CN212425805U - 一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统，其包括按水流方向依次设置的隔油池、芬顿反应池、固定床式水处理柱、pH调节池、一级沉淀池、二级沉淀池、OSMMBR系统和膜浓缩系统；所述OSMMBR系统包括集成一体的生化池和MBR膜池；所述处理回用系统还包括软化器和蒸发器，所述膜浓缩系统的产水排水口与所述软化器连接，所述膜浓缩系统的浓水排水口与所述蒸发器连接。在芬顿氧化处理、催化氧化处理、以及絮凝沉淀处理的联合作用下，可有效将废水中的大分子有机物降解为小分子有机物，同时能较大程度地去除废水中的重金属离子，减轻了后续生化处理的负荷，确保OSMMBR系统的出水能达到膜浓缩系统的进水要求，从而实现废水的回用及零排放处理。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，尤其涉及一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统。
背景技术
工业生产的电除雾工艺和电除尘工艺均会产生废水，这类废水的污染物浓度高，且成分复杂，除了含有重金属离子外，还含有高浓度的难降解COD和SS。目前，对于这类废水的处理方法主要为物化处理法，即通过投加碱液将废水的可溶性金属离子转化为氢氧化物，并通过投加絮凝剂，将其和部分其它悬浮物一起沉淀下来，从而达到净化废水的目的。该种方法的工艺简单，处理成本低，但当废水中的金属离子浓度较高时，需投加大量的药剂进行处理，处理成本较高。而且，该方法对于废水中的有机污染物，尤其是可溶性COD等的处理效率较低，从而致使出水的水质达不到生产回用的标准，甚至达不到排放标准。
为此，有人在前处理中增加了电絮凝处理和Fenton处理步骤。然而，电絮凝只对金属离子具有较好的絮凝作用，对于有机物的絮凝效率较低，若用于处理有机物浓度较高而金属离子浓度较低的电除雾废水和电除尘废水时，会导致电能消耗量显著增加。同时，电絮凝处理后仍需投加大量的Fenton试剂来氧化降解有机物，但对于COD和SS的处理效果仍然不理想。因此，上述前处理只适用于金属离子浓度较高而有机物浓度较低的废水如电镀废水的处理。
实用新型内容
为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种用于电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统及处理回用方法，实现对电除雾废水和电除尘废水的回用及零排放处理。
为实现其目的，本实用新型采取的技术方案如下：
本实用新型提供了一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统，其包括按水流方向依次设置的隔油池、芬顿反应池、固定床式水处理柱、pH调节池、一级沉淀池、二级沉淀池、OSMMBR系统和膜浓缩系统；所述OSMMBR系统包括集成一体的生化池和MBR膜池；所述处理回用系统还包括软化器和蒸发器，所述膜浓缩系统的产水排水口与所述软化器连接，所述膜浓缩系统的浓水排水口与所述蒸发器连接。
优选地，所述OSMMBR系统中的生化池和MBR膜池按水流方向依次设置。
本实用新型的OSMMBR系统中，生化池与MBR膜池集成一体化。由此，可减少系统中活性污泥的流失率，使系统的活性污泥浓度显著提高，大大提高了系统的生化降解效果和抗外界冲击能力。此外，OSMMBR系统中的生化池通过缺氧-好氧活性污泥法去除废水中的氨氮、COD、TP和SS。MBR膜池采用了特种膜材料(如：PPSU、PVDF、PVC等)，可较好地截留废水中的污染物，确保出水能达到后续进一步深度处理的标准。
优选地，所述膜浓缩系统为三级膜浓缩系统，其包括一级纳滤(NF)系统、二级反渗透(RO)系统和三级反渗透(RO)系统。应用时，OSMMBR系统中的MBR产水首先进入一级NF系统，处理后的产水经软化处理后直接回用，浓水进入二级RO系统，经二级RO系统处理后的产水经软化处理直接回用，浓水进入三级RO系统，经三级RO系统处理后的浓水(浓缩液)进入蒸发器进行蒸发处理，而产水回到前端作为调节水，与二级RO系统处理后的浓水混合。
优选地，所述蒸发器为MVR蒸发器。
优选地，所述固定床式水处理柱的内部填充有降解有机物的催化剂。优选地，所述固定床式水处理柱的内部填充有Cu/Acti-C催化剂。
本实用新型还提供了一种所述Cu/Acti-C催化剂的制备方法，步骤如下：将活性炭浸渍于Cu(NO3)2溶液中，取出干燥，煅烧，制得所述Cu/Acti-C催化剂。
所述Cu/Acti-C催化剂的制备方法中，活性炭与Cu(NO3)2溶液的体积比优选为1:10～1:12，所述Cu(NO3)2溶液的质量百分浓度优选为0.4％～0.75％，所述煅烧的工艺条件优选为500～600℃下煅烧4～5h。
经实验表明，本实用新型提供的所述Cu/Acti-C催化剂的制备方法中，当Cu(NO3)2的质量百分浓度为0.4％～0.75％时，所得Cu/Acti-C催化剂的催化效率较高，对有机物的降解效果较好，鉴于成本考虑，优选使用0.4％的Cu(NO3)2。
本实用新型还提供了一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用方法，其包括采用本实用新型所述的处理回用系统对电除雾废水和/或电除尘废水进行处理回用，步骤如下：
(1)在所述隔油池中对废水进行隔油处理；
(2)然后在所述芬顿反应池中，通过芬顿反应降解废水中的有机物，芬顿反应在pH＝2.5～4的条件下进行；
(3)然后通过所述固定床式水处理柱降解废水中剩余的有机物；
(4)然后在所述pH调节池中将废水的pH调节到5～5.5；
(5)然后将废水输入所述一级沉淀池中，投加絮凝剂，去除废水中的金属离子；
(6)然后将废水输入所述二级沉淀池中，投加絮凝剂，去除废水中剩余的金属离子；
(7)然后通过所述OSMMBR系统对废水进行生化降解处理；
(8)然后通过所述膜浓缩系统对所述OSMMBR系统排出的产水进行处理；
(9)通过所述软化器对所述膜浓缩系统输出的产水进行软化，最后回用；
(10)通过所述蒸发器对所述膜浓缩系统输出的浓水进行蒸发处理，最后回用蒸发处理得到的结晶盐和蒸馏水。
优选地，所述步骤(2)中，芬顿反应所用的芬顿试剂为H2O2和FeSO4的混合物。优选地，按摩尔比计，Fe2+:H2O2＝1:3～1:4。该配比的芬顿试剂不仅能高效降解大分子有机物，还能使反应产生的污泥量达到最少，减少后续污泥的处理成本。
优选地，应用中，所述芬顿试剂的投加量按H2O2:COD＝1:1～1:1.2(质量比)的标准进行添加，如此，可较彻底地去除水中的COD，且不会造成芬顿试剂浪费。
优选地，所述步骤(4)中，利用NaOH调节废水的pH。
优选地，所述步骤(5)和所述步骤(6)中所用的絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)。
优选地，所述步骤(5)中，PAM的添加量为废水质量的1.2‰～1.5‰。
优选地，所述步骤(6)中，PAM的添加量为废水质量的1.8‰～2‰。
本实用新型的处理回用方法中，通过芬顿反应池和固定床式水处理柱联合高效降解废水中的有机物，减少了后续絮凝剂的药剂用量，同时降低了生化处理的负荷。
本实用新型中，所述膜浓缩系统输出的产水的盐浓度＜0.01％(重量)，经软化后可直接回用于生产，如作为锅炉补给水等。所述膜浓缩系统输出的浓水的盐浓度为18％～22％(重量)，利用蒸发器可回收其中盐分，同时蒸发产生的冷凝水的TDS＜10mg/L、COD＜10mg/L和电导率<50μs/cm，可直接回用于生产。
以本实用新型的处理回用系统和处理回用方法处理COD含量为1000～2000mg/L的电除雾废水和/或电除尘废水时，可达到零排放的效果。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：在本实用新型的芬顿氧化处理、催化氧化处理、以及絮凝沉淀处理的联合作用下，可有效将电除雾废水和电除尘废水中的大分子有机物降解为小分子有机物，同时能较大程度地去除废水中的重金属离子，减轻了后续生化处理的负荷，确保OSMMBR系统的出水能达到膜浓缩系统的进水要求，从而实现废水的回用及零排放处理。
附图说明
图1为本实用新型所述电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统的结构示意图；
图2为本实用新型所述OSMMBR系统的结构示意图；
图3为本实用新型所述膜浓缩系统的结构示意图；
图4为本实用新型所述固定床式水处理柱的结构示意图。
图中，隔油池1、芬顿反应池2、固定床式水处理柱3、pH调节池4、一级沉淀池5、二级沉淀池6、OSMMBR系统7、膜浓缩系统8、软化器9、蒸发器10、生化池11、MBR膜池12、一级NF系统13、二级RO系统14、三级RO系统15、催化剂16。
具体实施方式
为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，本实用新型通过下列实施例进一步说明。显然，下列实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。应理解，本实用新型实施例仅用于说明本实用新型的技术效果，而非用于限制本实用新型的保护范围。
实施例1
本实施例1提供了一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统，如图1～4所示，该处理回用系统包括按水流方向依次设置的隔油池1、芬顿反应池2、固定床式水处理柱3、pH调节池4、一级沉淀池5、二级沉淀池6、OSMMBR系统7和膜浓缩系统8，该处理回用系统还包括软化器9和蒸发器10，软化器9与膜浓缩系统8的产水排水口连接，蒸发器10与膜浓缩系统8的浓水排水口连接。
本实施例中，OSMMBR系统7由集成一体的生化池11和MBR膜池12构成，且生化池11和MBR膜池12按水流方向依次设置。
本实施例中，膜浓缩系统8为三级膜浓缩系统，其包括一级NF系统13、二级RO系统14和三级RO系统15。应用时，OSMMBR系统7中的MBR产水首先进入一级NF系统13，处理后的产水经软化处理后直接回用，浓水进入二级RO系统14，经二级RO系统14处理后的产水经软化处理直接回用，浓水进入三级RO系统15，经三级RO系统15处理后的浓水进入蒸发器10进行蒸发处理，而产水回到前端作为调节水，与二级RO系统14处理后的浓水混合。
本实施例中，蒸发器10为MVR蒸发器。
本实施例中，固定床式水处理柱3的内部填充有降解有机物的催化剂16。
实施例2
Cu/Acti-C催化剂的制备：将活性炭于Cu(NO3)2溶液中浸渍1.5h，取出干燥，然后在550℃下煅烧4.5h(500～600℃煅烧4～5h均可)，制得所述Cu/Acti-C催化剂；其中，活性炭与Cu(NO3)2溶液的体积比为1:10，Cu(NO3)2溶液的质量百分浓度为0.4％。
实施例3
Cu/Acti-C催化剂的制备：与实施例2的区别仅在于，所使用的Cu(NO3)2溶液的质量百分浓度为0.75％。
实施例4
电除雾废水的各项指标为：油类物质含量244mg/L，COD含量1650mg/L，Cu含量126mg/L，Zn含量115mg/L，Ni含量104mg/L，SS含量672mg/L，NH4-N含量326mg/L，TP含量23.3mg/L。
利用实施例1的处理回用系统对上述指标的电除雾废水进行处理回用，步骤如下：
(1)在隔油池中去除废水中的油类物质，处理后，废水的pH为2.71，达到芬顿反应的要求，废水中的油类物质含量为11.25mg/L，油类物质去除率达95.4％；
(2)将经步骤(1)处理后的废水输入芬顿反应池中，投加芬顿试剂，芬顿试剂由H2O2和FeSO4组成，且按摩尔比计，Fe2+:H2O2＝1:3，芬顿试剂的投加量按H2O2:COD＝1:1(质量比)的标准进行添加；反应完成后，废水中的COD含量为408mg/L，COD的去除率达75.3％；
(3)将经步骤(2)处理后的废水输入固定床式水处理柱中，固定床式水处理柱内填充满实施例2的Cu/Acti-C催化剂；处理后，废水中的COD含量为345mg/L，COD的去除率达79％；
(4)将经步骤(3)处理后的废水输入pH调节池中，利用NaOH将废水的pH调节至5.5；
(5)将经步骤(4)处理后的废水输入一级沉淀池中，按废水质量的1.2‰投加PAM，去除废水中的金属离子；
(6)将经步骤(5)处理后的废水输入二级沉淀池中，按废水质量的1.8‰投加PAM，进一步去除废水中的金属离子；处理后，废水中的Cu含量为0.28mg/L，Zn含量为0.25mg/L，Ni含量为0.26mg/L，金属离子的整体去除率＞99.5％，达到了GB18918-2002标准中规定的污水排放一级B标准；
(7)将经步骤(6)处理后的废水输入OSMMBR系统中，进行生化降解处理，处理后，废水中的COD含量为41.6mg/L，整体去除率达87％；NH4-N含量为6.25mg/L，整体去除率达98％；TP含量为0.74mg/L，整体去除率达98％；SS含量为2.17mg/L，整体去除率达99.7％；废水的盐分含量为1.2％；
(8)将OSMMBR系统的产水输入三级膜浓缩系统中，三级膜浓缩系统输出的产水的盐浓度＜0.01％，浓水的盐浓度为18％；
(9)用软化器对三级膜浓缩系统的产水进行软化处理，最后作为锅炉补给水直接回用；
(10)用MVR蒸发器对三级膜浓缩系统的浓水进行蒸发处理，回收结晶盐和蒸馏水，经测定，蒸馏水的TDS含量＜10mg/L，COD含量＜10mg/L，电导率<50μs/cm。
实施例5
利用实施例1的处理回用系统对实施例4中所述指标的电除雾废水进行处理回用，处理回用方法同实验例4，区别仅在于：步骤(2)所用的芬顿试剂由H2O2和FeSO4组成，且按摩尔比计，Fe2+:H2O2＝1:3.5。芬顿反应完成后，废水中的COD含量为327mg/L，COD的去除率达80.2％。
实施例6
利用实施例1的处理回用系统对实施例4中所述指标的电除雾废水进行处理回用，处理回用方法同实验例4，区别仅在于：步骤(2)所用的芬顿试剂由H2O2和FeSO4组成，且按摩尔比计，Fe2+:H2O2＝1:4。芬顿反应完成后，废水中的COD含量为373mg/L，COD的去除率达77.4％。
实施例7
利用实施例1的处理回用系统对实施例4中所述指标的电除雾废水进行处理回用，处理回用方法同实验例4，区别仅在于：步骤(3)所用的固定床式水处理柱内填充满实施例3的Cu/Acti-C催化剂。处理完成后，从固定床式水处理柱排出的废水中的COD含量为323mg/L，COD的去除率达80.4％。
比较实施例4和实施例7所用Cu/Acti-C催化剂的处理效果可发现，两者的差异不显著，但实施例4所用催化剂(即实施例2的催化剂)的制备成本更低，因此，本实用新型优选使用实施例2的催化剂。
对比例1
Cu/Acti-C催化剂的制备：与实施例2的区别仅在于，所使用的Cu(NO3)2溶液的质量百分浓度为0.3％。
对比例2
利用实施例1的处理回用系统对实施例4中所述指标的电除雾废水进行处理回用，处理回用方法同实验例4，区别仅在于：步骤(2)所用的芬顿试剂由H2O2和FeSO4组成，且按摩尔比计，Fe2+:H2O2＝1:2.5。芬顿反应完成后，废水中的COD含量为581mg/L，COD的去除率达64.8％。
对比例3
利用实施例1的处理回用系统对实施例4中所述指标的电除雾废水进行处理回用，处理回用方法同实验例4，区别仅在于：步骤(2)所用的芬顿试剂由H2O2和FeSO4组成，且按摩尔比计，Fe2+:H2O2＝1:4.5。芬顿反应完成后，废水中的COD含量为534mg/L，COD的去除率达67.6％。
对比例4
利用实施例1的处理回用系统对实施例4中所述指标的电除雾废水进行处理回用，处理回用方法同实验例4，区别仅在于：步骤(3)所用的固定床式水处理柱内填充满对比例1的Cu/Acti-C催化剂。处理完成后，从固定床式水处理柱排出的废水中的COD含量为461mg/L，COD的去除率达72.1％。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (4)
1.一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统，其特征在于，包括按水流方向依次设置的隔油池、芬顿反应池、固定床式水处理柱、pH调节池、一级沉淀池、二级沉淀池、OSMMBR系统和膜浓缩系统；所述OSMMBR系统包括集成一体的生化池和MBR膜池；所述处理回用系统还包括软化器和蒸发器，所述膜浓缩系统的产水排水口与所述软化器连接，所述膜浓缩系统的浓水排水口与所述蒸发器连接。
2.如权利要求1所述的处理回用系统，其特征在于，所述OSMMBR系统中的生化池和MBR膜池按水流方向依次设置。
3.如权利要求1所述的处理回用系统，其特征在于，所述膜浓缩系统为三级膜浓缩系统，其包括一级纳滤系统、二级反渗透系统和三级反渗透系统。
4.如权利要求1所述的处理回用系统，其特征在于，所述固定床式水处理柱的内部填充有降解有机物的催化剂。
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| CN202021060744.XU CN212425805U (zh) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | 一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统 |
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| CN111747608A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-09 | 广东益诺欧环保股份有限公司 | 一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统及处理回用方法 |
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2020
- 2020-06-10 CN CN202021060744.XU patent/CN212425805U/zh active Active
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| CN111747608A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-09 | 广东益诺欧环保股份有限公司 | 一种电除雾废水和/或电除尘废水的处理回用系统及处理回用方法 |
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