CN112645511B - 一种含有机物废水除盐回用装置及工艺、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理装置领域,尤其涉及一种含有机物废水除盐回用装置及工艺、应用。包括:电吸附装置,其包括电吸附组件、进水箱、中水箱、产水箱、浓水箱和酸液投加系统;进水箱与电吸附组件连接,中水箱、产水箱、浓水箱均与电吸附组件连接;浓水箱底部设置泥渣排放口;酸液投加系统、过氧化氢投加系统,两者均连接在中水箱上;次氯酸盐投加系统,设置在中水箱和电吸附组件之间的连接通路上;硫酸亚铁投加系统,设置在中水箱和电吸附组件间的另一条连接通路上;碱液投加系统,设置在产水箱和电吸附组件之间的连接通路上。本发明在能保证电吸附保证产水水质,高产水率的同时,又能降低浓水中有机物含量,而且不需额外增加浓水有机物处理单元。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理装置领域,尤其涉及一种含有机物废水除盐回用装置及工艺、应用。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着人们对水资源利用率重视程度的加深,节水减排政策的逐步严苛,简单的污水回用过程,比如去除悬浮物、杀菌后用于绿化、地表冲洗、消防、灌溉等处理方式只能用于假定清净下水的中水回用,不能满足全面节水减排的需求。化工企业用水量大,必须加大会用力度保证企业的环境容量,但外排污水污染物复杂,必须深度处理后才能回用,且不宜用于灌溉和绿化。企业目前大多将达标排放污水除盐回用于生产装置,成熟且应用较多的除盐工艺为反渗透工艺和电吸附工艺。
反渗透工艺为膜法除盐过程,和超滤等精密过滤组合产出高品质的水进行回用,优点为除盐率95%左右,缺点为对进水要求高,需要多介质+超滤等较长预处理过程,产水率低,工业污水回用装置的综合产水率往往在55~65%。浓水有机物浓度程度高,浓水处理难度大,多家企业在污水回用的同时高投入高运行成本对浓水进行处理。
电吸附除盐为极板除盐过程,极板间距为毫米级,优点为耐污染能力强,产水水质满足回用要求并且可调,产水率高,工艺产水率可达80%以上,浓水有机物浓缩程度低。缺点为产水和浓水呈酸性,产水需要中和后外供,浓水需要中和后再进行处理外排。
反渗透除盐和电吸附除盐在盐含量去除的同时,均存在有机物在浓水侧浓缩的问题,但回用的进水为生化进水,因此浓水有机物不宜再采用生化处理工艺处理,需要另外设置高级氧化装置才能保证浓水达标排放,结果污水回用装置投资高、流程长、占地大、运行成本高。
高级氧化的氧化剂有次氯酸钠、氯气、臭氧、双氧水等,采用上述氧化剂氧化时,通常采用催化剂、光照等催化氧化的方式提高效率,其中以双氧水为氧化剂的芬顿反应氧化性最强,以次氯酸钠氧化最为便宜,但均存在氧化即投加量大,氧化剂在污水中分散,尤其当污水中有机物含量低时,利用率低,效率低的问题。
专利文献CN102863108A公开了一种反渗透浓水的处理方法,使反渗透浓水进入电吸附装置进行电吸附处理,一部分经电吸附处理后的产水直接回用,另一部分经电吸附处理后的排水以管道混合的方式加入氧化剂、催化剂和调节剂,形成混合液;所述混合液进入微波反应器进行微波照射处理;经过微波照射处理后的混合液进入沉淀装置进行沉淀,沉淀后的上清液为最终产水,直接排放;沉淀后的污泥经过脱水处理后形成干泥。然而,本发明人研究发现:该方案针对污水回用过程遇到的反渗透除盐浓水有机物高的问题,采用电吸附自身可降解部分有机物的特点的同时又采用氧化剂(过氧化氢)、催化剂(硫酸亚铁)和调节剂(氢氧化钠)的芬顿氧化工艺,后续还需要微波照射,工艺流程长,运行成本高。
综上所述,本发明人发现当前达标污水除盐回用工艺在运行过程中,仍然存在以下技术问题:1、运用反渗透工艺除盐,存在产水率低、浓水有机物浓缩程度高、难处理且氧化处理成本高的问题。
2、运用电吸附工艺除盐,产水率高但也存在浓水有机物不能直接达标,浓水高级氧化成本高。
3、污水回用浓水需要新建有机物处理单元,占地面积大。
4、氧化剂投加量大,效率和利用率低,成本高。
5、存在回用装置污染问题。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明旨在提供一种含有机物废水除盐回用装置及工艺、应用。本发明在能保证电吸附保证产水水质,高产水率的同时,又能降低浓水中有机物含量,而且不需额外增加浓水有机物处理单元。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术手段为:
首先,本发明公开一种含有机物废水除盐回用装置,包括:电吸附装置、过氧化氢投加系统、硫酸亚铁投加系统、次氯酸盐投加系统和碱液投加系统;其中:
所述电吸附装置包括:电吸附组件、进水箱、中水箱、产水箱、浓水箱和酸液投加系统;所述进水箱与电吸附组件连接,且两者间形成循环回路;所述中水箱、产水箱、浓水箱均与电吸附组件连接,且中水箱和电吸附组件之间形成循环回路;所述浓水箱底部设置泥渣排放口。
所述酸液投加系统、过氧化氢投加系统均与中水箱连接。所述次氯酸盐投加系统设置在中水箱和电吸附组件之间的连接通路上;所述硫酸亚铁投加系统设置在中水箱和电吸附组件之间的另一条连接通路上。
所述碱液投加系统设置在产水箱和电吸附组件之间的连接通路上,所述浓水箱和电吸附组件之间的连接通路上也设置有碱液投加系统。
所述进水箱、中水箱、产水箱、浓水箱均内衬有耐酸、碱保护层;或者,上述水箱均采用耐酸、碱材料制作。
所述中水箱通过管道提升泵与电吸附组件连接。
电吸附装置还包括压力保护器,所述压力保护器的进口与电吸附组件连接,出口与进水箱或浓水箱连接。
产水箱与外供系统连接。
其次,本发明公开利用上述回用装置进行污水处理的工艺,包括如下步骤:
预排正电:将进水箱中的水输送至电吸附组件中,并同时向电吸附组件施加正向直流电,将出水继续回流至进水箱;
产水正电:预排达到设定时间后,将进水箱中的水再次输送至电吸附组件中,并同时电吸附组件施加正向直流电,将出水输送至产水箱中,加碱调节pH值后进行暂存或者外供;
注酸断电:将中水箱中的水输送至电吸附组件中并断开直流电,同时向将中水箱中的水投加酸液和次氯酸盐,出水输送至进水箱中与其中的水混合,目的是不外排,节约水;另外,注酸断电期间是用酸性的中水箱水置换出工作末期残留在电吸附组件内的水,该部分水电导率低于进水,应返回进水箱处理;
静置短接:注酸断电达到设定时间后,停止中水箱向电吸附组件中通水,并将电吸附组件的极板短接;注酸断电期间注入的中水,主要在静置短接期间去除有机物;
静置负电:静置短接达到设定时间后,向电吸附组件施加和所述产水正电方向相反的负向直流电;
排污负电:静置负电达到设定时间后,将中水箱水输入输送至电吸附组件中,并向电吸附组件施加负电向直流电,出水进入浓水箱;排污负电期间组件已经再生,此时电吸附组件内的水为盐分最高的水,当排入浓水箱后排出;加碱液调节pH值后进行暂存或者外供;
再生负电:排污负电达到设定时间后,将进水箱中的水输送至电吸附组件中,并同时向电吸附组件施加负电向直流电,同时向出水中投加硫酸亚铁,出水进入中水箱,本步骤结束后,向中水箱中投加过氧化氢;再生负电后,中水箱静置,电吸附组件进入下周期预排正电阶段,中水箱水等待下周期的注酸断电阶段再使用;等待的时间内进行有机物的芬顿氧化。
所述预排正电的模对电压为1.0~1.8V,持续时间为0~60s;
所述产水正电的模对电压为1.2~1.8V,持续时间为600~2400s;
所述注酸断电的持续时间为60~180s;
所述静置短接的持续时间为300~480s。
所述静置负电的模对电压为0.5~0.8V,持续时间为180~360s;
所述排污负电的模对电压为0.5~0.8V,持续时间为120~360s;
所述再生负电的模对电压为0~0.6V,持续时间为180~540s;
所述过氧化氢质量浓度为20~30%;以浓水水量和有效过氧化氢计算投加量为0~500ppm。
所述酸液包括硝酸、硫酸或者盐酸;所述碱液包括氢氧化钠或者氢氧化钾。
最后,本发明公开所述含有机物废水除盐回用装置及工艺在环保领域中的应用;如用于污水的回用处理等。
本发明设计的回用装置及含有机物废水除盐回用工艺的特点之一为:原水进入进水箱缓冲后,可由提升泵泵入电吸附组件进行处理,电吸附组件在其管路和自控系统配合下周期运行。首先进入预排正电步骤,此时进水箱水经电吸附组件回流至进水箱,之后为产水正电步骤,出水送往产水箱,产水箱水经加碱微调pH值后外供。产水结束后进行加酸断电步骤,此时开启次氯酸钠投加系统,投加次氯酸钠。在之后静置短接期间,投加的次氯酸钠以及在中水箱水中剩余的过氧化氢芬顿试剂在酸性环境、短接电流的作用下更有效生成强氧化性的次氯酸、羟基自由基和原生态氧,对极板间的浓水能够进行强有力的氧化作用,产生的氯气在水路封闭的情况下又迅速溶解在水中,避免了外泄;在静置负电步骤期间,部分带极性的有机物在电极板间和带电氧化基团一起迁移,极板间距为毫米级,增加了碰撞氧化的概率;次氯酸、羟基自由基和原生态氧氧化共同作用可高效率去除极板间绝大部分有机物。排污负电仍采用中水箱水进入电吸附组件,出水至浓水箱,在浓水管道中投加液碱,调节浓水pH值得同时还可以防止氯气逸出,并使浓水箱发生芬顿体系的絮凝反应,上清液和泥渣排出。再生负电时采用进水箱水进入经电吸附组件,出水至中水箱,此时开启硫酸亚铁投加系统和过氧化氢投加系统,利用中水箱水中的酸性环境发生芬顿试剂反应,在产水期间,中水箱水不进水也不出水,在此期间进行芬顿氧化降低水中COD,中水箱中芬顿试剂在搅拌条件下将中水箱水中的有机物降低以降低排污水进水的有机物;注酸断电前向中水箱加酸后备下周期使用。
本发明设计的回用装置及含有机物废水除盐回用工艺的特点之二为:中水箱水为使用原水再生出水,在再次进入电吸附组件前(产水正电,在电吸附装置产水的期间行了芬顿反应),由于加入了过氧化氢和硫酸亚铁,发生芬顿氧化有效降低了有机物,进入电吸附组件后(静置短接,注酸断电期间注入模块的中水,主要在短接静置期间去除有机物),又在极板间通过次氯酸钠和残余的芬顿试剂作用又降解了脱附的有机物,确保排出的浓水有机物大幅度降低。
与现有技术相比,本发明取得了以下有益效果:
(1)本发明通过向电吸附除盐组件再生出水中投加过氧化氢氧化剂、硫酸亚铁催化剂;向注酸水中加入次氯酸钠氧化剂,向电吸附浓水投加碱液,能够有效将电吸附组件的浓水中有机物降解至达标排放。
(2)本发明使电吸附的浓水在电吸附组件中被氧化,因为利用了电吸附组件的短接电流和负电流,产生更多的氧化基团,强化了氧化效果,解决了单独使用电吸附工艺浓水有机物不达标的问题。
(3)本发明中,次氯酸钠氧化效率较单独投加于浓水中高,同时使用量低,且不用新建浓水有机物处理装置。
(4)本发明利用了电吸附装置的中水箱进行了过氧化氢芬顿反应;利用了电吸附组件极板进行了次氯酸钠、芬顿试剂氧化,解决了浓水有机物问题的同时不用新建浓水有机物处理装置,工艺流程短。
(5)本发明巧妙利用了电吸附装置的酸性环境,芬顿反应不用额外加酸调节pH。
(6)本发明利用电吸附组件在静置短接、静置负电期间水路静置的特点,解决了酸性条件下次氯酸钠强氧化性但氯气逸出的问题,异味少。
(7)本发明有效利用了电吸附的短接电流,进行了能量的回收利用。
(8)本发明在电吸附组件中使用次氯酸钠、过氧化氢,对组件极板具有清洗杀菌作用,解决了回用装置污染问题,有利于稳定运行。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一实施例的含有机物废水除盐回用装置的结构示意图。
图2为本发明另一实施例的含有机物废水除盐回用装置的结构示意图。
上述附图中标记分别代表:1-电吸附组件、2-进水箱、3-中水箱、4-产水箱、5-浓水箱、6-酸液投加系统、7-次氯酸盐投加系统、8-碱液投加系统、9-过氧化氢投加系统、10-硫酸亚铁投加系统、11-管道提升泵、12-压力保护器、13-外供系统。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或为一体;可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部连接,或者两个元件的相互作用关系,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如前文所述,当前达标污水除盐回用工艺在运行过程中,仍然存在运用反渗透工艺除盐产水率低、浓水有机物浓缩程度高、难处理且氧化处理成本高、运用电吸附工艺除盐浓水有机物不能直接达标,浓水高级氧化成本高等问题。无色理财,本发明提出了一种含有机物废水除盐回用装置及工艺。
在一些典型实施方式中,所述进水箱、中水箱、产水箱、浓水箱均内衬有耐酸、碱保护层;或者,上述水箱均采用耐酸、碱材料制作。上述几种水箱主要用做水的储存、中转等,以便于为含有机物废水除盐回用提供执行场所。
在一些典型实施方式中,所述电吸附组件直接选择现有的市售产品,包含电吸附模块及其接口管路阀门、自动控制系统等,优选型号为E+,在自动控制系统的支持下,可实现本发明工艺的周期执行,提高污水处理自动化程度。
在一些典型实施方式中,所述进水箱通过管道提升泵与电吸附组件连接,其主要作用是将进水箱中的水转移至电吸附组件中。
在一些典型实施方式中,所述中水箱通过管道提升泵与电吸附组件连接;优选地,所述管道提升泵具有耐酸、碱腐蚀的功能,更优选耐酸pH值为0.5~3.0,由于需要通过酸液投加系统向中水箱中加入酸液,具有耐酸、碱腐蚀功能的水泵有利于提高管道提升泵的使用寿命。
在一些典型实施方式中,所述电吸附装置还包括压力保护器,以防止静置短接期间产生过多的氯气,造成电吸附组件内压力升高,超出组件额定压力。所述压力保护器的进口与电吸附组件连接,出口与进水箱或浓水箱连接,优选为与进水箱连接。
在一些典型实施方式中,所述产水箱还与外供系统连接,为了保持系统连续运行,产水箱中的水需要输出,可通过与外供系统连接,实现产水进一步利用。
在一些典型实施方式中,所述压力保护器的工作压力为0.1~0.2MPa。
现结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步进行说明。
第一实施例,参考图1,示例一种含有机物废水除盐回用装置,包括:电吸附装置、过氧化氢投加系统、硫酸亚铁投加系统、次氯酸盐投加系统和碱液投加系统;其中:
所述电吸附装置包括:电吸附组件1、进水箱2、中水箱3、产水箱4、浓水箱5、酸液投加系统6;所述进水箱2通过管道提升泵11与电吸附组件1连接,且两者间形成循环回路;所述中水箱3、产水箱4、浓水箱5均与电吸附组件连接,且中水箱3和电吸附组件1之间形成循环回路,所述中水箱3通过管道提升泵11与电吸附组件1连接;所述浓水箱5底部设置泥渣排放口。
所述酸液投加系统6、过氧化氢投加系统9均与中水箱连接。所述次氯酸盐投加系统7设置在中水箱3和电吸附组件1之间的连接通路上;所述硫酸亚铁投加系统10设置在中水箱3和电吸附组件1之间的另一条连接通路上。
所述碱液投加系统8设置在产水箱4和电吸附组件1之间的连接通路上,所述浓水箱5和电吸附组件1之间的连接通路上也设置有碱液投加系统8。
进一步地,本发明实施例中,所述酸液投加系统6、次氯酸盐投加系统7、碱液投加系统8、过氧化氢投加系统9和硫酸亚铁投加系统10均通过计量泵连接相应液体存储罐实现,计量泵能够从存储罐中抽取相应液体,并控制液体的添加量,进而实现酸液、次氯酸盐、碱液、过氧化氢、硫酸亚铁各自的投加。
可以理解的是,在所述第一实施例的基础上,还可衍生出包括但不限于以下的技术方案,以解决不同的技术问题,实现不同的发明目的,具体示例如下:
第二实施例,参考图2,所述电吸附装置还包括压力保护器12,所述压力保护器的进口与电吸附组件连接,出口与进水箱或浓水箱连接。
进一步地,所述产水箱与外供系统13连接,以便于将产水箱中的水输出至外部进一步利用。
除此之外,本发明还利用上述污水回用装置实施了污水处理的工艺,其中电吸附装置的工作方式可通过其自动控制系统进行周期运行,每周期分为预排正电、产水正电、注酸断电、静置短接、静置负电、排污负电、再生负电七个步骤,具体如下:
预排正电:将进水箱2中的水输送至电吸附组件1中,并同时向电吸附组件1施加正向直流电,此时经过电吸附处理的出水电导率稍高,将出水继续回流至进水箱;本步骤中,电吸附组件1的模对电压为1.0~1.8V,持续时间为0~60s,还可以为30-60s,预排达到设定时间后,进行产水正电。
产水正电:将进水箱2中的水再次输送至电吸附组件1中,并同时电吸附组件1施加正向直流电,此时经过再次电吸附处理的出水电导率降低,达到排放要求,出水输送至产水箱4中,加碱调节pH值后进行暂存或者外供;本步骤中,电吸附组件1的模对电压为1.2~1.8V,持续时间为600~2400s。
注酸断电:将中水箱3中的水输送至电吸附组件1中并断开直流电,同时向将中水箱3中的水投加酸液和次氯酸盐,出水输送至进水箱2中;本步骤的持续时间为60~180s,注酸断电达到设定时间后进行静置短接;
静置短接:停止中水箱3向电吸附组件1中通水,并将电吸附组件1的极板短接;本步骤的持续时间为300~480s,静置短接达到设定时间后进行静置负电;
静置负电:向电吸附组件1施加和所述产水正电方向相反的负向直流电;本步骤中,电吸附组件1的模对电压为0.5~0.8V,持续时间优选180~360s,静置负电达到设定时间后进行排污负电;
排污负电:向电吸附组件1施加负电向直流电,出水进入浓水箱,加碱调节pH值后进行暂存或者外供;本步骤中,电吸附组件1的模对电压为0.5~0.8V,持续时间为120~360s,排污负电到设定时间后进行再生负电;
再生负电:排污负电达到设定时间后,将进水箱2中的水输送至电吸附组件1中,并同时向电吸附组件1施加负电向直流电,同时向出水中投加硫酸亚铁,出水进入中水箱3,本步骤结束后,向中水箱3中投加过氧化氢。本步骤中,电吸附组件1的模对电压为0~0.6V(还可以为0.3~0.6V),持续时间为180~540s。
在一些典型实施方式中,所述酸液可以为硝酸、硫酸、盐酸等中的任意一种(优选为盐酸);所述碱液可以为氢氧化钠、氢氧化钾等中的任意一种(优选为氢氧化钠)。
在一些典型实施方式中,所述过氧化氢质量浓度为20~30%;以浓水水量和有效过氧化氢计算投加量为0~500ppm,优选50~200ppm。
在一些典型实施方式中,所述硫酸亚铁为投加量与过氧化氢的摩尔比为1:20~5。
在一些典型实施方式中,所述次氯酸盐(如次氯酸钠)质量浓度为10%~15%;以浓水水量和有效氯计算投加量为10~500ppm,优选为50~200ppm。
第三实施例,污水处理的工艺,包括如下步骤:
采用本发明处理某炼油污水处理场外排污水,污水电导率3800μs/cm,COD42mg/L。在预排正电模对电压1.8V,持续时间60s;产水正电模对电压1.8V,持续时间1200s;注酸断电120s;中水箱pH值2.0~2.5,次氯酸钠投加量为100mg/L(以浓水水量和有效氯计算),静置短接480s;静置负电模对电压0.5V,持续时间360s;排污负电模对电压为0.5V, 持续时间360s;再生负电模对电压0.6V, 持续时间360s,过氧化氢投加量100mg/L(以浓水水量和有效过氧化氢计算),硫酸亚铁与过氧化氢的摩尔比1∶10。
经过检测,本实施例中产水电导率800μs/cm,低于当地工业新鲜水电导率950~1100μs/cm,产水率83.3%,产水COD 21mg/L,浓水COD 22mg/L。浓水COD低于原污水,满足当地COD小于40mg/L的排放标准。
第四实施例,污水处理的工艺,包括如下步骤:
采用本发明处理某炼油污水处理场生化出水,污水电导率3800μs/cm,COD70mg/L。在预排正电模对电压1.6V,持续时间60s;产水正电模对电压1.6V,持续时间600s;注酸断电180s;中水箱pH值2.0~2.5,次氯酸钠投加量为150mg/L(以浓水水量和有效氯计算),静置短接480s;静置负电模对电压0.5V,持续时间360s;排污负电模对电压为0.8V, 持续时间120s;再生负电模对电压0.3V, 持续时间540s,过氧化氢投加量150mg/L(以浓水水量和有效过氧化氢计算),硫酸亚铁与过氧化氢的摩尔比1∶5。
经过检测,本实施例产水电导率1000μs/cm,与当地工业新鲜水电导率950~1100μs/cm相当,产水率83.3%,产水COD 35mg/L,浓水COD 35mg/L。浓水COD远低于原污水,满足当地COD小于40mg/L的排放标准。
第五实施例,污水处理的工艺,包括如下步骤:
采用本发明处理砂滤处理后的某被污染地下水,污水电导率1500μs/cm,COD80mg/L。在预排正电模对电压1.0V,持续时间30s;产水正电模对电压1.2V,持续时间2400s;注酸断电60s;中水箱pH值2.0~2.5,次氯酸钠投加量为200mg/L(以浓水水量和有效氯计算),静置短接300s;静置负电模对电压0.8V,持续时间180s;排污负电模对电压为0.6V, 持续时间300s;再生负电模对电压0.5V, 持续时间180s,过氧化氢投加量200mg/L(以浓水水量和有效过氧化氢计算),硫酸亚铁与过氧化氢的摩尔比1∶20。
经过检测,本实施例产水电导率580μs/cm,产水率90.9%,产水COD 35mg/L,浓水COD 39mg/L。满足当地COD小于40mg/L的排放标准。
下面以两个比较例(对比于第三实施例)阐述本发明相对于一些现有的污水回用工艺产生的有益效果,以进一步证明本发明的技术优势,具体如下:
第一比较例,污水处理的工艺,包括如下步骤:
采用本发明处理某炼油污水处理场外排污水,污水电导率3800μs/cm,COD42mg/L。在预排正电模对电压1.8V,持续时间60s;产水正电模对电压1.8V,持续时间1200s;注酸断电120s;中水箱pH值2.0~2.5,次氯酸钠投加量为0mg/L(以浓水水量和有效氯计算),静置短接480s;静置负电模对电压0.5V,持续时间360s;排污负电240s;再生负电360s,不投加硫酸亚铁、不投加过氧化氢条件下,产水电导率800μs/cm,产水率83.3%,产水COD 21mg/L,浓水COD 63mg/L。浓水COD需进行高级氧化。
浓水直接采用投加次氯酸钠氧化,当次氯酸钠投加量为200mg/L(以浓水水量和有效氯计算)时,氧化后浓水有机物浓水COD 46mg/L,当次氯酸钠投加量为400mg/L(以浓水水量和有效氯计算)时,氧化后浓水有机物浓水COD 35mg/L。
浓水直接采用投加芬顿试剂氧化,当过氧化氢投加量为300mg/L(以浓水水量和有效过氧化氢计算),硫酸亚铁与过氧化氢的摩尔比1∶10条件下,氧化后浓水有机物浓水COD38mg/L。
可见在确保浓水COD小于40mg/L 时,本发明可节约次氯酸钠和双氧水使用量,且不用新建浓水COD处理单元。
第二比较例,污水处理的工艺,包括如下步骤:
采用超滤+反渗透工艺处理实施例1某炼油污水处理场外排污水,污水电导率3800μs/cm,COD 42mg/L。超滤产水率85%、反渗透产水率75%,综合产水率为60%,产水电导率100μs/cm,浓水COD 170mg/L。
浓水直接采用次氯酸钠氧化,当次氯酸钠投加量为1000mg/L(以浓水水量和有效氯计算)时,氧化后浓水有机物浓水COD 92mg/L;当次氯酸钠投加量为2000mg/L(以浓水水量和有效氯计算)时,氧化后浓水有机物浓水COD 66mg/L,仍未达到排放标准。
浓水直接采用芬顿试剂氧化,当过氧化氢投加量为500mg/L(以浓水水量和有效过氧化氢计算),硫酸亚铁与过氧化氢的摩尔比1∶10条件下,氧化后浓水有机物浓水COD59mg/L。当过氧化氢投加量为800mg/L(以浓水水量和有效过氧化氢计算),硫酸亚铁与过氧化氢的摩尔比1∶10条件下,氧化后浓水有机物浓水COD 39mg/L。
可见超滤+反渗透工艺虽然产水水质较本发明好,但产水率低且浓水COD直接采用次氯酸钠氧化难以达到排放标准,采用芬顿试剂氧化药剂虽然可以达标但药剂投加量很高。
以上所述仅为本发明的优选实施例,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 (7)
1.一种含有机物废水除盐回用装置处理污水的工艺,其特征在于,包括:
电吸附装置,包括:电吸附组件、进水箱、中水箱、产水箱、浓水箱和酸液投加系统;所述进水箱与电吸附组件连接,且两者间形成循环回路;所述中水箱、产水箱、浓水箱均与电吸附组件连接,且中水箱和电吸附组件之间形成循环回路;所述浓水箱底部设置泥渣排放口;
酸液投加系统、过氧化氢投加系统,两者均连接在中水箱上;
次氯酸盐投加系统,设置在中水箱和电吸附组件之间的连接通路上;
硫酸亚铁投加系统,设置在中水箱和电吸附组件间的另一条连接通路上;
碱液投加系统,设置在产水箱和电吸附组件之间的连接通路上,所述浓水箱和电吸附组件之间的连接通路上也设置有碱液投加系统;
包括如下步骤:
预排正电:将进水箱中的水输送至电吸附组件中,并同时向电吸附组件施加正向直流电,将出水继续回流至进水箱;
产水正电:预排达到设定时间后,将进水箱中的水再次输送至电吸附组件中,并同时电吸附组件施加正向直流电,将出水输送至产水箱中,加碱调节pH值后进行暂存或者外供;
注酸断电:向中水箱中的水投加酸液和次氯酸盐,将中水箱中的水输送至电吸附组件中, 用酸性的中水箱水置换出工作末期残留在电吸附组件内的水,并断开直流电,电吸附组件中残留的水输送至进水箱中;
静置短接:注酸断电达到设定时间后,停止中水箱向电吸附组件中通水,并将电吸附组件的极板短接;
静置负电:静置短接达到设定时间后,向电吸附组件施加和所述产水正电方向相反的负向直流电;
排污负电:静置负电达到设定时间后,将中水箱水输入输送至电吸附组件中,并向电吸附组件施加负电向直流电,出水进入浓水箱,加碱液调节pH值后进行暂存或者外供;
再生负电:排污负电达到设定时间后,将进水箱中的水输送至电吸附组件中,并同时向电吸附组件施加负电向直流电,同时向出水中投加硫酸亚铁,出水进入中水箱,本步骤结束后,向中水箱中投加过氧化氢;
所述预排正电的模对电压为1.0~1.8V,持续时间为0~60s;
所述产水正电的模对电压为1.2~1.8V,持续时间为600~2400s;
所述注酸断电的持续时间为60~180s;
所述静置短接的持续时间为300~480s;
所述静置负电的模对电压为0.5~0.8V,持续时间为180~360s;
所述排污负电的模对电压为0.5~0.8V,持续时间为120~360s;
所述再生负电的模对电压为0~0.6V,持续时间为180~540s;
所述过氧化氢质量浓度为20~30%;以浓水水量和有效过氧化氢计算投加量为0~500ppm。
2.如权利要求1所述的含有机物废水除盐回用装置处理污水的工艺,其特征在于,所述进水箱、中水箱、产水箱、浓水箱均内衬有耐酸、碱保护层;或者,上述水箱均采用耐酸、碱材料制作。
3.如权利要求1所述的含有机物废水除盐回用装置处理污水的工艺,其特征在于,所述中水箱通过管道提升泵与电吸附组件连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的含有机物废水除盐回用装置处理污水的工艺,其特征在于,电吸附装置还包括压力保护器,压力保护器的进口与电吸附组件连接,出口与进水箱或浓水箱连接。
5.如权利要求1-3任一项所述的含有机物废水除盐回用装置处理污水的工艺,其特征在于,产水箱与外供系统连接。
6.如权利要求1所述的处理污水的工艺,其特征在于,酸液包括硝酸、硫酸或者盐酸;碱液包括氢氧化钠或者氢氧化钾。
7.如权利要求1-6任一项所述的工艺在环保领域中的应用。
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