CN108249696A - 一种综合废水的净化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种综合废水的净化处理方法,先将废水固液分离后,废水进入调节池进行水质均质,再依次流经砂滤罐、袋式过滤器、保安过滤器、上流式厌氧污泥床反应器、厌氧池、一级接触氧化池、缺氧池和二级接触氧化池,二级接触氧化池处理后的一部分废水A1从好氧池流出后回流进入缺氧池,另一部分废水A2从好氧池的出口流出,依次进入混凝沉淀池和二沉池,再依次流经膜生物反应器和一级RO膜和二级RO膜进行处理,使出水达标。本发明提供的综合废水净化处理方法,具有一次性投资少,工艺流程短、自动化程度高、操作稳定可靠的优点,在实现水质净化的同时,最终的净化出水可以直接排放,也可以全部回用,实现了零排放,提高了水资源的再利用。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种综合废水的净化处理方法。
背景技术
物化/废水车间的废水通常可以分为如下七大类:(1)含镍废水;(2)废酸和废碱废水;(3)乳化废液;(4)其它有机废液;(5)无机废液;;(7)厂区次生废水。
各类废水的处理工艺主要为:(1)含镍废水:镍铅银一类污染物一般以络合态存在,先采用芬顿氧化处理工艺进行预处理,再经压滤机压滤,预处理的压滤出水,再利用单效蒸发,冷凝出水达到一级排放标准,污泥委外处置;(2)废酸和废碱废水:酸性废液可以作为有机废液酸化处理的药剂,市场接收的废酸量一般大于废碱液,处理废酸碱的原则是优先考虑“以废治废、节能减排”,即优先使用中和处理,剩余的废酸再使用碱液进行中和,使pH值和部分重金属达标后进入高盐类废水;(3)乳化废液:乳化液主要来源于表面处理工艺前的除油(脱油)工序和PCB行业化学镀铜、图形电镀、棕化/黑化前的除油工序产生的废水,通常采用较成熟的“破乳+芬顿氧化”处理工艺进行处理进行预处理,然后根据COD及废水生化性能情况,分别进入有机废液单效蒸发处理***(当COD>10000mg/l),蒸发后的冷凝水(当COD≤5000mg/l、B/C≥0.2)进入生化***处理,蒸馏残渣进焚烧炉;(4)其它有机废液:有机废液主要指树脂废液、油漆废液和有机溶剂,此类废液有机物含量较高,通常采用芬顿氧化处理工艺进行预处理,预处理的压滤废水根据COD及废水生化性能情况,分别进入有机废液单效蒸发处理***(当COD>5000mg/l)或直接进入生化废水调节池后进行生化(当COD≤5000mg/l、B/C≥0.2);(5)无机废液:无机废液包括表面处理废液和农药废液,废液分别根据废物收集后的试验处理工艺制定详细的处理工艺步骤,批次处理后回收或去除重金属后进入高盐类废水;(6)高盐类废水:物化后的高盐类废水主要为物化车间无机类废水,一般采用“化学混凝沉淀+蒸发”工艺除去钙镁后进入高盐废水三效蒸发***,蒸发后的冷凝水进入生化处理;(7)厂区次生废水:该类废水主要有洗桶废水、洗涤废水、初期雨水和冲洗废水等,废水中主要含有少量重金属及有机物,通常先将次生废水集中,然后采用化学混凝沉淀工艺去除重金属后进入生化处理。
综上所述,废水种类多、水质成分复杂,现有技术中,要想真正做好治理工作首先要解决好废水的分质、分流,然后根据分流后各种废水的特性,采取相应的预处理措施,工艺复杂,不便于生产线工人的操作。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种综合废水的净化处理方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种综合废水的净化处理方法,包括以下步骤:
(1)先将废水收集至固液分离机,经固液分离后,废渣委外处理,废水进入调节池进行水质均质;
(2)使步骤(1)处理后的废水依次流经砂滤罐、袋式过滤器和保安过滤器,使过滤后废水中的化学耗氧量≤5000mg/L,生化需氧量≤1000mg/L,氨氮浓度≤100mg/L,然后在生化废水调节池内进行均和,用酸碱调节pH;
(3)使步骤(2)处理后的废水依次流经上流式厌氧污泥床反应器、厌氧池、一级接触氧化池、缺氧池和二级接触氧化池;
(4)步骤(3)二级接触氧化池处理后的废水分为两部分,一部分废水A1从好氧池流出后回流进入步骤(3)中的缺氧池,另一部分废水A2从好氧池的出口流出,依次进入混凝沉淀池和二沉池;
(5)经步骤(4)二沉池处理后的废水依次流经膜生物反应器和一级RO膜,一级RO膜的出水分为一级产水和一级浓水,一级产水进入折点氯化池经行处理,使出水达标;一级浓水进入二级RO膜进行处理,得到二级产水和二级浓水,二级产水达标,二级浓水回流进入膜生物反应器。
优选地,步骤(2)所述砂滤罐中填充有石英砂。
进一步优选地,所述石英砂的粒径为0.5~1mm。
优选地,步骤(2)所述pH的范围是7.0~7.8。
优选地,步骤(2)所述保安过滤器的滤芯为40英寸PP喷熔滤芯。
优选地,步骤(2)所述袋式过滤器的过滤精度为30μm。
优选地,步骤(4)所述废水A1和废水A2的流量比为5:1。
优选地,步骤(5)所述一级RO膜和二级RO膜为聚酰胺复合膜。
进一步优选地,所述聚酰胺复合膜的有效面积为37m2。
优选地,步骤(5)所述折点氯化池中次氯酸钠的加入量为3~4kg/m3。
本发明的有益效果
1、本发明提供的综合废水净化处理方法,具有一次性投资少,工艺流程短、自动化程度高、操作稳定可靠的优点;
2、在实现水质净化的同时,最终的净化出水可以直接排放,也可以全部回用,实现了零排放,提高了水资源的再利用;
3、相比现有技术,本发明对各类废水进行综合性的预处理,处理工艺较为简单,便于生产线工人操作,节省了人力;
4、本发明提供的处理方法所需要的外加试剂量少,也减少了污染发生的可能性。
附图说明
图1是含镍废水处理流程图。
图2是废酸碱液处理流程图。
图3是废乳化液和其它含油废水的处理流程图。
图4是其它有机废液处理流程图。
图5是无机废液处理流程图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,并结合附图说明对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种综合废水的净化处理方法,包括以下步骤:
(1)先将废水收集至固液分离机,经固液分离后,废渣委外处理,废水进入调节池进行水质均质;
(2)使步骤(1)处理后的废水依次流经砂滤罐、袋式过滤器和保安过滤器,使过滤后废水中的化学耗氧量≤5000mg/L,生化需氧量≤1000mg/L,氨氮浓度≤100mg/L,然后在生化废水调节池内进行均和,用酸碱调节pH;
(3)使步骤(2)处理后的废水依次流经上流式厌氧污泥床反应器、厌氧池、一级接触氧化池、缺氧池和二级接触氧化池;
(4)步骤(3)二级接触氧化池处理后的废水分为两部分,一部分废水A1从好氧池流出后回流进入步骤(3)中的缺氧池,另一部分废水A2从好氧池的出口流出,依次进入混凝沉淀池和二沉池;
(5)经步骤(4)二沉池处理后的废水依次流经膜生物反应器和一级RO膜,一级RO膜的出水分为一级产水和一级浓水,一级产水进入折点氯化池经行处理,使出水达标;一级浓水进入二级RO膜进行处理,得到二级产水和二级浓水,二级产水达标,二级浓水回流进入膜生物反应器。
实施例2
我们以珠海某污水企业为研究对象,该企业每年需要处理的外部废水总量为72000吨/年,具体废液类别及规模如表1所示;需要处理的内部废水总量为60000吨/年,具体废液类别及规模如表2所示;需要生化处理的废水总量为90000吨/年,具体废液类别及规模如表3所示。
表1处理外来废液种类及规模
表2处理内部废液种类及规模
表3生化处理污水种类及规模
从表1~3可以看出,该污水处理企业的年污水处理总量超过了22万吨,规模很大,该企业现有的污水处理流程主要有五种:
第一种是含镍废水得处理,流程如图1所示,首先将外部接收含镍铅银废水分类泵入含镍铅银各个废水储罐;当废水积累到一定量后,泵入综合反应罐,先进行芬顿氧化,以ORP控制反应终点,再通过加入硫化钠,石灰乳,控制PH是否沉淀完全,最后调整PH至8-10,加入PAC、PAM进行絮凝沉降,经压滤机压滤后,污泥委外送有资质单位处置,废液进入单效蒸发,盐泥送有资质单位安全处置,蒸馏冷却水达到广东省地方标准水污染物排放限值,泵至生化综合废水调节池。
第二种是废酸碱液的处理,流程如图2所示。首先将外部接收的废酸、碱分别收集至废酸、废碱液储罐,当废酸、碱量积累到一定量后,对废酸先进行处理。先开启废酸输送泵将一定量的废酸输送至中和反应槽,液位满足时开启搅拌机进行搅拌,接着加入废碱,利用pH计,调节反应体系的pH值为8-9范围。如处理废酸时,废碱的量不够时,采用石灰乳或液碱补充中和废酸,调节pH值至8~9范围。满足pH中和处理要求后,加入PAC、PAM进行化学混凝沉淀处理,且将废液中的部分金属离子沉淀下来。反应完成后泵入无机压滤***污泥进行污泥压榨处理,压滤后的滤液泵入无机废水调节池进行后续处理,产生的无机污泥委托处理。
第三种是废乳化液和其它含油废水的处理,如图3所示。首先将外部接收的废乳化液单独收集至废乳化液贮罐,车间产生的含油废水泵入含油废水贮罐,当废乳化液、含油废水积累到一定量后,人工查看废乳化液储罐液位,对储罐中上层的浮油通过人工进行收集,罐下层的废乳化液则泵入有机反应槽进行处理,一定液位后,开启有机反应槽搅拌机进行搅拌,首先向有机反应槽中加入芬顿试剂进行高级氧化处理,主要通过羟基自由基降解难降解的有机物,氧化时间满足后,加入液碱或石灰调节pH值,后加入PAC和PAM进行化学混凝处理,反应完成后泵入有机压滤***进行污泥压榨处理,压滤后滤液泵入有机废水调节池进行后续处理,有机污泥委托处理。含油废水工艺类似。
第四种是其它有机废液处理,流程如图4所示。其它有机废液包括油漆废液、废有机溶剂、含树脂废液。首先将外部接收的废液收集至各废液贮罐,当贮罐内废液量积累到一定量后,启动废液输送泵将废液泵入有机反应槽进行物化预处理,废液一定液位后,开启有机反应槽搅拌机进行搅拌,首先加入芬顿试剂进行高级氧化处理,将有机废液中难降解的有机物进行去除。氧化完全后,加入液碱或石灰调节pH值,满足条件时,加入PAC和PAM药剂进行混凝处理,将有机废液中的部分悬浮物、COD、重金属等进行去除;再泵入有机压滤***进行污泥压榨处理,压滤后的滤液根据废液浓度的高低(COD高于10000mg/L的进入蒸发浓缩,低于10000mg/l的直接进入废水生化调节池)分别进行后续处理,产生的有机污泥委托处理。
第五种是无机废液的处理,流程如图5所示。无机废液主要为各类表面处理废液,对废液中重金属成分进行综合反应再沉淀后压滤,根据废液中污染物的类别,如果为第一类污染物则压滤滤液单独贮存,单独蒸发;其他滤液归为无机高盐类废水进行集中化学混凝处理,去除废水中对蒸发设施产生不良影响的钙镁离子后进入蒸发浓缩***。
废水处理后要达到的排放限值如表1所示。
表4废水处理***排放限值
从上面五种废水的处理工艺不难看出,该企业所处理的废水种类多、水质成分复杂,如果不改变现状,要想做好治理工作,首先要解决好废水的分质和分流问题,然后再根据分流后各种废水的特性,采取相应的预处理措施,工艺复杂,非常不便于生产线工人的操作。
我们用实施例1提供的方法进行了试验性处理,步骤如下:
(1)先将废水收集至固液分离机,经固液分离后,废水进入调节池进行水质均质;
(2)使步骤(1)处理后的废水依次流经砂滤罐、袋式过滤器和保安过滤器,使过滤后废水中的化学耗氧量≤5000 mg/L,生化需氧量≤1000 mg/L,氨氮浓度≤100 mg/L,用酸碱调节pH至7.0~7.8;
(3)使步骤(2)处理后的废水依次流经上流式厌氧污泥床反应器、厌氧池、缺氧池和好氧池;
(4)步骤(3)好氧池处理后的废水分为两部分,一部分废水A1从好氧池流出后回流进入步骤(3)中的缺氧池,另一部分废水A2从好氧池的出口流出,依次进入混凝沉淀池和二沉池,A1和A2的流量比为5:1;
(5)经步骤(4)二沉池处理后的废水依次流经膜生物反应器、RO膜和二级RO膜后,进入折点氯化池进行处理,检测达标后即可排放。
其中,经过步骤(2)处理的污水,如能满足表5的要求,会使后续RO膜的寿命得到进一步延长。
表5生化处理前废水水质表
序号 | 污染因子 | 污染物浓度 |
1 | Cu | ≤0.5mg/l |
2 | Zn | ≤2.0mg/l |
3 | Ni | ≤1.0mg/l |
4 | CN- | ≤5mg/l |
5 | NaCl+Na2SO4 | ≤5000mg/l |
6 | 磷酸盐 | ≤5mg/l |
7 | 温度 | ≤38℃ |
目前一般工业废物处理企业的工业废水生化处理***主要为两级兼氧水解+接触氧化(A-O-A-O)处理工艺和厌氧+兼氧+接触氧化生化处理两种工艺。结合该污水处理企业自身特点,我们对废水生化处理工艺采用了厌氧+兼氧+好氧+混凝沉淀的生化处理工艺。该工艺在厌氧-好氧除磷工艺中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,以达到硝化脱氮的目的。其中厌氧池采用深度厌氧工艺,有效提高了生物的新陈代谢,主要是进行磷的释放,使污水中磷的浓度升高,溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降,另外NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3-N浓度下降,在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3—N和NO2—N还原为N2释放至空气,因此BOD浓度继续下降,NO3—N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。在好氧池,有机物被微生物生化降解,而继续下降,有机氮被氨化继而被硝化,使NH3-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3—N的浓度增加,而磷随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降,好氧池采用生物接触氧化法,生物接触氧化法净化污水的基本原理是利用栖息在生物处理池填料表面上的生物膜的作用来达到污水净化的目的。生物膜是由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成,生物膜的形成、生长、增殖、脱落的过程交替进行,得以保证其稳定的处理能力。该工艺的特点:(1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能;(2)在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中,该处理工艺流程成熟简单,水力停留时间也少于同类其他生化工艺,满足目前我公司水质状况;(3)在厌氧-缺氧-好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀;(4)污泥中磷含量高,一般为2.5%以上。
在步骤(5)中我们还使用了折点氯化工艺,主要针对由于废水中氨氮浓度较高,排放标准较严,废水中氨氮在经过膜处理后存在超标现象而设计的氨氮处理工艺。
折点氯化法是废水处理工程中对于低浓度氨氮的的一种处理工艺。其主要是将氯气(有效氯)通入废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量较低,而氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此,该点称为折点。该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气,其反应方程式为:
NH4++1.5 HClO→0.5 N2↑+1.5 H2O+2.5 H++1.5 Cl-
需氯量取决于氨氮的浓度,两者重量比为76:1,为了保证完全反应,一般氧化1 mg氨氮需加8~9 mg的有效氯。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2 h(最低反应时间不小于45 min)。氯化法的处理率达90~100%,处理效果稳定,不受水温影响,投资较少。
我们对比了使用本发明提供的净化处理方法和该污水企业原有工艺的处理效果,对比结果如表6所示,可以看出,采用本发明提供的处理方法,污水处理后质量明显提升。
表6废水处理***排放限值
Claims (10)
1.一种综合废水的净化处理方法,其特征在于,所述净化处理方法包括以下步骤:
(1)先将废水收集至固液分离机,经固液分离后,废渣委外处理,废水进入调节池进行水质均质;
(2)使步骤(1)处理后的废水依次流经砂滤罐、袋式过滤器和保安过滤器,使过滤后废水中的化学耗氧量≤5000mg/L,生化需氧量≤1000mg/L,氨氮浓度≤100mg/L,然后在生化废水调节池内进行均和,用酸碱调节pH;
(3)使步骤(2)处理后的废水依次流经上流式厌氧污泥床反应器、厌氧池、一级接触氧化池、缺氧池和二级接触氧化池;
(4)步骤(3)二级接触氧化池处理后的废水分为两部分,一部分废水A1从好氧池流出后回流进入步骤(3)中的缺氧池,另一部分废水A2从好氧池的出口流出,依次进入混凝沉淀池和二沉池;
(5)经步骤(4)二沉池处理后的废水依次流经膜生物反应器和一级RO膜,一级RO膜的出水分为一级产水和一级浓水,一级产水进入折点氯化池经行处理,使出水达标;一级浓水进入二级RO膜进行处理,得到二级产水和二级浓水,二级产水达标,二级浓水回流进入膜生物反应器。
2.根据权利要求1所述的净化处理方法,其特征在于,步骤(2)所述砂滤罐中填充有石英砂。
3.根据权利要求2所述的净化处理方法,其特征在于,所述石英砂的粒径为0.5~1mm。
4.根据权利要求1所述的净化处理方法,其特征在于,步骤(2)所述pH的范围是7.0~7.8。
5.根据权利要求1所述的净化处理方法,其特征在于,步骤(2)所述保安过滤器的滤芯为40英寸PP喷熔滤芯。
6.根据权利要求1所述的净化处理方法,其特征在于,步骤(2)所述袋式过滤器的过滤精度为30μm。
7.根据权利要求1所述的净化处理方法,其特征在于,步骤(4)所述废水A1和废水A2的流量比为5:1。
8.根据权利要求1所述的净化处理方法,其特征在于,步骤(5)所述一级RO膜和二级RO膜为聚酰胺复合膜。
9.根据权利要求8所述的净化处理方法,其特征在于,所述聚酰胺复合膜的有效面积为37m2。
10.根据权利要求1所述的净化处理方法,其特征在于,步骤(5)所述折点氯化池中次氯酸钠的加入量为3~4kg/m3。
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