CN114804445A - 一种化工园区废水近零排放处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对化工园区废水近零排放处理工艺，该工艺先将化工园区二级生化出水的有机废水和无机废水按体积比（1:1）混合，然后采用Ca(OH)2对废水进行软化处理，软化出水经超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体后先进入一级一段反渗透系统脱盐，控制回收率在70%，产水回用，得到的一级一段反渗透浓水再进入反渗透系统进行处理，经过一级二段反渗透处理，总的水回收率可达到90%左右，产水回用，产生的一级二段反渗透浓水进入催化臭氧氧化单元将部分有机物矿化，出水进入生物活性炭单元，利用活性炭吸附和微生物氧化分解有机物的协同作用进一步去除一级二段反渗透浓水中的有机物含量，使浓水达标排放。
Description
技术领域
本发明属于工业废水深度处理工艺，特别涉及一种化工园区废水的近零排放处理工艺。
背景技术
现阶段，我国正面临着严重的水资源短缺问题，为了节约水资源，我国对工业废水处理提出了更高的要求，在此背景下，近零排放理念的出现，为工业废水处理工作提供了指导。将近零排放理念应用于工业废水处理技术研究中，可以促进工业废水处理技术的发展与进步，从而彻底改变工业领域在废水处理工作中的粗放化模式，实现水资源污染的有效治理。近年来，我国在工业废水的近零排放领域也进行了探索和实践，如神华集团鄂尔多斯煤制油装置作为世界第一套百万吨级煤直接液化项目，采用了强化催化降解预处理、浓缩、蒸发结晶等技术手段，成为我国煤化工首个高浓度污水近零排放示范工程。
然而，目前我国高新园区典型耗水行业（如微电子、化工等）废水深度处理与回用技术支撑不足，距离近零排放仍有较大差距，制约了高新园区水资源高效循环利用。如何基于化工园区废水近零排放建设需求，结合园区现状和未来发展趋势，突破化工园区废水处理与再生回用的关键技术瓶颈，建立废水近零排放污染物削减与水回用技术体系，对于园区的绿色可持续发展具有重要意义。
因此，本发明针对化工园区废水成分复杂、难生物降解、盐分较高等特征，开发基于超滤-反渗透双膜法化工废水处理组合工艺，以及膜系统浓水中典型污染物深度削减技术，形成了以污染物削减与水回用为目的的废水处理组合工艺，实现化工园区废水近零排放。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于化工园区废水近零排放的处理工艺，该工艺通过多种技术手段耦合，能够有针对性地对废水硬度和有机物进行脱除，达到废水近零排放的目的。
本发明的技术方案为：一种化工园区废水近零排放处理工艺，其包括如下步骤：
（1）将化工园区二级生化出水的有机废水和无机废水按体积比（1:1）混合。
（2）采用Ca(OH)2对步骤（1）混合后的水样进行软化处理，去除废水中的Ca2+、Mg2+，Ca(OH)2的投加量为300 mg/L，废水中硬度降至66 mg/L（以CaCO3计），为后续膜系统的高效运行创造良好条件。
（3）将步骤（2）软化后的水样经过超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，作为反渗透的前处理过程。
（4）将经过步骤（3）处理后的水进入一级一段反渗透系统，控制系统压力6 bar，产水流量3 L/min，浓水流量700 L/h，一级一段反渗透回收率为70%，产水回用，浓水再进入反渗透系统进一步浓缩。
（5）将步骤（4）得到的一级一段反渗透浓水再进入反渗透系统进行二段反渗透处理，此时反渗透系统在高压条件下运行，控制系统压力14 bar，产水流量2.6 L/min，浓水流量700 L/min，经过一级二段反渗透，总的水回收率可达到90%左右，产水可直接回用，反渗透浓水再进行下一步处理。
（6）将步骤（5）产生的反渗透浓水通过催化臭氧氧化单元处理，采用Fe-Al2O3负载型催化剂，去除浓水中的部分有机物含量。
（7）步骤（6）产生的催化臭氧氧化出水进入生物活性炭单元，利用活性炭的吸附能力和微生物的降解能力，进一步去除有机物，使浓水达标排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过Ca(OH)2软化去除废水中的Ca2+、Mg2+ ，使水进入反渗透装置不易结垢，延长反渗透膜的使用寿命，同时提高反渗透系统的回收率。
2、采用Ca(OH)2对废水进行软化，降低了整个处理工艺的运行成本。
3、采用“双膜法”对废水进行处理，脱盐率可达到99%左右，总的水回收率可达到90%左右，且具有出水水质好、易于实现自控、占地面积小、节水环保等优点。
4、 通过多种技术手段配合使用，能够有针对性的对废水硬度和有机物进行脱除，每个系统起到不同的作用，互相配合，能够达到近零排放的目的，减少环境污染，节约水资源。
附图说明
图1是本发明一种化工园区废水近零排放的处理工艺流程图
具体实施方式
下面结合附图和实例来进一步说明本发明的技术方案：
如图1所示，一种化工园区废水近零排放的处理工艺，先将化工园区的有机废水和无机废水按体积比（1:1）混合，采用Ca(OH)2对废水进行软化处理，软化出水再进入超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，超滤出水先进入一级一段反渗透系统脱盐，控制回收率在70%，产水回用，得到的一级一段反渗透浓水再进入反渗透系统处理，经过一级二段反渗透，总的水回收率可达到90%左右，产水回用，反渗透浓水进入催化臭氧氧化单元将部分有机物矿化，出水进入生物活性炭单元，利用活性炭吸附和微生物氧化分解有机物的协同作用进一步去除反渗透浓水中有机物含量，使浓水达标排放。
本实施例具体实施过程：
上海市化工园区二级生化出水的有机废水和无机废水，按照体积比1:1混合后，COD为55 mg/L，硬度为268 mg/L（以CaCO3计），首先采用Ca(OH)2对废水进行软化处理，Ca(OH)2的投加量为300 mg/L，将废水的硬度降至66 mg/L（以CaCO3计），软化出水再经超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，超滤出水COD为40 mg/L，超滤出水先进入一级一段反渗透系统脱盐，控制系统压力6 bar，产水流量3 L/min，浓水流量700 L/h，回收率为70%，产水回用，浓水COD约为90 mg/L，一级一段反渗透浓水再进入反渗透系统处理，控制系统压力14bar，产水流量2.6 L/min，浓水流量700 L/min，产水回用，经过一级二段反渗透，总的水回收率可达到90%左右，所产生的一级二段反渗透浓水COD约为200 mg/L。一级二段反渗透浓水进入催化臭氧氧化单元，催化臭氧氧化装填Fe-Al2O3负载型催化剂，催化剂用量为100 g/L，反应时间10 min，臭氧浓度30 mg/L，COD降至约120 mg/L。出水进入生物活性炭单元，进一步降低有机物含量，空床停留时间为60 min，COD可降至60 mg/L以下，达到上海化学工业区执行的上海市《污水综合排放标准》（DB31/199-2018）二级排放标准（COD≤60 mg/L）。
本实施例采用本方法对上海化工园区废水进行处理，能有效去除废水中的有机物，在解决了废水处理难的同时，最大限度地回收水资源，实现化工园区废水的近零排放。
Claims (8)
1.一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，将化工园区的有机废水和无机废水按体积比（1:1）混合，先采用Ca(OH)2对废水进行软化处理，软化出水再进入超滤系统脱除部分悬浮物和大分子胶体，超滤出水先进入一级一段反渗透系统脱盐，此时反渗透系统在低压条件下运行，控制回收率在70%，产水回用，得到的一级一段反渗透浓水再进入反渗透系统处理，此时反渗透系统在高压条件下运行，经过一级二段反渗透，总的水回收率可达到90%左右，产水回用，反渗透浓水进入催化臭氧氧化单元将部分有机物矿化，出水进入生物活性炭单元，利用活性炭吸附和微生物氧化分解有机物的协同作用进一步去除反渗透浓水中的有机物含量，使浓水达标排放。
2.如权利要求1所述一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，采用Ca(OH)2对化工园区废水进行软化处理，Ca(OH)2的投加量为300 mg/L，废水硬度降至66 mg/L（以CaCO3计）。
3.如权利要求1所述一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，超滤系统工作压力为0.1-0.15 MPa，浓水流量1800 L/h，产水流量140 L/h。
4.如权利要求1所述一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，一级一段反渗透控制工作压力6 bar，浓水流量700 L/min，产水流量3 L/min。
5.如权利要求1所述一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，二段反渗透控制工作压力14 bar，浓水流量700 L/min，产水流量2.6 L/min。
6.如权利要求1所述一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，所产生的反渗透浓水直接进入催化臭氧氧化单元，脱除部分有机物。
7.如权利要求1所述一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，催化臭氧氧化反应时间为10 min，臭氧浓度为30 mg/L，加入的催化剂为Fe-Al2O3负载型催化剂，投加量为100 g/L。
8.如权利要求1所述一种化工园区废水近零排放处理工艺，其特征在于，催化臭氧氧化出水直接进入生物活性炭单元，生物活性炭单元的空床停留时间为60 min，进一步利用活性炭吸附和微生物氧化分解有机物的协同作用去除反渗透浓水中有机物含量，使浓水达标排放。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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