CN111620467A - 一种污水深度处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水深度处理系统及方法。该污水深度处理系统，包括从上游到下游依次通过管道连接的pH调节池、反应池、pH回调池、脱气池、絮凝池和沉淀池，pH调节池连接有进水管，pH回调池通过管道与进水管连接，进水管连接外界污水，沉淀池连接有出水管，出水管通向污水排放口。采用该处理系统进行污水深度处理的方法，利用外界污水和液碱共同回调深度处理后的污水的pH，使污水达到排放标准。并且通过外界污水和液碱的协同作用，相较于现有技术中仅使用液碱回调pH，能够减少液碱用量高达34％，大大降低生产成本。

Description

一种污水深度处理系统及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水深度处理系统及方法。
背景技术
随着我国工业进程的加速发展，污水排放造成水质污染日趋严重，已危害到人类赖以生存的生活环境，因此，近年来国家加大排放污水的治理力度，对排入自然水体的污水的化学需氧量(COD)以及污水的pH要求越来越严格，因此，污水处理尤为重要。
污水处理厂主要采用芬顿深度处理的方法进行污水处理，芬顿深度处理是向污水中投加Fe2+和过氧化氢(H2O2)，利用Fe2+和H2O2与污水发生催化氧化反应，将污水中的氢原子(H·)催化氧化为羟基自由基(·OH)，其中，Fe2+为反应的催化剂，H2O2为氧化剂，反应式为：H2O2+Fe2++H·→Fe3+·OH+H2O。污水的pH值对化学反应的程度有很大的影响，一方面，Fe2+在污水中的存在形式受限于污水的PH值，在中性和碱性条件下，Fe2+不能催化H2O2产生·OH；另一方面，当pH>5时，出水COD去除率很低。所以，芬顿深度处理的化学反应需在酸性条件下进行。工业污水一般为碱性，目前主要采用反应前向污水中加酸的方法来调节污水的pH，使反应能够在酸性条件下进行。
芬顿深度处理在化学反应过后，出水为低pH的酸性污水，而将污水中通过芬顿深度处理后降解出来的有机污染物分离出来需在中性或者碱性的条件下进行，并且，我国对于污水排放的pH也有严格要求，因此，如何管控芬顿深度处理后的污水的pH对污水处理的效果以及排放指标是否达标具有重大意义。目前主要采用向反应后的污水中投加碱的方法来调节污水的pH，但是，用碱量较大，造成芬顿深度处理的成本非常高。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种污水深度处理系统，该处理系统深度处理的污水符合国家的污水排放标准。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种污水深度处理的方法，该方法处理得到的污水不仅符合国家的污水排放标准，而且大大减少了液碱的用量，明显降低生产成本。
为实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供一种污水深度处理系统，包括从上游到下游依次通过管道连接的pH调节池、反应池、pH回调池、脱气池、絮凝池和沉淀池，所述pH调节池的进水口连接有进水管，所述pH回调池还通过管道与所述进水管连接，外界污水经所述进水管能够进入所述pH调节池和所述pH回调池，所述沉淀池连接有出水管，所述出水管的出水口通向污水排放口。
上述技术方案中，所述pH调节池设有酸投加口。
上述技术方案中，所述反应池设有催化剂投加口和氧化剂投加口。
上述技术方案中，所述pH回调池设有碱投加口。
上述技术方案中，所述絮凝池设置有絮凝剂投加口。
优选的，所述酸投加口投加的酸为浓硫酸。
优选的，所述催化剂投加口投加的催化剂为硫酸亚铁，所述氧化剂投加口投加的氧化剂为过氧化氢。
优选的，所述碱投加口投加的碱为液碱。
优选的，所述絮凝剂投加口投加的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂。
为实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供一种污水深度处理方法，采用上述污水深度处理系统对污水进行深度处理，它包括以下步骤：
步骤一、将外界污水通入pH调节池中，进行酸化处理；
步骤二、将pH调节池的出水通入反应池进行芬顿深度处理；
步骤三、将反应池的出水与外界污水一起通入pH回调池，回调污水的pH；
步骤四、将pH回调池的出水通入脱气池，进行脱气处理；
步骤五、将脱气池的出水通入絮凝池，进行絮凝反应；
步骤六、将絮凝池的出水通入沉淀池，进行沉淀分离，沉淀池的出水通过污水排放口排出。
上述技术方案中，所述步骤一中，将pH为7.2～7.5的外界污水通入pH调节池中，并向pH调节池中添加浓硫酸对污水进行酸化处理，得到pH为2～4的污水。
上述技术方案中，所述步骤二中，将pH调节池出水通入反应池后，向反应池中添加硫酸亚铁和过氧化氢，通过催化氧化反应对污水进行深度处理。
上述技术方案中，所述步骤三中，将反应池出水与pH为7.2～7.5的外界污水一起通入pH回调池，pH回调池污水COD≤60mg/L，然后向pH回调池中加入液碱，回调污水pH≥6。
上述技术方案中，所述步骤四中，脱气处理2～3h。
上述技术方案中，所述步骤五中，将脱气池出水通入絮凝池，并向絮凝池中添加阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂，进行絮凝反应30～40min。
上述技术方案中，所述步骤六中，沉淀分离时间为1.5～2.5h。
优选的，所述硫酸亚铁的质量为污水质量的0.1～0.2％，所述过氧化氢的质量为污水质量的0.05～0.15％。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种污水深度处理系统，包括从上游到下游依次通过管道连接的pH调节池、反应池、pH回调池、脱气池、絮凝池和沉淀池，pH调节池连接有进水管，pH回调池通过管道与进水管连接，进水管连接外界污水，沉淀池连接有出水管，出水管通向污水排放口。该处理系统的pH回调池通过进水管连接外界污水，能够有效回调深度处理后的污水的pH，使处理后的污水符合排放标准。
(2)本发明提供的一种污水深度处理方法，利用外界污水和液碱共同回调深度处理后的污水的pH，使污水达到排放标准。通过外界污水和液碱的协同作用，相较于现有技术中仅使用液碱回调pH，能够减少液碱用量高达34％，大大降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的污水深度处理系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种污水深度处理系统，包括从上游到下游依次通过管道连接的pH调节池、反应池、pH回调池、脱气池、絮凝池和沉淀池，pH调节池的进水口连接有进水管，进水管连接外界污水，沉淀池的出水口连接有出水管，出水管通向污水排放口。外界污水经pH调节池调节pH后，进入反应池进行深度处理，然后依次经pH回调池回调pH、脱气池进行脱气处理以及絮凝池进行絮凝反应，最后再经沉淀池沉淀分离后，沉淀池内的水经出水管从污水排放口排出。pH回调池还通过管道与进水管连接，碱性的外界污水经进水管进入pH回调池，能够回调经反应池深度处理后的污水的pH。
本实施例中，pH调节池设有酸投加口，用以投加浓硫酸，其作用是将碱性的外界污水调节为酸性。
本实施例中，反应池设有催化剂投加口和氧化剂投加口，用以投加硫酸亚铁催化剂和过氧化氢氧化剂，通过催化氧化反应对污水进行深度处理。
本实施例中，pH回调池设有碱投加口，用于投加液碱，液碱与通入pH回调池的外界污水协同作用，能够将经反应池深度处理后的酸性污水回调至中性或碱性。
本实施例中，絮凝池设置有絮凝剂投加口，用于投加阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂。
一种污水深度处理方法，采用上述污水深度处理系统对污水进行深度处理，它包括以下步骤：
步骤一、将pH为7.3的外界污水通入pH调节池中，并向pH调节池中添加浓硫酸对污水进行酸化处理，得到pH为3.5的污水；
步骤二、将pH调节池的出水通入反应池后，向反应池中添加硫酸亚铁和过氧化氢，通过催化氧化反应对污水进行深度处理，其中，硫酸亚铁的质量为污水质量的0.15％，所述过氧化氢的质量为污水质量的0.1％；
步骤三、将反应池的出水与pH为7.3的外界污水一起通入pH回调池，pH回调池污水COD≤60mg/L，然后向pH回调池中加入液碱，回调污水pH≥6；
步骤四、将pH回调池的出水通入脱气池，进行脱气处理2.5h；
步骤五、将脱气池的出水通入絮凝池，并向絮凝池中添加阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂，进行絮凝反应35min；
步骤六、将絮凝池的出水通入沉淀池，进行沉淀分离2h，沉淀池的出水通过污水排放口排出。
现有技术中，经反应池深度处理后的污水温度高达38℃，由于污水温度高，若将pH为3～3.5的污水回调至符合排放标准的pH为6.0以上，每吨污水至少需要投加浓度为32％的液碱380g。本发明利用外界污水和液碱共同回调深度处理后的污水的pH，使污水达到排放标准，其中液碱的使用量从每吨污水添加380g降至每吨污水添加250g。通过外界污水和液碱的协同作用，相较于现有技术中仅使用液碱回调pH，能够显著减少液碱用量高达34％，大大降低生产成本。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种污水深度处理系统，其特征在于：包括从上游到下游依次通过管道连接的pH调节池、反应池、pH回调池、脱气池、絮凝池和沉淀池，所述pH调节池的进水口连接有进水管，所述pH回调池还通过管道与所述进水管连接，外界污水经所述进水管能够进入所述pH调节池和所述pH回调池，所述沉淀池连接有出水管，所述出水管的出水口通向污水排放口。
2.根据权利要求1所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述pH调节池设有酸投加口，所述反应池设有催化剂投加口和氧化剂投加口，所述pH回调池设有碱投加口，所述絮凝池设有絮凝剂投加口。
3.根据权利要求2所述的一种污水深度处理系统，其特征在于：所述酸投加口投加的酸为浓硫酸，所述催化剂投加口投加的催化剂为硫酸亚铁，所述氧化剂投加口投加的氧化剂为过氧化氢，所述碱投加口投加的碱为液碱，所述絮凝剂投加口投加的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂。
4.一种污水深度处理方法，其特征在于：采用权利要求1-3中任意一项所述的处理系统对污水进行深度处理，它包括以下步骤：
步骤一、将外界污水通入pH调节池中，进行酸化处理；
步骤二、将pH调节池的出水通入反应池进行芬顿深度处理；
步骤三、将反应池的出水与外界污水一起通入pH回调池，回调污水的pH；
步骤四、将pH回调池的出水通入脱气池，进行脱气处理；
步骤五、将脱气池的出水通入絮凝池，进行絮凝反应；
步骤六、将絮凝池的出水通入沉淀池，进行沉淀分离，沉淀池的出水通过污水排放口排出。
5.根据权利要求4所述的一种污水深度处理方法，其特征在于：所述步骤一中，将pH为7.2～7.5的外界污水通入pH调节池中，并向pH调节池中添加浓硫酸对污水进行酸化处理，得到pH为2～4的污水。
6.根据权利要求4所述的一种污水深度处理方法，其特征在于：所述步骤二中，将pH调节池出水通入反应池后，向反应池中添加硫酸亚铁和过氧化氢，通过催化氧化反应对污水进行深度处理。
7.根据权利要求4所述的一种污水深度处理方法，其特征在于：所述步骤三中，将反应池出水与pH为7.2～7.5的外界污水一起通入pH回调池，pH回调池污水COD≤60mg/L，然后向pH回调池中加入液碱，回调污水pH≥6。
8.根据权利要求4所述的一种污水深度处理方法，其特征在于：所述步骤四中，脱气处理2～3h；
所述步骤六中，沉淀分离时间为1.5～2.5h。
9.根据权利要求4所述的一种污水深度处理方法，其特征在于：所述步骤五中，将脱气池出水通入絮凝池，并向絮凝池中添加阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂，进行絮凝反应30～40min。
10.根据权利要求6所述的一种污水深度处理方法，其特征在于：所述硫酸亚铁的质量为污水质量的0.1～0.2％，所述过氧化氢的质量为污水质量的0.05～0.15％。
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