同时向破乳沉淀池中添加石灰乳，调节废水的PH =10；
（3）絮凝：破乳后的废水进入到混凝气浮池，向混凝气浮池中添加PAC/PAM药剂，使破乳后的杂质和有害物质发生絮凝沉淀反应，进而去除废水中的杂质；
（4）水解酸化：经混凝处理后的废水进行水解酸化处理；
（5）好氧处理：水解酸化处理之后进入好氧池中；
（6）二次絮凝：经过好氧处理后的废水，在进入到二沉池之前在管道中添加PAC/PAM，之后再进入到二沉池中；
（7）芬顿氧化：二沉池出水进入到芬顿氧化沉淀池，在芬顿氧化沉淀池中添加液碱将PH调至9，质量分数为27.5%的双氧水的添加量控制在2-4mL/L，氧化反应时间为8-10小时；
（8）超滤：经过芬顿氧化后的生化出水进入到超滤膜处理系统，超滤处理的浓缩水循环处理，浓缩到3-4倍时，将浓缩水返回到脱泥间进行脱水处理；
（9）超高压反渗透：经超滤处理后的水再进入到超高压反渗透系统中脱除废水中的盐分，产生的纯水回用于生产，达到水的资源化利用。
2.根据权利要求1所述的磨料磨具生产中酚醛树脂废水的深度处理工艺，其特征在于：所述磨料磨具生产中酚醛树脂废水的主要来源：a、原布处理废水，废水主要成分为悬浮物、淀粉、PVA和少量碱液；甲醛含量在10mg/L，苯酚含量480mg/L，COD含量760mg/L；
b、制造生产线废水，主要指清洗设备产生的、含有有害成分的一次性废水甲醛含量在20mg/ L，苯酚含量968mg/ L，COD含量7450mg/ L；
c、混配料车间废水，主要指树脂配料产生的、含有有害成分的废水，甲醛含量在150mg/L，苯酚含量11025-11205mg/L，COD含量在10000mg/L。
3.根据权利要求1所述的磨料磨具生产中酚醛树脂废水的深度处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）投加质量分数为10%的PAC溶液2mg/L，投加饱和的PAM1mg/L，将悬浮物充分絮凝后形成沉淀排出废水体。
4.根据权利要求1所述的磨料磨具生产中酚醛树脂废水的深度处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）中产生的污泥通过污泥池到脱泥间脱水后排出。
5.根据权利要求1所述的磨-料磨具生产中酚醛树脂废水的深度处理工艺，其特征在于：所述步骤（4）水解酸化处理时设置潜水搅拌机1 台，运行控制参数为：温度28~38℃，p H值6.6 ~7. 7，总停留时间48 h，容积负荷2.0[CODcr]/（m3·d）。
6.根据权利要求1所述的磨料磨具生产中酚醛树脂废水的深度处理工艺，其特征在于：所述步骤（6）中二沉池产生的废渣再进入到脱泥间脱水之后，废渣外运，经过脱水后的压滤水，再返回到调节池中继续循环处理。
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