CN109110996A - 一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，包括：调节超高盐高悬浮物高有机物废水的pH值至10.6‑11.5，静置1‑1.5小时；再调节经上述步骤处理的废水的pH值至5‑7，然后加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，在温度15‑25℃下反应5‑30min，静置20‑30min；将经过上述步骤处理的废水置于紫外协同臭氧氧化反应器中，依次进行4‑6次紫外协同臭氧氧化以及蒸发结晶处理，制得工业盐及达到回用标准的处理水。该方法操作简单，反应周期短，能耗低，不会产生二次污染，实现废水95％以上回用和盐的无害化处理，具有巨大的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法。
背景技术
CN105461157A公开了一种高盐高有机物废水的零排放方法，该方法采用“浸没式膜生物反应器+纳滤+高效反渗透+膜蒸馏+蒸发结晶”的方式处理高盐高有机物废水，该方法在处理过程中，会产生纳滤浓水，很难进一步处理，同时纳滤膜很容易污染，使用成本高。
现有技术中，对超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，一般包括生物技术和纳滤技术，生物技术受天气影响以及水质波动影响较大，纳滤技术很容易造成膜污染并且需要频繁更换膜，成本高，并且上述方法一般针对的是COD为2000mg/L左右的废水，很难对超高盐高悬浮物高有机物废水进行处理，并且，处理成本高，处理工艺复杂，难以实现盐与废水的完全分离使得废水完全达到回用标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，该方法操作简单，反应周期短，能耗低，不会产生二次污染，实现废水的95％以上回用和盐的无害化处理，具有巨大的应用前景。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，包括：
(1)调节超高盐高悬浮物高有机物废水的pH值至10.6-11.5，静置1-1.5小时；
(2)再调节经步骤(1)处理的废水的pH值至5-7，然后加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，在温度15-25℃下反应5-30min，静置20-30min；
(3)将经过步骤(2)处理的废水置于紫外协同臭氧氧化反应器中，依次进行4-6次紫外协同臭氧氧化以及蒸发结晶处理，制得工业盐及达到回用标准的处理水。
采用上述技术方案的有益效果为：本发明将废水软化、混凝处理以及4-6次的紫外协同臭氧氧化以及蒸发结晶技术相结合对超高盐高悬浮物高有机物废水进行处理，废水软化、混凝处理和紫外协同臭氧氧化处理之间相互协同作用，废水软化的处理，为后续的混凝处理提供良好的条件，混凝步骤中，除去97％以上的悬浮物，为后续的臭氧协同紫外环境创造良好的条件，三个步骤相结合，相互作用，实现了盐与废水的完全分离且废水能达到95％以上回用，有效解决了对于超高盐高悬浮物高有机物废水处理不彻底，不能实现混盐无害化处理的问题，具有巨大的应用前景。
并且，上述每个步骤中，采用特定的工艺条件进行处理，pH值，时间等，这些最优的工艺条件的组合，使得对于废水中首要的钙镁的去除率达到95％以上，为后续的紫外协同臭氧氧化处理以及蒸发结晶的处理，还有最终的盐的品质奠定良好的基础，能够有效实现对本发明的超高盐高悬浮物高有机物废水的有效高效处理。
进一步地，步骤(3)具体包括以下步骤：
(31)将经过步骤(2)处理的废水置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为0.8-1.2L/min，紫外功率为45-80W/L，pH为5-8，反应60-80min，再进行第一次蒸发，结晶分离，得到第一废水浓缩液和第一冷凝液；该条件下的臭氧流量和紫外强度对于经过本发明的混凝处理后的废水的紫外协同臭氧氧化效果最佳，该条件与本发明的软化和混凝条件相结合，实现对于废水的有效处理。
(32)将第一废水浓缩液置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6-1.8L/min，紫外功率为45-80W/L，pH为4-8，反应150-180min，再进行第二次蒸发，结晶分离，得到第二废水浓缩液和第二冷凝液；在上述条件的处理下，能够对进行过一次结晶的废水实现有效去除。
(33)将第二废水浓缩液置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6-1.8L/min，紫外功率为45-80W/L，pH为4-8，反应150-180min，再进行第三次蒸发，结晶分离，得到第三冷凝液；
(34)将第一冷凝液、第二冷凝液和第三冷凝液合并，置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.4-1.6L/min，紫外功率为45-80W/L，pH为4-8，反应30-60min，制得工业盐及达到回用标准的处理水。
采用上述技术方案的有益效果为：本发明对于废水的紫外协同臭氧氧化以及蒸发结晶技术进行4-6次处理，首先是基于前述的软化和混凝阶段为紫外协同氧化提供有效的基础条件，其次，经过上述4-6次甚者更多次的紫外协同氧化以及蒸发结晶处理，使得对于本发明的超高盐高悬浮物高有机物废水的处理更高效彻底，有效实现废水超过95％的回用和盐的无害化处理，真正达到了出水可以用，还能够回收工业盐的目的，具有巨大的应用前景。
同时，每个步骤中，采用特定的工艺条件，臭氧流量、紫外功率以及反应时间，能够最大程度上实现紫外协同臭氧氧化的有效处理，并且更节能，更高效。
进一步，步骤(31)中，在120℃下进行蒸发，蒸发出废水体积三分之一的冷凝液；
步骤(32)中，在120℃下进行蒸发，蒸发出废水体积三分之二的冷凝液；
步骤(33)中，在120℃下进行蒸发，蒸发出所有废水。
采用上述技术方案的有益效果为：在120℃下蒸发，并且蒸发出三分子一的体积后，浓缩后的废水在下一步臭氧紫外协同氧化过程中降解速率更快，处理效果更好，并且使得得到的盐的品质更高，可以直接达到盐的无害化处理标准。
进一步，步骤(2)中，聚合氯化铝的浓度为1-2g/L，聚丙烯酰胺的浓度为1-1.2mg/L。
进一步，所述超高盐高悬浮物高有机物废水中，盐的浓度为100-140g/L,COD为10000-15000mg/L，悬浮物浓度为8000-16000mg/L，钙镁总硬度为5000-8600mg/L。
进一步地，采用超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法处理得到的处理水中，盐的浓度低于100mg/L,COD小于60mgmg/L，悬浮物浓度低于10mg/L，钙镁总硬度低于50mg/L。本工艺处理后的废水能达到回用标准(COD<60mg/L)废水回收率接近100％，回收的盐所含有机物量极少主要为氯盐和硫酸盐。工艺抗冲击能力强，稳定性高。
本发明的有益效果为：
(1)操作简单，反应周期短，能耗相对较低，不会产生二次污染实现废水的接近100％回用和盐的无害化。
(2)工艺稳定性较高，不会像生物法一样受天气影响及水质波动影响较大，也不会像纳滤技术一样容易造成膜污染需要频繁跟换膜。
(3)蒸发结晶前的软化与混凝与处理及紫外协同臭氧氧化深度处理保证了分离出的盐基本不含有机物。
(4)本工艺能适用于超高盐高有机物高悬浮物的废水处理，比现有技术试用范围广(现有技术：盐＝2000-3000mg/L,COD＝2000mg/L左右)，具有巨大的应用前景。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，包括：
通过水泵将超高盐高悬浮物高有机物废水输送到软化罐，然后投加氢氧化钠，将废水的pH控制在10.6，然后在沉淀池中静置1h，实现废水中的钙镁等结垢离子基本完全去除使得钙镁总硬度低于100mg/L。
在酸碱调节池中调节废水pH为7，在混凝池中通过混凝工艺在温度15℃、PAC投加量1g/L、PAM投加量1.2mg/L的条件下混凝反应时间10min，再在混凝沉淀池中静置20min，处理后废水悬浮物低于100mg/L。
混凝后的废水进入紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为0.8L/min，紫外功率为45W/L，初始为pH为8，反应60min，将废水中大分子有机物去除及部分中、小分子有机物矿化；反应后废水进入蒸发罐对废水进行蒸发浓缩，在常压，120℃的条件下蒸发出废水的三分子一体积的冷凝液，浓缩废水进入盐分离罐进行结晶分离，分离盐后的废水浓缩液进入第一紫外协同臭氧氧化反应器，第一冷凝液进入第二紫外协同臭氧氧化反应器；
在第一紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.8L/min，紫外功率为80W/L，初始为pH为4，反应150min，中、小分子进一步矿化，反应后废水进入蒸发罐对废水进行浓缩，在常压，120℃的条件下蒸发出母液的三分之二体积的冷凝液，浓缩废水进入盐分离罐进行结晶分离，分离盐后的废水浓缩液进入第三紫外协同臭氧氧化反应器，第二冷凝液进入第二紫外协同臭氧氧化反应器；
在第三紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6L/min，紫外功率为60W/L，初始pH为7，反应150min，中、小分子深度矿化，反应后废水进入蒸发罐对废水进行浓缩，在常压，120℃的条件下蒸发出进入装置的所有废水，第三冷凝液进入第二紫外协同臭氧氧化反应器；
在第二紫外协同臭氧氧化反应器中，将收集的第一冷凝液、第二冷凝液和第三冷凝液进行处理，控制臭氧流量为1.5L/min，紫外功率为60W/L，初始pH为6，反应30min，处理后冷凝液COD小于30mg/L。
本发明的超高盐高悬浮物高有机物废水中，盐的浓度为140g/L，COD为15000mg/L，悬浮物的浓度为16000mg/L，钙镁总硬度为8600mg/L，本发明的处理方法实现废水水体软化使得废水中的钙镁等结垢离子基本完全去除。废水混凝处理使得母液中97％以上的悬浮物被去除；本发明处理后的水中，盐的浓度为80mg/L,COD为50mg/L，悬浮物浓度低于10mg/L，钙镁总硬度为40mg/L，完全达到回用标准(COD<60mg/L)，废水回收率接近100％，回收的盐所含有机物量极少，主要为氯盐和硫酸盐，工艺抗冲击能力强，稳定性高。
实施例2：
一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，包括：
通过水泵将超高盐高悬浮物高有机物废水输送到软化罐，然后投加氢氧化钠，将废水的pH控制在11.5，然后在沉淀池中静置1.5h，实现废水中的钙镁等结垢离子基本完全去除使得钙镁总硬度低于100mg/L。
在酸碱调节池中调节废水pH为6，在混凝池中通过混凝工艺在温度20℃、PAC投加量2g/L、PAM投加量1mg/L的条件下混凝反应时间10min，再在混凝沉淀池中静置30min，处理后废水悬浮物低于100mg/L。
混凝后的废水进入紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.2L/min，紫外功率为80W/L，初始为pH为6，反应80min，将废水中大分子有机物去除及部分中、小分子有机物矿化；反应后废水进入蒸发罐对废水进行蒸发浓缩，在常压，120℃的条件下蒸发出废水的三分子一体积的冷凝液，浓缩废水进入盐分离罐进行结晶分离，分离盐后的废水浓缩液进入第一紫外协同臭氧氧化反应器，第一冷凝液进入第二紫外协同臭氧氧化反应器；
在第一紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6L/min，紫外功率为70W/L，初始为pH为6，反应时间为180min，中、小分子进一步矿化，反应后废水进入蒸发罐对废水进行浓缩，在常压，120℃的条件下蒸发出母液的三分之二体积的冷凝液，浓缩废水进入盐分离罐进行结晶分离，分离盐后的废水浓缩液进入第三紫外协同臭氧氧化反应器，第二冷凝液进入第二紫外协同臭氧氧化反应器；
在第三紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6L/min，紫外功率为80W/L，初始pH为5，反应160min，中、小分子深度矿化，反应后废水进入蒸发罐对废水进行浓缩，在常压，120℃的条件下蒸发出进入装置的所有废水，第三冷凝液进入第二紫外协同臭氧氧化反应器；
在第二紫外协同臭氧氧化反应器中，将收集的第一冷凝液、第二冷凝液和第三冷凝液进行处理，控制臭氧流量为1.4L/min，紫外功率为60W/L，初始pH为5，反应60min，处理后冷凝液COD小于30mg/L。
本发明的超高盐高悬浮物高有机物废水中，盐的浓度为100g/L，COD为12000mg/L，悬浮物的浓度为14000mg/L，钙镁总硬度为6900mg/L，本发明的处理方法实现废水水体软化使得废水中的钙镁等结垢离子基本完全去除。废水混凝处理使得母液中97％以上的悬浮物被去除；本发明处理后的水中，盐的浓度小于90mg/L,COD小于60mg/L，悬浮物浓度小于10mg/L，钙镁总硬度小于30mg/L，完全处理水达到回用标准(COD<60mg/L)废水回收率接近100％，回收的盐所含有机物量极少，主要为氯盐和硫酸盐，工艺抗冲击能力强，稳定性高。
实施例3：
一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，包括：
将超高盐高悬浮物高有机物废水输送到软化罐，然后投加氢氧化钠，调节超高盐高悬浮物高有机物废水的pH值至11，静置1.5小时，实现废水中的钙镁等结垢离子基本完全去除使得钙镁总硬度低于100mg/L。
在酸碱调节池中调节废水pH为6，在混凝池中通过混凝工艺在温度23℃、PAC投加量2g/L、PAM投加量1.1mg/L的条件下混凝反应时间5min，再在混凝沉淀池中静置25min，处理后废水悬浮物低于100mg/L。
混凝后的废水进入紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1L/min，紫外功率为65w/L，pH为8，反应70min，再进行第一次蒸发，结晶分离，得到第一废水浓缩液和第一冷凝液；
将第一废水浓缩液置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6L/min，紫外功率为45w/L，pH为8，反应160min，再进行第二次蒸发，结晶分离，得到第二废水浓缩液和第二冷凝液；
将第二废水浓缩液置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.7L/min，紫外功率为65w/L，pH为6.5，反应180min，再进行第三次蒸发，结晶分离，得到第三冷凝液；
将第一冷凝液、第二冷凝液和第三冷凝液共同置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.4L/min，紫外功率为45W/L，pH为6，反应30min，制得，处理后冷凝液COD小于30mg/L。
本发明的超高盐高悬浮物高有机物废水中，盐的浓度为140g/L，COD为15000mg/L，悬浮物的浓度为16000mg/L，钙镁总硬度为8600mg/L，本发明的处理方法实现废水水体软化使得废水中的钙镁等结垢离子基本完全去除。废水混凝处理使得母液中97％以上的悬浮物被去除；本发明处理后的水中，盐的浓度为100mg/L,COD为60mg/L，悬浮物浓度低于10mg/L，钙镁总硬度为50mg/L，完全达到回用标准(COD<60mg/L)，废水回收率接近100％，回收的盐所含有机物量极少，主要为氯盐和硫酸盐，工艺抗冲击能力强，稳定性高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，其特征是，包括：
(1)调节超高盐高悬浮物高有机物废水的pH值至10.6-11.5，静置1-1.5小时；
(2)再调节经步骤(1)处理的废水的pH值至5-7，然后加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，在温度15-25℃下反应5-30min，静置20-30min；
(3)将经过步骤(2)处理的废水置于紫外协同臭氧氧化反应器中，依次进行4-6次紫外协同臭氧氧化以及蒸发结晶处理，制得工业盐及达到回用标准的处理水。
2.根据权利要求1所述的超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，其特征是，所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(31)将经过步骤(2)处理的废水置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为0.8-1.2L/min，紫外功率为45-80w/L，pH为5-8，反应60-80min，再进行第一次蒸发，结晶分离，得到第一废水浓缩液和第一冷凝液；
(32)将第一废水浓缩液置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6-1.8L/min，紫外功率为45-80w/L，pH为4-8，反应150-180min，再进行第二次蒸发，结晶分离，得到第二废水浓缩液和第二冷凝液；
(33)将第二废水浓缩液置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.6-1.8L/min，紫外功率为45-80w/L，pH为4-8，反应150-180min，再进行第三次蒸发，结晶分离，得到第三冷凝液；(34)将第一冷凝液、第二冷凝液和第三冷凝液合并，置于紫外协同臭氧氧化反应器中，控制臭氧流量为1.4-1.6L/min，紫外功率为45-80w/L，pH为4-8，反应30-60min，制得工业盐及达到回用标准的处理水。
3.根据权利要求2所述的超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，其特征是：
步骤(31)中，在120℃下进行蒸发，蒸发出废水体积三分之一的冷凝液；
步骤(32)中，在120℃下进行蒸发，蒸发出废水体积三分之二的冷凝液；
步骤(33)中，在120℃下进行蒸发，蒸发出所有废水。
4.根据权利要求1所述的超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，其特征是：
步骤(2)中，聚合氯化铝的浓度为1-2g/L，聚丙烯酰胺的浓度为1-1.2mg/L。
5.根据权利要求1所述的超高盐高悬浮物高有机物废水的处理方法，其特征是，所述超高盐高悬浮物高有机物废水中，盐的浓度为100-140g/L,COD为10000-15000mg/L，悬浮物浓度为8000-16000mg/L，钙镁总硬度为5000-8600mg/L。
6.采用权利要求1至4任一项所述的方法进行处理得到的处理水，所述处理水中，盐的浓度低于100mg/L,COD小于60mg/L，悬浮物浓度低于10mg/L，钙镁总硬度低于50mg/L。
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