CN115448485B - 一种高浓度难降解有机废水处理系统 - Google Patents

一种高浓度难降解有机废水处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高浓度难降解有机废水处理系统，属于废水处理技术领域，包括调节池、絮凝沉淀池、自清洗过滤器、一级DTRO系统、二段DTRO系统、二级DTRO系统、脱气塔，二级DTRO系统的二级产水回用或达标排放，二段DTRO系统的二段浓水经过浓缩后进入蒸发及干燥系统。本发明具有工艺设备简单，处理效果优质、水的回收利用率高、节约能源、运行稳定可靠、投资运行成本低等优点。

Description

一种高浓度难降解有机废水处理系统
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体地说，本发明涉及一种难降解有机废水的处理系统。
背景技术
高浓度难降解有机废水的处理，是目前国内外污水处理界公认的难题。对于这类废水，目前国内外研究较多的有焦化废水、制药废水、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水以及垃圾渗滤液。所谓“高浓度”，是指这类废水的有机物浓度（以COD计）较高，一般均在2000mg/L以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克；所谓“难降解”是指这类废水的可生化性较低（BOD5/COD值一般均在0.3以下甚至更低），难以生物降解。所以，业内普遍将COD浓度大于2000mg/L、BOD5/COD值低于0.3的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。
近年来，处理高浓度有机废水技术已经取得了一定的进展，处理方法主要有氧化法、物化法和生物法等。
氧化技术被广泛应用于高浓度难降解有机废水的处理中，一般用于预处理，把难生物消化的有机污染物转化为可生物降解的有机污染物，一般需要工艺流程复杂，投资成本高。处理高浓度难降解有机废水常用的物理化学技术包括吸附法和膜处理技术，吸附法处理效果好、成本少，但是由于吸附剂的吸附容量有限，再生能力弱，限制了该方法的实际应用；膜处理技术具有效率高、工艺简单等优点，但应用常规的反渗透或超滤技术，由于污水对膜的污染很快就造成膜堵塞，从而造成系统瘫痪，由于反渗透膜要在高压下运行，能耗非常高。生物技术是常用的污水处理技术，但对于难降解的有机物效果较差，而且受原水水质变化影响较大，不耐冲击负荷，造成产水水质不稳定。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明以碟管式反渗透（DTRO）技术为核心，目的是提供一种高浓度难降解有机废水的处理系统，实现处理后的水质回用或达标排放。
为实现上述目的，本发明提供的一种高浓度难降解有机废水处理系统，包括：调节池、絮凝沉淀池、自清洗过滤器、一级DTRO系统、二段DTRO系统、二级DTRO系统、脱气塔，所述高浓度难降解废水首先进入调节池调节水量和水质，然后进入絮凝沉淀池，通过加入絮凝剂和斜板沉淀，去除水中的悬浮污染物，经絮凝沉淀池处理后的水进入自清洗过滤器，利用盘片离心过滤进一步去除污染物，然后进入一级DTRO系统，利用碟管式反渗透膜去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级产水进入二级DTRO系统进一步去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级浓水含有的去除难降解有机污染物和离子浓度更高，进入二段DTRO系统，在高压作用下，利用抗污染RO膜去除污染物，所述二段DTRO系统的二段产水进入二级DTRO系统，二段DTRO系统的二段浓水进入浓缩液储池经过浓缩后污水进入蒸发系统，污泥进入压滤干燥系统，所述二级DTRO系统的二级产水回用或达标排放，所述二级DTRO系统的二级浓水返回到絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池排放的沉淀污泥进入浓缩液储池。
所述自清洗过滤器由若干个过滤罐和相应的管路、阀门以及自控系统组成，所述过滤罐内由若干盘片叠加而成，所述盘片表面有流道，正常过滤水时，盘片压紧依靠盘片间流道的孔隙过滤杂质，过滤精度为10～200µm，所述自清洗过滤器定期对过滤罐进行反冲洗，每次反冲洗一个过滤罐，反冲洗时盘片松开，从而把盘片表面的污染物冲走，反冲洗后排水返回到絮凝沉淀池。
所述一级DTRO系统由一级DTRO膜柱和一级节能器、一级高压泵和配套的管道、阀门组成，所述二段DTRO系统由二段DTRO膜柱和二段节能器、二段高压泵和配套的管道、阀门组成，所述二级DTRO系统由二级DTRO膜柱和二级节能器、二级高压泵和配套的管道、阀门组成，所述一级DTRO膜柱、二段DTRO膜柱、二级DTRO膜柱，采用相同的DTRO膜柱结构，所述DTRO膜柱是由RO膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和膜壳所组成，一级DTRO膜柱、二级DTRO膜柱和二段DTRO膜柱区别是采用不同材质的膜片和运行压力，所述一级DTRO系统和二级DTRO系统采用常规DTRO膜片，运行压力30-90bar，而二段DTRO系统采用抗污染、耐高压的DTRO膜片，运行压力是60-160bar。
所述一级DTRO系统、二级DTRO系统和二段DTRO系统内分别包括一级节能器、二级节能器和二段节能器，所述一级DTRO系统的一级节能器，将一级浓水能量传递给一级进水，使一级进水压力增加，所述二级DTRO系统的二级节能器，将二级浓水能量传递给二级进水，使二级进水压力增加，所述二段DTRO系统的二段节能器，将二段浓水能量传递给二段进水，使二段进水压力增加。
与现有技术相比本发明具有如下优点：
1.工艺简单，在DTRO前没有过多的预处理，利用反渗透膜过滤原理，DTRO产水水质有保障；
2.节约能源，通过节能器，利用DTRO浓水的余压力为进水增压，降低能源消耗量；
3.利用DTRO两级和两段设计，一方面提高产水水质，同时提高水的利用率，节约水资源；
4.设备占地面积小，投资和运行成本低；
5.运行稳定，产水水质好。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是盘片过滤器的结构图；
图3是盘片过滤器的内部结构图；
图4是DTRO膜柱的机构图；
图5是一级DTRO系统的结构图；
图6是二级DTRO系统的结构图；
图7是二段DTRO系统的结构图；
其中1－过滤罐；2－盘片；3－导流盘；4－O型橡胶垫圈；5－RO膜片；6－拉杆；7－膜壳。
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本发明进行详细叙述。本实施例为本发明的非限定性实施例。
实施例1，本实施例的高浓度难降解有机废水处理系统的进水来自化工污水，COD浓度约2300mg/l。本实施例的高浓度难降解有机废水处理系统，包括：调节池、絮凝沉淀池、自清洗过滤器、一级DTRO系统、二段DTRO系统、二级DTRO系统、脱气塔，所述高浓度难降解废水首先进入调节池调节水量和水质，然后进入絮凝沉淀池，通过加入絮凝剂和斜板沉淀，去除水中的悬浮污染物，经絮凝沉淀池处理后的水进入自清洗过滤器，利用盘片离心过滤进一步去除污染物，然后进入一级DTRO系统，利用碟管式反渗透膜去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级产水进入二级DTRO系统进一步去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级浓水含有的去除难降解有机污染物和离子浓度更高，进入二段DTRO系统，在高压作用下，利用抗污染RO膜去除污染物，所述二段DTRO系统的二段产水进入二级DTRO系统，二段DTRO系统的二段浓水进入浓缩液储池经过浓缩后污水进入蒸发系统，污泥进入压滤干燥系统，所述二级DTRO系统的二级产水回用或达标排放，所述二级DTRO系统的二级浓水返回到絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池排放的沉淀污泥进入浓缩液储池。
其中自清洗过滤器由20个过滤罐（1）和相应的管路、阀门以及自控系统组成，过滤罐内（1）由500片盘片（2）叠加而成，所述盘片（2）表面有流道，正常过滤水时，盘片（2）压紧依靠盘片间流道的孔隙过滤杂质，过滤精度为50µm，所述自清洗过滤器定期对过滤罐（1）进行反冲洗，每次反冲洗一个过滤罐（1），反冲洗时盘片松开，从而把盘片（2）表面的污染物冲走，反冲洗后排水返回到絮凝沉淀池。
其中一级DTRO系统、二级DTRO系统和二段DTRO系统由DTRO膜柱和节能器、高压泵和配套的管道、阀门组成，其中DTRO膜柱是由RO膜片（5）、导流盘（3）、O型橡胶垫圈（4）、中心拉杆（6）和膜壳（7）所组成，一级DTRO膜柱和二级DTRO膜柱采用常规芳香聚酰胺材料的DTRO膜片，运行压力40bar，而二段DTRO膜柱采用抗污染、耐高压的DTRO膜片，运行压力是100bar。DTRO系统的节能器，浓水能量传递给进水，使进水压力增加10～50bar。
经过本实施例的高浓度难降解有机废水处理系统净化后，产水回用，污泥经过干燥处理后用作生产填料的材料。
实施例2，本实施例的高浓度难降解有机废水处理系统进水来自垃圾渗滤液废水，COD浓度约15000mg/l。本实施例的高浓度难降解有机废水处理系统，包括：调节池、絮凝沉淀池、自清洗过滤器、一级DTRO系统、二段DTRO系统、二级DTRO系统、脱气塔，所述高浓度难降解废水首先进入调节池调节水量和水质，然后进入絮凝沉淀池，通过加入絮凝剂和斜板沉淀，去除水中的悬浮污染物，经絮凝沉淀池处理后的水进入自清洗过滤器，利用盘片离心过滤进一步去除污染物，然后进入一级DTRO系统，利用碟管式反渗透膜去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级产水进入二级DTRO系统进一步去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级浓水含有的去除难降解有机污染物和离子浓度更高，进入二段DTRO系统，在高压作用下，利用抗污染RO膜去除污染物，所述二段DTRO系统的二段产水进入二级DTRO系统，二段DTRO系统的二段浓水进入浓缩液储池经过浓缩后污水进入蒸发系统，污泥进入压滤干燥系统，所述二级DTRO系统的二级产水回用或达标排放，所述二级DTRO系统的二级浓水返回到絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池排放的沉淀污泥进入浓缩液储池。
其中自清洗过滤器由10个过滤罐（1）和相应的管路、阀门以及自控系统组成，过滤罐（1）内由400片盘片（2）叠加而成，所述盘片（2）表面有流道，正常过滤水时，盘片（2）压紧依靠盘片（2）间流道的孔隙过滤杂质，过滤精度为100µm，所述自清洗过滤器定期对过滤罐（1）进行反冲洗，每次反冲洗一个过滤罐（1），反冲洗时盘片（2）松开，从而把盘片（2）表面的污染物冲走，反冲洗后排水返回到絮凝沉淀池。
其中一级DTRO系统、二级DTRO系统和二段DTRO系统由DTRO膜柱和节能器、高压泵和配套的管道、阀门组成，其中DTRO膜柱是由RO膜片（5）、导流盘（3）、O型橡胶垫圈（4）、中心拉杆（6）和膜壳（7）所组成，一级DTRO膜柱和二级DTRO膜柱采用常规芳香聚酰胺材料的DTRO膜片，运行压力60bar，而二段DTRO膜柱采用抗污染、耐高压的DTRO膜片，运行压力是120bar。DTRO系统的节能器，浓水能量传递给进水，使进水压力增加10～50bar。
经过本实施例的高浓度难降解有机废水处理系统净化后，产水达标排放，污泥经过干燥处理后返回垃圾填埋场。
本发明的有益效果包括：工艺设备简单，处理效果优质、水的回收利用率高、节约能源、运行稳定可靠、投资运行成本低等。

Claims (4)

1.一种高浓度难降解有机废水处理系统，其特征在于包括：调节池、絮凝沉淀池、自清洗过滤器、一级DTRO系统、二段DTRO系统、二级DTRO系统和脱气塔，所述高浓度难降解废水首先进入调节池调节水量和水质，然后进入絮凝沉淀池，通过加入絮凝剂和斜板沉淀，去除水中的悬浮污染物，经絮凝沉淀池处理后的水进入自清洗过滤器，利用盘片离心过滤进一步去除污染物，然后进入一级DTRO系统，利用碟管式反渗透膜去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级产水进入二级DTRO系统进一步去除难降解有机污染物和离子污染物，所述一级DTRO系统的一级浓水含有的去除难降解有机污染物和离子浓度更高，进入二段DTRO系统，在高压作用下，利用抗污染RO膜去除污染物，所述二段DTRO系统的二段产水进入二级DTRO系统，二段DTRO系统的二段浓水进入浓缩液储池经过浓缩后污水进入蒸发系统，污泥进入压滤干燥系统，所述二级DTRO系统的二级产水回用或达标排放，所述二级DTRO系统的二级浓水返回到絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池排放的沉淀污泥进入浓缩液储池。
2.如权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理系统，其特征在于：所述自清洗过滤器由若干个过滤罐和相应的管路、阀门以及自控系统组成，所述过滤罐内由若干盘片叠加而成，所述盘片表面有流道，正常过滤水时，盘片压紧依靠盘片间流道的孔隙过滤杂质，过滤精度为10～200µm，所述自清洗过滤器定期对过滤罐进行反冲洗，每次反冲洗一个过滤罐，反冲洗时盘片松开，从而把盘片表面的污染物冲走，反冲洗后排水返回到絮凝沉淀池。
3.如权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理系统，其特征在于：所述一级DTRO系统由一级DTRO膜柱和一级节能器、一级高压泵和配套的管道、阀门组成；所述二段DTRO系统由二段DTRO膜柱和二段节能器、二段高压泵和配套的管道、阀门组成；所述二级DTRO系统由二级DTRO膜柱和二级节能器、二级高压泵和配套的管道、阀门组成；所述一级DTRO膜柱、二段DTRO膜柱、二级DTRO膜柱，采用相同的DTRO膜柱结构，所述DTRO膜柱是由RO膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和膜壳所组成；一级DTRO膜柱、二级DTRO膜柱和二段DTRO膜柱区别是采用不同材质的膜片和运行压力，所述一级DTRO系统和二级DTRO系统采用常规DTRO膜片，运行压力30-90bar，而二段DTRO系统采用抗污染、耐高压的DTRO膜片，运行压力是60-160bar。
4.如权利要求1～3所述的一种高浓度难降解有机废水处理系统，其特征在于：所述一级DTRO系统、二级DTRO系统和二段DTRO系统内分别包括一级节能器、二级节能器和二段节能器，所述一级DTRO系统的一级节能器，将一级浓水能量传递给一级进水，使一级进水压力增加，所述二级DTRO系统的二级节能器，将二级浓水能量传递给二级进水，使二级进水压力增加，所述二段DTRO系统的二段节能器，将二段浓水能量传递给二段进水，使二段进水压力增加。
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