CN116395915B - 一种海绵生产废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理领域，并具体公开了一种海绵生产废水处理系统，包括：依次设置的预处理机构、活性炭吸附装置、碱解装置、纳滤装置、光催化装置、反渗透装置、蒸发装置、结晶装置、混合装置、生化处理装置，所述活性炭吸附装置通过活性炭输送机构将所述活性炭吸附装置中的饱和活性炭输送至所述碱解装置，所述碱解装置中的废碱通过废碱液输送管输送至所述纳滤装置，解决了现有技术中碱解过程中碱投加量大，废水处理成本高等问题的同时，提高了海绵生产废水可生化性。
Description
技术领域
本发明是关于废水处理领域，特别是关于一种海绵生产废水处理系统。
背景技术
海绵生产过程中，二甲基甲酰胺（DMF）为化学合成海绵的原料，其产生大量的含DMF废水，这种废水具有浓度高、盐分高、可生化性差的特点，一般的生化处理工艺难以达到对此类废水的处理。
目前国内外常见处理方法有化学法——Fenton、光催化氧化、湿式氧化、超临界水氧化、碱性水解；物化法——精馏、吸附、萃取；物化预处理及组合工艺，其中以微生物代谢为基础的生物法——A/O、A/A/O、氧化沟、生物滤池等被认为是处理 DMF 废水最经济的方法，但是由于DMF的毒性对微生物具有抑制作用，生物法难以良好运行，海绵生产废水中本身含盐量很高，进行中和反应后废水中的盐分进一步提高，生化废水处理收到盐分的抑制。
“李庆，南昌大学，高盐DMF废水处理的工艺研究与应用”中公开了其采用碱解对污水中有毒有害物质进行处理，并通过物化手段对碱解产生的二甲胺气体进行回收利用，并利用两级A/O系统，采用W2耐盐菌进行处理，出水COD在300-500mg/L。然而，由于碱解过程中碱投加量大，废水处理成本高，引入碱性物质后增加废水中的盐分，大大提高了废水处理难度。
因此，如何能够降低DMF废水毒性，提高其可生化性成为目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种海绵生产废水处理系统，包括：依次设置的预处理机构1、活性炭吸附装置2、碱解装置3、纳滤装置4、光催化装置6、反渗透装置7、蒸发装置8、结晶装置9、混合装置10、生化处理装置11，所述活性炭吸附装置2通过活性炭输送机构2-3将所述活性炭吸附装置2中的饱和活性炭输送至所述碱解装置3，所述碱解装置3上设置碱液入口31和pH检测机构32，所述碱解装置3中的废碱通过废碱液输送管3-4输送至所述纳滤装置4，所述纳滤装置4的浓水出口通过浓缩液输送管4-6输送至所述光催化装置6，所述光催化装置6出水输送至所述反渗透装置7中，所述反渗透装置7的浓水通过RO浓缩管7-8输送至所述蒸发装置8，所述混合装置10中的混合废水通过混合废水管10-11输送至生化处理装置11；
进一步地，所述系统还包括过滤机构5，所述过滤机构为砂滤池，所述砂滤池出水口连通所述浓缩液输送管4-6将废水输送至所述光催化装置；
进一步地，所述生化处理装置11包括依次设置的缺氧一池111、好氧一池112、缺氧二池113、好氧二池114、沉淀池115，
进一步地，所述海绵生产废水包括DMF浓水和DMF淡水；
进一步地，所述预处理机构1设置DMF浓水进水管，所述过滤机构5设置DMF淡水进水管；
进一步地，所述预处理机构1包括格栅和微滤装置；
进一步地，所述pH检测机构32检测所述碱解装置3中的碱液的pH，当所述碱解装置3中碱液的pH小于14时，更换所述碱解装置3中的碱液；
进一步地，所述碱解装置3中更换碱液时，将pH小于14的碱液输送至所述纳滤装置4；
进一步地，所述光催化装置6中采用二氧化钛作为催化剂，紫外灯作为光源，并向废水中曝气，所述紫外灯功率为250-320 W，波长为254nm，光催化时间30-45min；
进一步地，还设置有水解酸化装置，所述水解酸化装置设置生活污水进水口，所述水解酸化装置出水管连接所述混合装置10；
进一步地，所述碱液为氢氧化钠溶液；
与现有技术相比，根据本发明实施方式的方案，本申请设置了活性炭吸附装置，将DMF浓水进行活性炭吸附后，将废水中的DMF等有机物吸附，然后将活性炭输送至碱解装置进行碱解处理，将废水中的DMF碱解以降低废水毒性；
然后将活性炭吸附装置出水输送至纳滤装置处理，并将浓缩后进行光催化处理，这样可以通过碱解装置降低DMF浓水中的DMF浓度的同时，废水中的pH不会有巨大的提升，节省了中和处理步骤；
另外，由于DMF废水中盐分高，经过光催化处理后的废水进行反渗透装置、蒸发、结晶装置处理，将废水中的有机物与盐分分离，降低进入生化处理装置的盐分；
由于经过碱解装置处理后的碱液进入纳滤装置，废水pH升高，因此，设置水解酸化装置对生活污水进行水解酸化处理后，将水解酸化出水与结晶装置出水混合后降低废水中pH，同时提高了废水中氮磷含量，调节废水中碳、氮、磷比，进一步提升了生化效率。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的一种海绵生产废水处理系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1：某日用品海绵生产废水，所述海绵生产废水包括DMF浓水和DMF淡水；其中，DMF浓水： COD为26050mg/L，pH4-6，氨氮1.92mg/L；DMF淡水：COD为4680mg/L，pH7-8，氨氮1.63mg/L；生活污水BOD5为100～200mg/L，COD为200～400mg/L，NH3-N为30～40mg/L；
一种海绵生产废水处理系统，包括：依次设置的预处理机构1、活性炭吸附装置2、碱解装置3、纳滤装置4、光催化装置6、反渗透装置7、蒸发装置8、结晶装置9、混合装置10、生化处理装置11，所述活性炭吸附装置2通过活性炭输送机构2-3将所述活性炭吸附装置2中的饱和活性炭输送至所述碱解装置3，所述碱解装置3上设置碱液入口31和pH检测机构32，所述碱解装置3中的废碱通过废碱液输送管3-4输送至所述纳滤装置4，所述纳滤装置4的浓水出口通过浓缩液输送管4-6输送至所述光催化装置6，所述光催化装置6出水输送至所述反渗透装置7中，所述反渗透装置7的浓水通过RO浓缩管7-8输送至所述蒸发装置8，所述混合装置10中的混合废水通过混合废水管10-11输送至生化处理装置11；所述预处理机构1设置DMF浓水进水管，所述过滤机构5设置DMF淡水进水管；所述预处理机构1包括格栅和微滤装置，所述格栅采用2mm格栅，微滤精度为0.05-0.1μm；还包括过滤机构5，所述过滤机构5为砂滤池，所述砂滤池出水口连通所述浓缩液输送管4-6将废水输送至所述光催化装置；所述生化处理装置11包括依次设置的缺氧一池111、好氧一池112、缺氧二池113、好氧二池114、沉淀池115，所述pH检测机构32检测所述碱解装置3中的碱液的pH，当所述碱解装置3中碱液的pH小于14时，更换所述碱解装置3中的碱液；所述碱解装置3中更换碱液时，将pH小于14的碱液输送至所述纳滤装置4，所述光催化装置6中采用二氧化钛作为催化剂，紫外灯作为光源，并向废水中曝气，所述紫外灯功率为250-320 W，波长为254nm，光催化时间30-45min，还设置有水解酸化装置，所述水解酸化装置设置生活污水进水口，所述水解酸化装置出水管连接所述混合装置10；
向所述碱解装置3中通入20-30g/L的氢氧化钠溶液，气液比3000:1，反应2-3h，所述碱解装置3中的活性炭在反应结束后经冲洗输送至所述活性炭吸附；
所述纳滤装置4的工作压力0.5～1.5Mpa，浓缩倍数5～10倍；
所述过滤机构5采用格栅过滤和微滤系统，所述格栅采用2mm格栅，微滤精度为0.05-0.1μm；
所述光催化装置6采用二氧化钛作为催化剂，紫外灯作为光源，并向废水中曝气，所述紫外灯功率为250-320 W，波长为254nm，光催化时间30-45min；
所述反渗透装置采用反渗透膜精度为0.0005~0.001μm，回收率 40-50%；
将所述结晶装置产出的浓水和反渗透装置淡水输送至混合装置，并且向所述水解酸化装置中输送生活污水，将所述水解酸化装置出水输送至混合装置，通过所述水解酸化装置出水调节混合装置中废水的pH至6-8，通过所述水解酸化出水调节混合装置中废水的C:N:P=100-120:4-5:1；
将混合装置出水依次输送至缺氧一池111、好氧一池112、缺氧一池113、好氧一池114，所述好氧一池和好氧二池中投加聚氨酯海绵填料，所述好氧一池溶解氧控制在2-3mg/L，所述缺氧一池溶解氧控制在0.2-0.3mg/L，所述好氧二池溶解氧控制在3-4mg/L，所述缺氧一池溶解氧控制在0.3-0.4mg/L；
控制所述碱解装置3中碱液的pH，当所述碱液的pH小于14时，更换所述碱解装置3中的碱液，并将将pH小于14的碱液输送至所述纳滤装置；所述活性炭吸附装置的出水返回活性炭吸附装置进行循环处理。
经过处理后的COD可控制在60mg/L以下，且常规的生化处理单元中不需要添加耐盐菌，出水水质稳定。
对比例：
采用普通碱解工艺和耐盐菌处理后的出水COD为400-550mg/L，难以达到处理要求。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (3)
1. 一种海绵生产废水处理系统，其特征在于，包括：依次设置的预处理机构（1）、活性炭吸附装置（2）、碱解装置（3）、纳滤装置（4）、光催化装置（6）、反渗透装置（7）、蒸发装置（8）、结晶装置（9）、混合装置（10）、生化处理装置（11），所述活性炭吸附装置（2）通过活性炭输送机构（2-3）将所述活性炭吸附装置（2）中的饱和活性炭输送至所述碱解装置（3），所述碱解装置（3）上设置碱液入口（31）和pH检测机构（32），所述碱解装置（3）中的废碱通过废碱液输送管（3-4）输送至所述纳滤装置（4），所述纳滤装置（4）的浓水出口通过浓缩液输送管（4-6）输送至所述光催化装置（6），所述光催化装置（6）出水输送至所述反渗透装置（7）中，所述反渗透装置（7）的浓水通过RO浓缩管（7-8）输送至所述蒸发装置（8），所述蒸发装置（8）连接所述结晶装置（9），将所述结晶装置（9）产出的浓水和反渗透装置（7）产出的淡水输送至混合装置（10），所述混合装置（10）中的混合废水通过混合废水管（10-11）输送至生化处理装置（11），所述pH检测机构（32）检测所述碱解装置（3）中的碱液的pH，当所述碱解装置（3）中碱液的pH小于14时，更换所述碱解装置（3）中的碱液；所述碱解装置（3）中更换碱液时，将pH小于14的碱液输送至所述纳滤装置（4）；所述光催化装置（6）中采用二氧化钛作为催化剂，紫外灯作为光源，并向废水中曝气，所述紫外灯功率为250-320 W，波长为254nm，光催化时间30-45min；还设置有水解酸化装置，所述水解酸化装置设置生活污水进水口，所述水解酸化装置出水管连接所述混合装置（10），所述系统还包括过滤机构（5），所述过滤机构为砂滤池，所述砂滤池出水口连通所述浓缩液输送管（4-6）将废水输送至所述光催化装置，所述海绵生产废水包括DMF浓水和DMF淡水，所述DMF浓水的 COD为26050mg/L，pH为4-6，氨氮为1.92mg/L，所述DMF淡水的COD为4680mg/L，pH7-8，氨氮1.63mg/L，所述预处理机构（1）设置DMF浓水进水管，所述过滤机构（5）设置DMF淡水进水管。
2.如权利要求1所述的海绵生产废水处理系统，其特征在于，所述生化处理装置（11）包括依次设置的缺氧一池（111）、好氧一池（112）、缺氧二池（113）、好氧二池（114）和沉淀池（115）。
3.如权利要求1所述的海绵生产废水处理系统，其特征在于，所述预处理机构（1）包括格栅和微滤装置。
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