CN211445348U - 反渗透浓水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废水处理技术领域，提供了一种反渗透浓水处理系统。该系统包括臭氧反应塔、电芬顿塔及沉淀池，所述臭氧反应塔的出水口及出气口与所述电芬顿塔内的反应区连通，所述电芬顿塔的出水口与沉淀池连通；本申请臭氧反应塔产生的气体能够强化电芬顿塔内的电芬顿反应；同时，电芬顿反应产生的有效离子能够催化臭氧的进一步反应；臭氧氧化法和电芬顿法联用，能有效解决反渗透浓水中有机物污染问题且化学污泥产量低，在提升出水水质的同时也降低了废水处理成本。

Description

反渗透浓水处理系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，特别涉及一种反渗透浓水处理系统。

背景技术

在废水深度处理技术中，反渗透膜技术作为一种工业废水处理工艺，因其诸多优点而被广泛采纳。反渗透能够提供优质出水，与此同时还会产生一定比例的反渗透浓水，反渗透浓水不但盐分高且一般含有多种有机物，直接排放污染较大且危害人体健康。在浓水排放或回收前，需对其含有的有机物进行处理，因此，如何有效去除反渗透浓水中有机物成为研究热点。

反渗透浓水中有机物种类和浓度，和其来水种类及前端预处理工艺不同有关。常见的反渗透浓水处理方法有混凝沉淀、吸附法及高级氧化法等，高级氧化法对反渗透浓水中有机物的去除具有高效性，因此研究较多，可以分为臭氧氧化法、电化学法、芬顿法、光催化法、超声波分解法等。单一的一种高级氧化工艺往往不能满足反渗透浓水中有机物的去除要求，或成本较高，因此寻求更经济有效的方法去除反渗透浓水中的有机物迫在眉睫。

在工程应用中，臭氧氧化法和芬顿法常常作为反渗透浓水中有机物去除方法，但两者又都具有一定的不足。臭氧氧化法往往因为催化剂成本过高或臭氧利用效率低等因素而增加运行成本，芬顿法常常会产生大量铁泥，且药剂损耗较大，同样成本较高。因此，在实际工程应用中，如何经济有效的去除反渗透浓水中的有机物具有十分重要的研究意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种反渗透浓水处理系统，减少药剂使用成本的同时有效的利用臭氧，提升有机物去除效果。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种反渗透浓水处理系统，包括臭氧反应塔、电芬顿塔及沉淀池，所述臭氧反应塔的出水口及出气口与所述电芬顿塔内的反应区连通，所述电芬顿塔的出水口与沉淀池连通。

可选的，所述臭氧反应塔的下部设置有进水口，所述臭氧反应塔的底板设置有臭氧曝气头。

可选的，所述臭氧反应塔的上部设置有第一出水管，所述第一出水管与所述电芬顿塔连通。

可选的，所述第一出水管上设置有第一PH药剂投加口及第一PH计。

可选的，所述第一出水管上还设置有芬顿试剂投加口。

可选的，所述电芬顿塔的阳极采用铁质材料，所述电芬顿塔的阴极采用石墨毡、活性碳纤维、金属修饰石墨或碳气凝胶中的一种。

可选的，所述电芬顿塔通过第二出水管与所述沉淀池连通。

可选的，所述第二出水管上设置有第二PH药剂投加口、第二PH计。

可选的，所述沉淀池的上部及下部对应设置有净水出口及化学污泥出口，所述沉淀池的下部还通过污泥回流泵与所述电芬顿塔的污泥回流口连通。

可选的，所述电芬顿塔的上部设置有废气处理装置。

与现有技术相比，本申请臭氧反应塔产生的气体能够强化电芬顿塔内的电芬顿反应；同时，电芬顿反应产生的有效离子能够催化臭氧的进一步反应；臭氧氧化法和电芬顿法联用，能有效解决反渗透浓水中有机物污染问题且化学污泥产量低，在提升出水水质的同时也降低了废水处理成本。

附图说明

图1为本实用新型布置示意图。

附图标记：

1、臭氧反应塔；2、电芬顿塔；3-1、阴极；3-2、阳极；4、沉淀池；5、废气处理装置；6、臭氧曝气头；7、进水口；8-1、第一PH药剂投加口；8-2、第二PH药剂投加口；9-1、第一pH计；9-2、第二pH计；10、芬顿试剂投加口；11、第一出水管；12、第二出水管；13、净水出口；14、化学污泥出口；15、污泥回流泵；16、污泥回流口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种反渗透浓水处理系统，包括臭氧反应塔1、电芬顿塔2及沉淀池4，臭氧反应塔1的出水口及出气口与电芬顿塔2内的反应区连通，电芬顿塔2的出水口与沉淀池4连通。臭氧反应塔1通入混有空气或氧气的臭氧对反渗透浓水进行臭氧氧化处理，这个过程中臭氧反应会产生氧气，还有一部分臭氧未反应，臭氧反应塔1出水及出气至电芬顿塔2，继续对浓水进行处理，未反应臭氧继续发生氧化反应，电芬顿塔2内的阴极3-1利用上述氧气生成H₂O₂，电芬顿塔2中存在Fe²⁺，Fe²⁺和H₂O₂之间的链反应催化生成羟基自由基，羟基自由基进一步的对浓水的有机物进行强氧化处理，最终浓水进入沉淀池4进行沉淀处理，再作为净水被排出。

与现有技术相比，本申请臭氧反应塔1产生的气体能够强化电芬顿塔2内的电芬顿反应；同时，电芬顿反应产生的有效离子能够催化臭氧的进一步反应，生成一定的羟基自由基；臭氧氧化法和电芬顿法联用，能有效解决反渗透浓水中有机物污染问题且化学污泥产量低，在提升出水水质的同时也降低了废水处理成本。

在一些实施例中，臭氧反应塔1的下部设置有进水口7，臭氧反应塔1的底板设置有臭氧曝气头6，臭氧在水中是顺流的状态，自下向上使得臭氧与反渗透浓水发生臭氧氧化反应，去除一部分有机物。

在一些实施例中，臭氧反应塔1的上部设置有第一出水管11，第一出水管11与电芬顿塔2连通。臭氧反应塔1的浓水及气体皆通过第一出水管11通入电芬顿塔2，随后进行电芬顿反应，进一步的去除剩余的有机物。

在一些实施例中，第一出水管11上设置有第一PH药剂投加口8-1及第一PH计9-1。在进行电芬顿反应时，需要对反应环境的PH进行调节，通过第一PH计9-1测量浓水PH值，随后再通过第一PH药剂投加口8-1投药进行PH调节，PH范围为3-12。

在一些实施例中，第一出水管11上还设置有芬顿试剂投加口10。如果电芬顿塔2内的电芬顿反应不理想，阴极3-1并没有产生足够量的反应粒子，此时可通过芬顿试剂投加口10适当的投加一定量的H₂O₂或Fe²⁺试剂，如此使得电芬顿塔2内生成更多的羟基自由基，增强有机物去除效果。

在一些实施例中，电芬顿塔2的阳极3-2采用铁质材料，电芬顿塔2的阴极3-1采用石墨毡、活性碳纤维、金属修饰石墨或碳气凝胶中的一种。为了尽量避免投加Fe²⁺试剂，阳极3-2直接采用铁质材料，从而可以直接电解生成Fe²⁺，减小了试剂成本，阴极3-1要选用吸附氧分子能力强、比表面积大及析氧电位低的材料。

在一些实施例中，电芬顿塔2通过第二出水管12与沉淀池4连通。第一出水管11的出水端布置于电芬顿塔2的下部，则对应的第二出水管12与电芬顿塔2的上部连通，将处理过的浓水引入沉淀池4进行沉淀处理。

在一些实施例中，第二出水管12上设置有第二PH药剂投加口8-2、第二PH计9-2。浓水进入沉淀池4时，要根据第二PH计9-2检测到的PH值，通过第二PH药剂投加口8-2投药进行PH调节，PH范围为3-12，除PH药剂外还可以添加一定的絮凝剂或混凝剂，使得浓水中的盐分、有机物、铁元素等污泥成分进行聚合沉淀，并使得沉淀池4上层净水满足出水PH值需求。

在一些实施例中，沉淀池4的上部及下部对应设置有净水出口13及化学污泥出口14，沉淀池4的下部还通过污泥回流泵15与电芬顿塔2的污泥回流口16连通。将沉淀池4的化学污泥回流至电芬顿塔2，保证电芬顿塔2内化学污泥浓度，化学污泥的存在能保证电芬顿塔2内反应正常进行，同时对有机物具有吸附作用，也对进入电芬顿塔2的臭氧具有催化作用，臭氧氧化反应也会生成一定的羟基自由基，进一步有效去除有机物。

在一些实施例中，电芬顿塔2的上部设置有废气处理装置5。电芬顿塔2工作电解时，会产生一些废气，通入臭氧反应塔1内的臭氧也会有一部分未反应，废气处理装置5将上述废气和臭氧收集处理后达标排放。

本申请的具体一实施例如下所述：

反渗透浓水处理系统处理反渗透浓水中的有机物，进水来自煤化工废水处理工艺中的二级反渗透浓水，具体操作流程如下：

40t/h规模的二级反渗透设备正常运行工况下，反渗透浓水经进水口7进入臭氧反应塔1，反渗透浓水在臭氧反应塔1中停留时间为20～40min，反渗透浓水COD为120～500mg/L，pH为6～9，TDS为9000～85000mg/L，50～100mg/L的臭氧以20～60mL/min的流量经臭氧曝气头6进入臭氧反应塔1，臭氧反应塔1出水经第一出水管11进入电芬顿塔2，通过第一PH药剂投加口8-1加酸调pH，第一pH计9-1检测到pH值为3～5，由芬顿试剂投加口10投加双氧水，电芬顿塔2的阳极3-2为铁板，阴极3-1为石墨毡，经电芬顿塔2处理后，废气经尾气处理装置5处置后排出；

电芬顿塔2出水经第二出水管12进入沉淀池4，通过第二PH药剂投加口8-2加碱调pH，第二pH计9-2检测到pH值为6～9，经沉淀池4泥水分离后，沉淀池4底部一部分污泥经污泥回流泵15泵入电芬顿塔2，另一部分污泥经化学污泥出口直接排除，沉淀池4上清液经净水出口13排出，出水COD为10～50mg/L，反渗透浓水中有机物去除系统对反渗透浓水中有机物去除率达75％～95％。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种反渗透浓水处理系统，其特征在于：包括臭氧反应塔(1)、电芬顿塔(2)及沉淀池(4)，所述臭氧反应塔(1)的出水口及出气口与所述电芬顿塔(2)内的反应区连通，所述电芬顿塔(2)的出水口与沉淀池(4)连通。

2.根据权利要求1所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述臭氧反应塔(1)的下部设置有进水口(7)，所述臭氧反应塔(1)的底板设置有臭氧曝气头(6)。

3.根据权利要求2所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述臭氧反应塔(1)的上部设置有第一出水管(11)，所述第一出水管(11)与所述电芬顿塔(2)连通。

4.根据权利要求3所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述第一出水管(11)上设置有第一PH药剂投加口(8-1)及第一PH计(9-1)。

5.根据权利要求4所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述第一出水管(11)上还设置有芬顿试剂投加口(10)。

6.根据权利要求1所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述电芬顿塔(2)的阳极(3-2)采用铁质材料，所述电芬顿塔(2)的阴极(3-1)采用石墨毡、活性碳纤维、金属修饰石墨或碳气凝胶中的一种。

7.根据权利要求1所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述电芬顿塔(2)通过第二出水管(12)与所述沉淀池(4)连通。

8.根据权利要求7所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述第二出水管(12)上设置有第二PH药剂投加口(8-2)、第二PH计(9-2)。

9.根据权利要求7所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述沉淀池(4)的上部及下部对应设置有净水出口(13)及化学污泥出口(14)，所述沉淀池(4)的下部还通过污泥回流泵(15)与所述电芬顿塔(2)的污泥回流口(16)连通。

10.根据权利要求1所述的反渗透浓水处理系统，其特征在于：所述电芬顿塔(2)的上部设置有废气处理装置(5)。

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