CN113443796A - 一种紫外催化氧化废水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种紫外催化氧化废水处理工艺，本发明属于环境保护技术领域，为解决混凝药剂选型不合理、紫外利用率低等问题，本发明是提供一种新型紫外催化氧化废水处理工艺，将传统的污水处理和紫外线催化氧化处理废水进行结合，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的处理系统实现全波段紫外催化氧化技术在实际工程上的应用，为废水处理提供了一种药物投加量小、紫外光利用率高、无氧化剂、运行稳定的切实可行工艺。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及水处理技术，特别涉及一种新型紫外催化氧化废水处理工艺领域。
背景技术
近年来，随着制药、石化、印染、化工、膜工艺等行业的迅猛发展，含有各种难降解有机物的废水冲击着城市污水处理系统，对城市污水处理系统造成严重的负担。这些高浓度废水中大部分含有成分复杂毒性大的多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机农药、重金属络合物等有毒难降解的有机污染物，一旦排入环境将会对生态环境和人类健康安全造成极大影响。由于这类废水的复杂性，其中大部分的复杂污染物无法被微生物所利用，甚至对微生物具毒害作用，因此传统的生物处理方法常常会失效。而高级氧化法产生的羟基自由基（OH·）氧化电位高达2.8 V，几乎可以氧化废水中的各种有机物，将废水中的有机污染物氧化成CO2、H2O，因此运用高级氧化技术处理难生物降解废水被广泛推广于市场中。
目前对于难生物降解废水的成熟处理技术是采用分水分指处理，通过预处理提高废水的可生化性并初步去除污染物再结合生化处理达到排放标准。紫外催化芬顿氧化技术具有反应迅速、处理效率高等优点，近年来被广泛作为难生物降解废水处理的预处理技术，而全波段紫外催化氧化技术更是克服了传统单波长紫外催化穿透力差、催化能力低、紫外利用率低的特点。所以全波段紫外催化氧化技术应用与难生物降解废水处理中具有很强的发展前景。
但对于全波段紫外催化技术的实际应用尚未有完善的工艺，现有工艺存在着1）前端混凝沉淀处理中，混凝药剂选型不合理，没办法对催化氧化反应产生利好作用导致投加量大；2）传统箱式、柜式反应器无法匹全波段紫外催化氧化，导致紫外利用率低；3）由于反应速度快停留时间短，现有工艺往往导致氧化剂的残余而影响后续工艺；4）系统运行不稳定，对后端生化处理冲击大导致生化系统崩溃等问题，以至于全波段紫外催化氧化无法应用于实际中。
因此，开发一种污染物去除率高、运行稳定、药剂投加量小且占地面积小的全波段紫外催化氧化反工艺处理难生物降解废水具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明是提供一种新型紫外催化氧化废水处理工艺，已解决上述背景技术中提出的问题。它克服了全波段紫外催化氧化技术应用于难生物降解废水中药物投加量大、紫外光利用率低、氧化剂残留、运行不稳定等问题，同时提升了紫外催化氧化工艺污染物去除率，为难降解废水处理提供了一种经济高效的处理工艺。
一种难生物降解废水的处理工艺，包括以下步骤：
1）将难生物降解废水收集在第一调节池中，易生物降解废水收集在第二调节池2中进行水量调节和水质均衡；
2）难生物降解废水首先进入预处理池，通过加入特制混凝剂处理，并加入助凝剂；
所述步骤2）中混凝剂是比例为6:1—2:1的Fe（II）与Fe（III）的混合物，其投加量为1000~1500mg/L；
其中，助凝剂为高分子聚丙烯酰胺，投加量为20~80mg/L；
3）预处理池出水调节pH为2~8并投加氧化剂与催化剂，混合均匀后进入全波段紫外催化氧化反应器。
步骤3）中的氧化剂包括臭氧、过氧化氢、过硫酸盐、高铁酸盐等，氧化剂投加量与初始难生物降解废水COD呈0.5~0.7：1的比例投加；
所述催化剂包括Fe（III）、Fe（II）、铁粉、Cu、Mg、Zn或不投加，催化剂投加量为0~400mg/L；
在调节池中充分混合并调节pH至2~8后，进入到全波段紫外催化氧化反应器中，出水以60-85%比例循环至第二调节池中，出水调节pH、加入混PAM进行凝沉淀。调节出水回流比至60~85%保证氧化剂完全反应完成并保证混凝沉淀顺利进行。
4）全波段紫外催化氧化出水后与以生物降解废水混合均匀进入生化池脱氮除磷处理，达标后排放。
步骤4）中脱氮除磷技术指利用根据实际水质选用AAO-MBR、厌氧氨氧化、短程硝化反硝化等脱氮工艺，保证总磷与总氮达标排放。
5）预处理池与生化池产生泥水混合物脱水后，污水流入调节池2，污泥外运。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的处理系统实现全波段紫外催化氧化技术在实际工程上的应用，为废水处理提供了一种药物投加量小、紫外光利用率高、无氧化剂、运行稳定的切实可行工艺。
附图说明
图1 为本发明一种紫外催化氧化废水处理工艺流程示意图；
图2 为本发明一种紫外催化氧化废水处理艺原理示意图；
图3 为本发明在实际工程应用中其中一种运行流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明在实际工程应用中的附图，对本发明工艺进行清楚、完整的把描述，所述实施案例仅仅为本发明一种实施方式，而不代表全部实施方式，基于本发明中的实施案例，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其他实施案例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，本发明的一种新型紫外催化氧化废水处理工艺的实际工程应用有储备池、1#调节池、1#沉淀池、中间循环池、全波段紫外催化氧化反应器、2#调节池、2#沉淀池、A/O生化处理池、MBR池、污泥浓缩池、污泥脱水机、提升泵、循环泵、污泥泵等组成。
实施废水为某垃圾填埋场垃圾渗滤液生化出水纳滤膜浓缩仪，水量为300m³/d，pH为6~7，CODCr浓度为4500mg/L，BOD5/CODCr (一下简称B/C)。
首先，测定难降解废水的CODCr的值，按过氧化氢与废水中CODCr的（0.5~0.7）：1比值确定氧化剂的投加量；废水将由储备池进入1#调节池，并在调节池内把废水pH调节至7—9之间，进行水量调节与水质均衡；然后废水进入1#一体化沉淀池，添加由Fe（II）于Fe（III）按一定比例混合而成的混凝剂与絮凝剂，去除水中难以沉淀的胶体物质与悬浮物，沉淀污泥排到污泥浓缩池；沉淀出水进入中间循环池，调节pH至2—4并投加过氧化氢和催化剂后流入全波段紫外催化氧化反应器，反应器出水以回流比R为80—95%回流进入中间循环池；紫外催化氧化出水进入2#调节池，调节pH至7—9，出水排入2#沉淀池并添加絮凝剂，沉淀池中的污泥将输送到污泥浓缩池作无害化处理；2#沉淀池出水进入到A/O生化处理池，进行氧化降解有机物同时进行硝化反硝化脱氮；A/O生化处理池进入MBR池，进行泥水分离，上清液经泵抽吸实现达标排放，混合液部分回流至所述A/O生化处理池，部分排入污泥浓缩池。最后污泥浓缩池中上清液回流至1#调节池中，泥水混合物排入污泥脱水机中，脱水机脱水后滤液回流1#调节池，泥饼外运填埋处理。
全波段紫外催化反应器由紫外反应器、中间循环池以及2#沉淀池组成，废水进入中间循环池后调节pH到2—4之间并加入与难降解废水CODCr比值为0.5~0.7的过氧化氢以及0.01—0.03mol/L的催化剂后，进入全波段紫外催化反应器进行催化氧化处理。反应器出水以回流比R为80—95%回流返回中间循环池，剩余出水流入2#调节池，调节pH至7—9，出水排入2#沉淀池并添加絮凝剂。在2#沉淀池的清水晏处装有浊度计，并持续把浊度数据传输给中央控制台，为调节全波段紫外反应器出水回流比R以及过氧化氢、催化剂等药剂提供量化数据，作为即时调控的参考依据。由于利用单一的过流式的特殊反应器，避免了传统单一波长紫外发生器以多个发生器为组件的特点，可有效提升紫外发生器的寿命，并大幅减少了反应器的占地面积与清洗难度，提升了工艺运行稳定性。
具体的污水处理效果如下：
采用本发明的工艺对某垃圾填埋场垃圾渗滤液生化出水纳滤浓缩液进行处理。该水初始CODCr浓度为4100mg/L，B/C为0.031%，实验结果显示：经过全波段紫外催化氧化处理后CODCr去除率达70±5.1%，B/C提升至20±3%，经过整套工艺处理后，CODCr去除率达98.5±0.5%。
Claims (6)
1.一种紫外催化氧化废水处理工艺，其特征在于，所述的处理工艺包括以下步骤：
1）将难生物降解废水收集在第一调节池中，易生物降解废水收集在第二调节池中，分别进行水量调节和水质均衡；
2）难生物降解废水首先进入预处理池，加入混凝剂处理，同时加入助凝剂；
预处理池出水调节pH为2~8并投加氧化剂与催化剂，混合均匀后进入全波段紫外催化氧化反应器；
3）全波段紫外催化氧化反应器中出水以60-85%比例循环至第二调节池中，出水调节pH、加入混PAM进行凝沉淀；
4）全波段紫外催化氧化出水后与已生物降解废水混合均匀进入生化池脱氮除磷处理，达标后排放；
5）预处理池与生化池产生的泥水混合物脱水后，污水流入第二调节池继续处理，同时污泥外运。
2.如权利要求1所述的紫外催化氧化废水处理工艺，其特征在于，步骤2）中混凝剂是比例为6:1—2:1的Fe（II）与Fe（III）的混合物，其投加量为1000~1500mg/L。
3.如权利要求1所述的紫外催化氧化废水处理工艺，其特征在于，步骤2）中助凝剂为高分子聚丙烯酰胺，投加量为20~80mg/L。
4.如权利要求1所述的紫外催化氧化废水处理工艺，其特征在于，步骤3）中的氧化剂为臭氧、过氧化氢、过硫酸盐和/或高铁酸盐，氧化剂投加量与初始难生物降解废水COD呈0.5~0.7：1的比例投加。
5.如权利要求1所述的紫外催化氧化废水处理工艺，其特征在于，步骤3）中的催化剂为Fe（III）、Fe（II）、铁粉、Cu、Mg和/或Zn，催化剂投加量为0~400mg/L。
6.如权利要求1所述的紫外催化氧化废水处理工艺，其特征在于，步骤4）中脱氮除磷技术指利用根据实际水质选用AAO-MBR、厌氧氨氧化、短程硝化反硝化的脱氮工艺，保证总磷与总氮达标排放。
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| CN202111007885.4A Pending CN113443796A (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种紫外催化氧化废水处理工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113443796A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114620869A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-06-14 | 深圳市盘古环保科技有限公司 | 一种紫外催化氧化废水处理系统及方法 |
| CN117228904A (zh) * | 2023-11-14 | 2023-12-15 | 天俱时工程科技集团有限公司 | 基于光催化氧化技术的化学合成制药废水预处理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107973498A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-01 | 上海齐国环境科技有限公司 | 一种高浓度难降解制药废水的处理工艺及其处理系统 |
| CN111453923A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-28 | 东莞道汇环保科技股份有限公司 | 一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理设备及工艺 |
| CN112374694A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-19 | 中化环境科技工程有限公司 | 一种化工园区废水综合处理工艺方法 |
-
2021
- 2021-08-31 CN CN202111007885.4A patent/CN113443796A/zh active Pending
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