CN111995132A - 一种针对高浓度高盐的las废水处理系统及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，涉及LAS废水处理技术领域。本发明包括电絮凝反应器，上述电絮凝反应器连接有澄清器，上述澄清器的清水排出口连接有电催化反应器，上述电絮凝反应器连接有与其内腔连通的投料管，上述投料管用于向上述电絮凝反应器内投加氧化剂。一种针对高浓度高盐的LAS废水处理工艺，包括电絮凝、电催化、污泥处理、尾气处理等步骤。本发明解决了现有高浓度高盐的LAS废水处理成本高的问题。

Description

一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统及其工艺
技术领域
本发明涉及LAS废水处理技术领域，具体而言，涉及一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统及其工艺。
背景技术
我国生产的表面活性剂多属于阴离子表面活性剂，以直链烷基苯磺酸钠(LAS)为主，据检测分析，本项目废水中(LAS)含量高达2500mg/L左右，为COD主要贡献成分。
1、表面活性剂废水特点
(1)表面活性剂废水成分复杂，废水中除了含有表面活性剂和其乳化携带的胶体污染物外，还含有助剂、漂白剂和油类物质等；废水中的LAS 以分散和胶粒表面吸附两种形式存在。
(2)表面活性剂废水一般呈弱碱性，pH约8-11；但是部分LAS生产废水的pH为4-6，呈酸性；餐饮废水、洗浴废水和洗衣废水的LAS质量浓度一般为1-10mg/L，而LAS生产废水的质量浓度一般为200mg/L左右； CODCr差异也很大，从100-10000mg/L甚至达105mg/L。
(3)废水中的表面活性剂会造成水体起泡、产生毒性，且表面活性剂在水中起泡会降低水中的复氧速率和充氧程度，使水质变坏，影响水生生物的生存，使水体自净受阻。此外它还能乳化水体中其他的污染物质，增大污染物质的浓度，造成间接污染。
2、表面活性剂废水对环境的危害
LAS属于生物难降解物质，它的广泛使用，不可避免地对水环境造成了污染，在我国环境标准中把它列为第二类污染物质。表面活性剂被使用后最终大部分形成乳化胶体状物质随着废水排入自然界，其首要污染物LAS 进入水体后，与其他污染物结合在一起形成具有一定分散性的胶体颗粒，对工业废水和生活污水的物化、生化特性都有很大影响。阴离子表面活性剂具有抑制和杀死微生物的作用，而且还抑制其他有毒物质的降解，同时表面活性剂在水中起泡而降低水中复氧速率和充氧程度，使水质变坏，若不经处理直接排入水体，将造成湖泊、河流等水体的富营养化问题；LAS还能乳化水体中其他的污染物质，增大污染物质的浓度，提高其他污染物质的毒性，造成间接污染。
目前所使用的LAS废水处理技术存在成本高的问题。
综上所述，我们提出了一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，解决了现有高浓度高盐的LAS废水处理成本高的问题。
本发明的实施例是这样实现的：
一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，包括电絮凝反应器，上述电絮凝反应器连接有澄清器，上述澄清器的清水排出口连接有电催化反应器，上述电絮凝反应器连接有与其内腔连通的投料管，上述投料管用于向上述电絮凝反应器内投加氧化剂。
在本发明的一些实施例中，包括调节池，上述调节池包括进口和出口，上述调节池的出口与上述电絮凝反应器连通。
在本发明的一些实施例中，包括第一水泵，上述第一水泵的进口与上述调节池的出口连通，上述第一水泵的出口与上述调节池连通。
在本发明的一些实施例中，包括鼓风机，上述鼓风机用于向上述电催化反应器内送风。
在本发明的一些实施例中，上述澄清器的污泥排放口连接有污泥处理系统。
在本发明的一些实施例中，上述污泥处理系统包括污泥池，上述污泥池的进口与上述澄清器的污泥排放口连接，上述污泥池的出口连接有离心脱水机。
在本发明的一些实施例中，包括第二水泵，上述第二水泵的进口与上述污泥池的出口连接，上述第二水泵的出口与离心脱水机连通。
在本发明的一些实施例中，包括加料管，上述加料管与上述电絮凝反应器连通，上述加料管用于向上述电絮凝反应器添加PAM絮凝剂。
在本发明的一些实施例中，上述电催化反应器连接有尾气处理塔。
一种针对高浓度高盐的LAS废水处理工艺，包括以下步骤：
电絮凝：来自厂区的废水进入调节池内，经第一水泵的作用将调节池内的废水输送进电絮凝反应器内，通过投料管向电絮凝反应器内加入氧化剂，通过加料管向电絮凝反应器内加入PAM絮凝剂；
电催化：经电絮凝反应器处理的废水进入澄清器内，经澄清器的分离，澄清器内的清水进入电催化反应器内，澄清器排出的清水在电催化反应器内进行反应时，鼓风机向电催化反应器的内通入空气，使电催化反应器内曝气；
污泥处理：澄清器内的污泥排入污泥池内回收，污泥池内的污泥进入离心脱水机进行分离，经离心脱水机分离的液体排入滤液调节池，经离心脱水机分离的污泥通过运输装置外运；
尾气处理：经电催化反应器处理排出的气体通过尾气处理塔处理后排放。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，包括电絮凝反应器，上述电絮凝反应器连接有澄清器，上述澄清器的清水排出口连接有电催化反应器，上述电絮凝反应器连接有与其内腔连通的投料管，上述投料管用于向上述电絮凝反应器内投加氧化剂。
本发明的原理：LAS废水进入电絮凝反应器内，通过投料管向电絮凝反应器内加入氧化剂，氧化剂使电絮凝反应产生的亚铁离子等氧化为铁离子，从而避免传统曝气氧化造成大量泡沫产生的问题，并让铁离子和盐分组合为絮凝剂去除废水中部分悬浮物，同时电絮凝反应器可以把LAS强氧化切断化学键，转变为其他污染物，出水进入澄清器进行澄清后，清夜进入高效自控电催化反应器，通过具有催化活性的DSA电极，使电极电解质上的电荷加速反应。它通过阳极直接降解有机物或阳极反应产生羟基自由基 (·OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物，以及由此而引起的一系列的化学反应、电化学过程或物理过程，达到污染物降解转化的目的，电催化出水进入催化氧化池进行催化氧化反应，利用电催化过程中产生的强氧化性中间产物进一步去除水中的污染物，催化反应池出水进入后续处理工段。该系统可以避免运行过程中因为LAS产生的大量泡沫，从而减少泡沫的处置设施及成本，相比传统氧化法尽量要减少污泥量，降低运行成本。本发明的设计解决了现有高浓度高盐的LAS废水处理成本高的问题。
一种针对高浓度高盐的LAS废水处理工艺，包括以下步骤：
电絮凝：来自厂区的废水进入调节池内，经第一水泵的作用将调节池内的废水输送进电絮凝反应器内，通过投料管向电絮凝反应器内加入氧化剂，通过加料管向电絮凝反应器内加入PAM絮凝剂；
电催化：经电絮凝反应器处理的废水进入澄清器内，经澄清器的分离，澄清器内的清水进入电催化反应器内，澄清器排出的清水在电催化反应器内进行反应时，鼓风机向电催化反应器的内通入空气，使电催化反应器内曝气；
污泥处理：澄清器内的污泥排入污泥池内回收，污泥池内的污泥进入离心脱水机进行分离，经离心脱水机分离的液体排入滤液调节池，经离心脱水机分离的污泥通过运输装置外运；
尾气处理：经电催化反应器处理排出的气体通过尾气处理塔处理后排放。
本发明的效果：
1、采用电絮凝+电催化组合工艺，将废水中的大分子有机物开环断链，基本去除了LAS，并且经过处理后，出水可确保达到排放要求。
2、采用电絮凝+氧化剂+高效澄清组合工艺，澄清器可自动排泥，且可解决传统电絮凝设备运行过程中泡沫大量溢出的难题。
3、采用电絮凝+电催化组合工艺，可降低电絮凝的运行功率，降低电极板的消耗，减少加药量，从而减少产生的污泥量。
4、电絮凝过程中产生的污泥通过滤袋预处理去除泡沫，可大幅提高后续脱水效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统的结构示意图；
图2为图1中A的局部放大图；
图3为图1中B的局部放大图；
图4为图1中电絮凝反应器的结构示意图；
图5为图1中电催化反应器的结构示意图；
图6为图1中第一水泵的结构示意图；
图7为图1中第二水泵的结构示意图；
图8为图1中鼓风机的结构示意图。
图标：1-调节池，2-第一水泵，3-电絮凝反应器，4-投料管，5-加料管，6-澄清器，7-鼓风机，8-电催化反应器，9-离心脱水机，10-第二水泵， 11-污泥池。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例1
请参照图1-图8，本实施例提供一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，解决了现有高浓度高盐的LAS废水处理成本高的问题。
一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，包括电絮凝反应器3，上述电絮凝反应器3连接有澄清器6，上述澄清器6的清水排出口连接有电催化反应器8，上述电絮凝反应器3连接有与其内腔连通的投料管4，上述投料管4用于向上述电絮凝反应器3内投加氧化剂。
目前常用的LAS废水处理方法
(1)吸附法
常用的吸附剂主要包括活性炭、吸附树脂、硅藻土、高岭土等。常温下对表面活性剂废水用活性炭法处理效果较好，活性炭对LAS的吸附容量可达到55.8mg/g，活性炭吸附符合Freundlich公式。但活性炭再生能耗大，且再生后吸附能力亦有不同程度的降低，造成其运行成本过高，因而限制了其应用。适合低浓度LAS废水处理工艺后端达标排放时的保证措施来使用。
(2)fenton催化氧化法
Fenton处理法属均相氧化法，药剂消耗量比较大，铁盐合成剩余污泥量大。盐分过高时，处理效果下降比较明显，如果浓度比较高，药剂量投加比较大，运行成本过高。同时容易产生大量的泡沫，比较难消除。
(3)生物法
低浓度表面活性剂废水利用生物法处理，效果比较理想。经挂膜驯化培养后，对低浓度LAS的去除率可保持>80％。LAS在曝气处理时易产生大量的泡沫，影响氧传递效率，因此在好氧处理前，需运用其他方法进行预处理。有用厌氧反应进行预处理，然后再进行好氧处理。生物法停留时间长，占地面积大，投资比较高，高浓度，高盐分时菌种培养困难，无法适用。曝气处理时产生大量的泡沫比较难消除。
本发明的原理：LAS废水进入电絮凝反应器3内，通过投料管4向电絮凝反应器3内加入氧化剂，氧化剂使电絮凝反应产生的亚铁离子等氧化为铁离子，从而避免传统曝气氧化造成大量泡沫产生的问题，并让铁离子和盐分组合为絮凝剂去除废水中部分悬浮物，同时电絮凝反应器3可以把LAS 强氧化切断化学键，转变为其他污染物，出水进入澄清器6进行澄清后，清夜进入高效自控电催化反应器8，通过具有催化活性的DSA电极，使电极电解质上的电荷加速反应。它通过阳极直接降解有机物或阳极反应产生羟基自由基(·OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物，以及由此而引起的一系列的化学反应、电化学过程或物理过程，达到污染物降解转化的目的，电催化出水进入催化氧化池进行催化氧化反应，利用电催化过程中产生的强氧化性中间产物进一步去除水中的污染物，催化反应池出水进入后续处理工段。
相对于传统的LAS废水处理工艺(吸附法、fenton催化氧化法和生物法)，本发明可以避免运行过程中因为LAS产生的大量泡沫，从而减少泡沫的处置设施及成本，相比传统氧化法尽量要减少污泥量，降低运行成本。本发明的设计解决了现有高浓度高盐的LAS废水处理成本高的问题。且本发明相较于传统LAS废水处理工艺减少了污泥量，降低运行成本；整个处理工艺要考虑占地面积尽量小，从而避免在许多企业无可处理设备放置位置的问题。
在本发明的一些实施例中，包括调节池1，上述调节池1包括进口和出口，上述调节池1的出口与上述电絮凝反应器3连通。
在上述实施例中，调节池1可用于LAS废水的存储，通过调节池1的进口可源源不断的向调节池1内注入LAS废水，调节池1内的LAS废水经出口流进电絮凝反应器3，在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”——铁或铝的氢氧化物，水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性，脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。氧化剂把电絮凝反应产生的亚铁离子等氧化为铁离子，从而避免传统曝气氧化造成大量泡沫产生的问题，并让铁离子和盐分组合为絮凝剂去除废水中部分悬浮物，同时电絮凝反应器3可以把LAS强氧化切断化学键，转变为其他污染物。
在本发明的一些实施例中，包括第一水泵2，上述第一水泵2的进口与上述调节池1的出口连通，上述第一水泵2的出口与上述调节池1连通。
在上述实施例中，第一水泵2可使调节池1内的LAS废水快速主动流向电絮凝反应器3内部，使LAS废水在调节池1和电絮凝反应器3之间输送流量更稳定。
在本发明的一些实施例中，包括鼓风机7，上述鼓风机7用于向上述电催化反应器8内送风。
在上述实施例中，鼓风机7向电催化反应器8内输送空气，达到电催化反应器8内曝气的目的。
在本发明的一些实施例中，上述澄清器6的污泥排放口连接有污泥处理系统。
在上述实施例中，澄清器6污泥排放口排放含水地方污泥，含水的污泥进入污泥处理系统内被再次处理，使水和污泥分离。
在本发明的一些实施例中，上述污泥处理系统包括污泥池11，上述污泥池11的进口与上述澄清器6的污泥排放口连接，上述污泥池11的出口连接有离心脱水机9。
在上述实施例中，污泥池11用于存储澄清器6排放的污泥，污泥池11 的体积较大，能容纳较多量的污泥，避免污泥处理系统处理不及时，造成本系统的堵塞。污泥池11内的污泥进入离心脱水机9内，使污泥和水分离。
在本发明的一些实施例中，包括第二水泵10，上述第二水泵10的进口与上述污泥池11的出口连接，上述第二水泵10的出口与离心脱水机9连通。
在上述实施例中，第二水泵10可将污泥池11内的污泥快速输送到离心脱水机9，第二水泵10具有输送流量稳定的优点。
在本发明的一些实施例中，包括加料管5，上述加料管5与上述电絮凝反应器3连通，上述加料管5用于向上述电絮凝反应器3添加PAM絮凝剂。
在上述实施例中，PAM，是Polyacrylamide的缩写，中文名字聚丙烯酰胺。PAM是国内常用的非离子型高分子絮凝剂，分子量150万－2000万，商品浓度一般为8％。有机高分子絮凝剂具有在颗粒间形成更大的絮体由此产生的巨大表面吸附作用。
在本发明的一些实施例中，上述电催化反应器8连接有尾气处理塔。
在上述实施例中，尾气处理塔可对电催化反应器8产生的尾气进行处理，使气体达标后进行排放，有利于气体的净化。
实施例2
请参照图1-图8，一种针对高浓度高盐的LAS废水处理工艺，包括以下步骤：
电絮凝：来自厂区的废水进入调节池1内，经第一水泵2的作用将调节池1内的废水输送进电絮凝反应器3内，电絮凝反应器3可以把LAS强氧化切断化学键，转变为其他污染物，通过投料管4向电絮凝反应器3内加入氧化剂，氧化剂把电絮凝反应产生的亚铁离子等氧化为铁离子，从而避免传统曝气氧化造成大量泡沫产生的问题，通过加料管5向电絮凝反应器3内加入PAM絮凝剂，让铁离子和盐分组合为絮凝剂去除废水中部分悬浮物；
电絮凝电极组采用模块化设计，复极连接方式，电极消耗均匀且使用寿命更长，极板更换方便快捷；电絮凝反应器3采用封闭式设计，电极不易被氧化，同时避免电解过程中产生氢气泄露的风险；电絮凝过程中产生的污泥通过滤袋预处理去除泡沫，可大幅提高后续脱水效率。
电催化：经电絮凝反应器3处理的废水进入澄清器6内，经澄清器6 的分离，澄清器6可自动排泥，且可解决传统电絮凝设备运行过程中泡沫大量溢出的难题，澄清器6内的清水进入电催化反应器8内，澄清器6排出的清水在电催化反应器内进行反应时，鼓风机7向电催化反应器8的内通入空气，使电催化反应器8内曝气，通过具有催化活性的DSA电极，使电极电解质上的电荷加速反应。它通过阳极直接降解有机物或阳极反应产生羟基自由基(·OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物，以及由此而引起的一系列的化学反应、电化学过程或物理过程，达到污染物降解转化的目的；
设置极板清洗水泵，定期对极板清洗，从而避免极板表面过度氧化以及杂质吸附，影响处理效率。
可以通过调整反应槽电流电压适应浓度和水量负荷冲击，反应过程符合二级动力学。
采用电絮凝+电催化组合工艺，将废水中的大分子有机物开环断链，基本去除了LAS，并且经过处理后，出水可确保达到排放要求。
污泥处理：澄清器6内的污泥排入污泥池11内回收，污泥池11内的污泥进入离心脱水机9进行分离，经离心脱水机9分离的液体排入滤液调节池1，经离心脱水机9分离的污泥通过运输装置外运，澄清器产生的污泥经过专用污泥过滤后，排至污泥处理系统进行处理；
尾气处理：经电催化反应器8处理排出的气体通过尾气处理塔处理后排放，反应中产生的氯气、氢气等气体通过电催化专用尾气吸收塔处理后排放。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，包括电絮凝反应器，所述电絮凝反应器连接有澄清器，所述澄清器的清水排出口连接有电催化反应器，所述电絮凝反应器连接有与其内腔连通的投料管，所述投料管用于向所述电絮凝反应器内投加氧化剂。
2.根据权利要求1所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，包括调节池，所述调节池包括进口和出口，所述调节池的出口与所述电絮凝反应器连通。
3.根据权利要求2所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，包括第一水泵，所述第一水泵的进口与所述调节池的出口连通，所述第一水泵的出口与所述调节池连通。
4.根据权利要求1所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，包括鼓风机，所述鼓风机用于向所述电催化反应器内送风。
5.根据权利要求1所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，所述澄清器的污泥排放口连接有污泥处理系统。
6.根据权利要求5所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，所述污泥处理系统包括污泥池，所述污泥池的进口与所述澄清器的污泥排放口连接，所述污泥池的出口连接有离心脱水机。
7.根据权利要求6所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，包括第二水泵，所述第二水泵的进口与所述污泥池的出口连接，所述第二水泵的出口与离心脱水机连通。
8.根据权利要求1所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，包括加料管，所述加料管与所述电絮凝反应器连通，所述加料管用于向所述电絮凝反应器添加PAM絮凝剂。
9.根据权利要求1所述的一种针对高浓度高盐的LAS废水处理系统，其特征在于，所述电催化反应器连接有尾气处理塔。
10.一种针对高浓度高盐的LAS废水处理工艺，其特征在于，利用如权利要求1-9任一项所述的废水处理系统对废水进行处理，包括以下步骤：
电絮凝：来自厂区的废水进入调节池内，经第一水泵的作用将调节池内的废水输送进电絮凝反应器内，通过投料管向电絮凝反应器内加入氧化剂，通过加料管向电絮凝反应器内加入PAM絮凝剂；
电催化：经电絮凝反应器处理的废水进入澄清器内，经澄清器的分离，澄清器内的清水进入电催化反应器内，澄清器排出的清水在电催化反应器内进行反应时，鼓风机向电催化反应器的内通入空气，使电催化反应器内曝气；
污泥处理：澄清器内的污泥排入污泥池内回收，污泥池内的污泥进入离心脱水机进行分离，经离心脱水机分离的液体排入滤液调节池，经离心脱水机分离的污泥通过运输装置外运；
尾气处理：经电催化反应器处理排出的气体通过尾气处理塔处理后排放。
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CN113149360A (zh) * 2021-04-28 2021-07-23 安徽金轩科技有限公司 一种佳乐麝香生产工艺的三废处理单元

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