CN113501596A - 一种高油高悬浮物废水预处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高油高悬浮物废水预处理工艺，包括原水池，进水泵，反应槽，预沉淀槽，中间储槽，CTUF膜系统，冲洗泵，反洗泵，CTUF产水池，PH调节池，排污泵，污泥浓缩池，压滤泵，板框压滤机。该含油高悬浮物废水处理工艺不需要沉淀池便有非常好的沉淀效果，只需将反应后的污泥沉降后得到的上清液即可进入CTUF膜系统；该CTUF膜系统能有效去除废水中的高悬浮物以及大分子胶体，可在高pH条件下持续运行，CTUF膜系统在pH为1~12的条件下均能正常工作，因此更能保证有效去除钙、镁、硅元素和锶、钡等有结垢倾向的金属离子成分。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种高油高悬浮物废水预处理工艺。
背景技术
近些年来，我国工业技术的迅猛带动了经济的腾飞，而在此过程中产生的工业污水数量也在逐年增多，与国外发达国家相比，我国污水处理率还不高，工艺还有待完善，管理还比较落后，存在污水处理厂建设有效投资利用率及处理出水率达标低等诸多问题。
高悬浮物的含油废水若直接排放，对人们的生活和生产都将造成恶劣影响：(1)造成水资源的浪费；(2)造成地表、地下水的严重污染和农耕环境退化；(3)超极限疏排地下水，会导致能源基地的地下及地表水自然平衡受到严重破坏，会造成地表塌陷、地面沉降等环境、地质灾害。加速含油高悬浮物污水资源的开发和利用，寻求先进而又经济可行的工艺和技术处理高悬浮物含油污水作为生产和生活用水，已成为保证矿产产业提高综合效益，实现可持续发展的必由之路。
高悬浮物含油污水中悬浮物含量高，并且其粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差，同时还含有废机油、乳化油等有机物污染物，所以处理难度较大。现国内使用的高悬浮物含油污水处理流程及工艺主要有包括沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤、清污分流法等。处理后排放的污水，通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术；处理后作为生产用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀过滤处理技术。然而这些常规的混凝沉淀、絮凝反应沉淀等工艺存在工艺过程复杂、操作技术要求高、占地大的问题，无法满足高悬浮物含油污水的处理要求。
发明内容
本发明为了解决含油高悬浮废水难以处理的问题，提供了一种高油高悬浮物废水预处理工艺，运用CTUF膜系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：一种高油高悬浮物废水预处理工艺，包括进水预处理系统、CTUF膜过滤系统以及污泥处理系统，所述进水预处理系统包括原水池，进水泵，反应槽、预沉淀槽，所述CTUF膜过滤系统包括中间储槽、CTUF膜系统、冲洗泵、反洗泵、CTUF产水池，所述污泥处理系统包括排污泵、污泥浓缩池、压滤泵、板框压滤机，所述废水处理工艺包括以下步骤：
（1）原水池中待处理废水经过进水泵进入反应槽，在反应槽中添加药剂充分搅拌使药剂和进水完全混合反应完全；
（2）步骤（1）中反应后的处理液自流入预沉淀池中将大部分化学反应污泥沉降，沉降得到的上清液自流入中间储池；
（3）中间储池废水通过泵打入CTUF膜系统中进行超滤分离，产水去CTUF产水池，CTUF产水池通过冲洗泵或者反洗泵连接至CTUF膜系统，CTUF膜系统的冲洗液或者反洗液回流至预沉淀池和中间储池；
（4）步骤（2）中预沉淀池底的沉淀污泥通过排泥泵排至污泥浓缩池；污泥浓缩池上清液自流入预沉淀池，污泥浓缩池的沉淀污泥进入板框压滤机进行固液分离，固体物压成泥饼，压滤液返回预沉淀池进行再处理。
进一步地，所述CTUF膜系统采用错流过滤。
进一步地，所述CTUF膜系统中超滤膜的绝对过滤孔径为0.02um，产水浊度<1NTU。
进一步地，所述CTUF膜系统中膜通量100-300 L/m3H，运行压力1-5bar。
进一步地，所述CTUF产水池中产水进入PH回调池中加酸将pH回调至7.0-8.0；同时，添加适量的NaHSO3除去产水中残留的余氯。
进一步地，所述CTUF膜系统中超滤膜能承受高达1%的污泥质量浓度。
进一步地，所述CTUF膜系统中超滤膜在pH为1~13的条件下均能正常稳定的工作。
进一步地，所述反应槽包括第一反应槽和第二反应槽，第一反应槽和第二反应槽中均配套设置有机械搅拌装置；向第一反应槽和第二反应槽内加入反应药剂，调节PH值至11-12，充分搅拌反应25-35分钟。
进一步地，所述板框压滤机压滤前的污泥含水率为60%-80%，压滤后实现彻底固液分离。
本发明的优点是：该含油高悬浮物废水处理工艺不需要沉淀池便有非常好的沉淀效果，只需将反应后的大部分污泥沉降后得到的上清液即可进入CTUF膜系统；该CTUF膜系统能有效去除废水中的高悬浮物以及大分子胶体；可在高pH条件下持续运行，CTUF膜系统在pH为1~12的条件下均能正常工作，因此更能保证有效去除钙、镁、硅元素和锶、钡等有结垢倾向的金属离子成分；
该系统必要时可通过压滤机实现彻底的固液分离，回收率接近100%，固体微粒可回收利用，可将固体废弃物资源化。化学清洗药品仅仅需要常规的无机酸、碱和氧化剂，没有废水排放限制；采用大流量错流过滤，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，污染物不易累积，膜面不易污染。CTUF膜系统的膜组件采用坚固的卷式结构，从原理上杜绝了断丝泄漏现象的发生；超滤膜采用0.02um的绝对过滤孔径，产水浊度<1NTU，可以有效的保护反渗透进水水质要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明废水处理工艺流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。
如图1所示，一种高油高悬浮物废水预处理工艺，包括进水预处理系统、CTUF膜过滤系统以及污泥处理系统，所述进水预处理系统包括原水池，进水泵，反应槽、预沉淀槽，所述CTUF膜过滤系统包括中间储槽、CTUF膜系统、冲洗泵、反洗泵、CTUF产水池，所述污泥处理系统包括排污泵、污泥浓缩池、压滤泵、板框压滤机，所述废水处理工艺包括以下步骤：
（1）原水池中待处理废水经过进水泵进入反应槽，在反应槽中添加药剂充分搅拌使药剂和进水完全混合反应完全；
（2）步骤（1）中反应后的处理液自流入预沉淀池中将大部分化学反应污泥沉淀，沉淀得到的上清液溢流入中间储池；
（3）中间储池废水通过泵打入CTUF膜系统中进行超滤分离，产水去CTUF产水池，CTUF产水池通过冲洗泵或者反洗泵连接至CTUF膜系统，CTUF膜系统的冲洗液或者反洗液回流至预沉淀池和中间储池；
（4）步骤（2）中预沉淀池底的沉淀污泥通过排泥泵排至污泥浓缩池；污泥浓缩池上清液自流入预沉淀池，污泥浓缩池的沉淀污泥进入板框压滤机进行固液分离，固体物压成泥饼，压滤液返回预沉淀池进行再处理。
进水预处理系统中，反应槽包括第一反应槽和第二反应槽，第一反应槽和第二反应槽中均配套设置有机械搅拌装置；向第一反应槽和第二反应槽内加入反应药剂，调节PH值至11-12，充分搅拌反应25-35分钟；根据工艺需要添加相应的化学药剂，并对反应的pH值进行精确控制，通过充分的机械搅拌使得药剂和进水完全混合发生反应，经过两级反应后的含沉淀物的水溢流进入预沉淀槽进行预沉淀，沉淀后的出水至中间储槽暂存。同时两级反应槽配套有机械搅拌装置，避免沉淀物沉入槽底，发生淤积；预沉淀池可以采用竖流沉淀、平流沉淀或高密度沉淀池等多种形式；由于沉淀出水后续进入CTUF膜过滤系统，对沉淀池要求不高，出水SS控制在1000mg/L以下即可。
在第一个反应槽里，通常加入共沉剂。在多数情况下，共沉剂可以是石灰、碳酸钠、氢氧化钠。废水再进入第二个反应槽，利用NaOH或石灰将PH调高。对于软化水处理系统，第一个反应池添加熟石灰、碱、氯化钙，石灰辅以纯碱或液碱辅以纯碱均可作为污水除硬的反应用药剂，反应的目的都在于将水中的钙、镁离子生成各自的不溶物然后用超滤膜除去，同时钡、锶、硅离子也形成各自的不溶物也同样除去，第二个反应池则添加碳酸钠或镁盐，镁盐（氯化镁或氧化镁）的投加目的在于以吸附作用和化学反应作用与水中的二氧化硅形成共沉淀物，多数情况下的自然水体经等量浓缩之后，水中的镁离子是足以沉淀二氧化硅的，但某些条件下可能需要补充镁盐以便除硅，需要在补充镁盐的同时，添加等当量的碱（石灰或液碱）与这些镁盐反应。
CTUF膜具有高耐油污能力，故其不需要高浓度的污泥量对膜面进行冲刷就有极好的抗油及抗有机物污染能力，即使在废水中硬度比较低，不能形成很好悬浮物的情况下也能很好的运行，即在水中硬度较低时，CTUF可以当做超滤膜来使用；充分应对废水水质变化。
CTUF超滤膜的结构是卷式结构形式，含悬浮物或者胶体（固体）的部分水流被挡在了膜的进水侧，含小分子溶质或有机物的水流透过膜，进入产水侧。被膜截留的固体颗粒在水流的推动下，不会停留在膜的表面，而是在膜表面起到一定的冲刷作用，避免污染物在膜表面停留。
CTUF膜系统采用错流过滤，错流过滤是为了达到非常好的出水水质代替传统的沉降或澄清工艺。超滤利用膜的微孔结构把废水中的沉淀物分离出来，因此它不需要沉淀物粒径足够大和比重足够大，当把物质从溶解状态转化为不溶状态后，CTUF膜过滤是一种更有效的分离方法。
CTUF膜系统中超滤膜的绝对过滤孔径为0.02um，产水浊度<1NTU。CTUF膜系统中膜通量100-300L/m3H，运行压力1-5bar。CTUF产水基本无压，溢流到PH回调池，在此池内添加酸将pH回调到大约7.0-8.0；同时，在PH回调池内添加适量的NaHSO3以便除去产水中残留的余氯，以免影响后续的膜系统正常运行。同时，添加适量的NaHSO3除去产水中残留的余氯。CTUF膜系统中超滤膜能承受高达1%的污泥质量浓度。CTUF膜系统中超滤膜在pH为1~13的条件下均能正常稳定的工作。
污泥处理系统包括排污泵、污泥浓缩池、压滤泵、板框压滤机，化学软化系统产生的是化学污泥，一般为水中的硬度、碱度与药剂投加反应形成，不需要絮凝剂，板框压滤机压滤前的污泥含水率为60%-80%，压滤后实现彻底固液分离。
高油高悬浮物废水处理过程中，有时，运行人员需要从CTUF膜系统的进水端取浓水水样做一个简单的沉降测试；这个测试的结果来进行气动隔膜泵的现场调节；此外，作为简单的操作模式，也可由运行人员间歇地开启浓缩槽底部排水阀，将多余的浓缩液排放。
利用错流过滤技术，经预沉淀后的含有少量悬浮物的废水被循环泵抽入膜组件内，CTUF浓水回流到膜系统进水箱内，当进水箱内的污泥质量浓度超出1%时，对进水箱内的浓缩液部分循环回流到沉淀池中作进一步沉淀处理。CTUF膜组件的产水为膜组件透过液，后产水进到最终PH回调池。上清液每通过膜一次，污泥就进行一次浓缩，为了阻止快速的堵塞或污堵，CTUF膜系统要用产水进行定期反洗。从而迫使膜孔内或膜表面的堵塞物回到预沉池里，避免通量持续下降。
中间储池里安装了一套液位计来控制CTUF膜供给泵的启和停，中间储池的目的是保证CTUF膜进水充足。
产水流量连续监测。如果运行人员观察到流量低到预定值时，那么膜就需要化学清洗了。根据膜组件的排列布置，可以对全部或部分膜进行清洗。每清洗一次需要5个小时完成。在清洗操作时，运行人员需要手动开关阀门。酸性清洗液用来清洗膜表面的无机污垢，次氯酸钠或氢氧化钠用来去除膜表面的有机物及胶体。在重新投入运行前，需要用新鲜水冲洗膜，避免强化学药剂泄漏到后续系统。
膜组件的产水在重力流的情况下由产水池溢流入最终PH调节系统，需要注意膜组件的产水建议自流或产水低背压，产水背压将导致系统产水量大幅下降或膜的破裂。
CTUF膜系统中气动隔膜泵、电力控制、仪表和PLC控制等检测装置配齐了运行的所有管道、线缆和设备，实现CUTF膜系统的自动控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。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 (10)
1.一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：包括进水预处理系统、CTUF膜过滤系统以及污泥处理系统，所述进水预处理系统包括原水池，进水泵，反应槽、预沉淀槽，所述CTUF膜过滤系统包括中间储槽、CTUF膜系统、冲洗泵、反洗泵、CTUF产水池、PH回调池，所述污泥处理系统包括排污泵、污泥浓缩池、压滤泵、板框压滤机，所述废水处理工艺包括以下步骤：
原水池中待处理废水经过进水泵进入反应槽，在反应槽中添加药剂充分搅拌使药剂和进水混合发生完全；
步骤（1）中反应后的处理液自流入预沉淀池中将大部分化学反应得到的污泥沉降，沉降得到的上清液溢流入中间储池；
中间储池废水通过循环泵打入CTUF膜系统中进行超滤分离，产水去CTUF产水池，CTUF产水池中的产水进到PH回调池中进行调节PH，CTUF产水池通过冲洗泵或者反洗泵连接至CTUF膜系统，CTUF膜系统的冲洗液或者反洗液回流至预沉淀池和中间储池；
步骤（2）中预沉淀池底的沉淀污泥通过排泥泵排至污泥浓缩池；污泥浓缩池上清液自流入预沉淀池，污泥浓缩池的沉淀污泥进入板框压滤机进行固液分离，固体物压成泥饼，压滤液返回预沉淀池进行再处理。
2.根据权利要求1所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述CTUF膜系统采用错流过滤。
3.根据权利要求1所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述CTUF膜系统中超滤膜的绝对过滤孔径为0.02um，产水浊度<1NTU。
4.根据权利要求1所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述CTUF膜系统中膜通量100-300 L/m3H，运行压力1-5bar。
5.根据权利要求1所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述CTUF产水池中产水进入PH回调池中加酸将pH回调至7.0-8.0；同时，添加适量的NaHSO3除去产水中残留的余氯。
6.根据权利要求1所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述CTUF膜系统中超滤膜能承受高达1%的污泥质量浓度。
7.根据权利要求1所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述CTUF膜系统中超滤膜在pH为1~13的条件下均能正常稳定运行。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述反应槽包括第一反应槽和第二反应槽，第一反应槽和第二反应槽中均配套设置有机械搅拌装置；向第一反应槽和第二反应槽内加入反应药剂，调节PH值至11-12，充分搅拌反应25-35分钟。
9.根据权利要求8所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述板框压滤机压滤前的污泥含水率为60%-80%，压滤后实现彻底固液分离。
10.根据权利要求9所述的一种高油高悬浮物废水预处理工艺，其特征在于：所述中间储池中安装有液位计。
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| CN105712559A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-29 | 北京朗新明环保科技有限公司南京分公司 | 一种脱硫废水膜处理系统及工艺 |
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