CN109626728A - 一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其特征在于，将工业废水与活性炭原料混合；将活性炭加入到水热釜中进行水热处理，将由活性炭吸附过后的工业废水通入混凝池进行处理；然后将废水进入水解酸化池，在微生物的作用下将难以降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质；随后，废水进入好氧池，在好氧菌的作用下分解有机污染物，降低有机物含量；废水与水热处理后的活性炭充分搅拌使水热炭吸附水中的有机污染物，对废水进行深度处理。本发明使用活性炭吸附工业废水中的有机物，利用水热法实现有机物的碳化及炭的活化，水热炭可对生化出水进行深度处理并再次吸附工业废水原水中的污染物，实现内循环利用的目的。

Description

一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺
技术领域
本发明涉及一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺方法，属于工业废水处理领域。
背景技术
随着我国工业化的发展，工业废水的排放量越来越大。由于工业废水成分复杂及排放标准日益严格，传统工艺经常难以达到高标准的排放要求。
活性炭含有丰富的孔隙结构和较大的比表面积，对大部分有机物有很强的吸附能力，且活性炭无毒无味，是一种优良的吸附剂，常被用作去除水中的颜色或空气中的异味等。它是以竹炭、木炭、椰子壳等碳素物质为原料，在高温下进行煅烧碳化，然后再经活化得到丰富孔隙的成品，因其具有丰富的孔结构，活性炭具有非常强的过滤和吸附能力。但是实际使用中主要存在饱和活性炭再生成本高的问题。水热碳化是指在一个密闭的体系中，以有机物为原料，在一定温度及自产生的压力下，原料经过一系列复杂反应而转化成碳材料的过程。水热碳化反应是一个典型的放热过程，其主要通过脱水和脱羧反应来降低原料中O、H的含量，但其具体反应过程非常复杂，目前，为大多数研究者所接受的水热碳化过程主要分为以下几个阶段：(1)前驱体水解成单体，体系pH值下降；(2)单体脱水并诱发聚合反应；(3)芳构化反应导致最终产物的形成。
发明内容
本发明所解决的问题是：提供一种处理工业废水的方法，可同时使工业废水有机物碳化并获得可循环使用的碳材料。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：提供一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将工业废水与活性炭原料加入到吸附池一中，搅拌使活性炭充分吸收工业废水中的有机污染物，削减部分有机物；
步骤2)：将吸附池一中的废水通入沉淀池一中进行第一次沉淀，将沉淀物活性炭加入到水热釜中进行水热处理，使活性炭吸附的有机物碳化以及炭活化，实现炭的再生；同时，将由活性炭吸附过后的工业废水通入混凝池进行处理；
步骤3)：将混凝池中的废水进行物化沉淀，其出水进入水解酸化池，在微生物的作用下将难以降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质；
步骤4)：随后，废水进入好氧池，在好氧菌的作用下分解有机污染物，降低有机物含量；
步骤5)：将好氧池中的废水通入二沉池中沉淀，出水进入吸附池二；同时将水热处理后的活性炭投入吸附池二中，充分搅拌使水热炭吸附水中的有机污染物，对废水进行深度处理；
步骤6)：将吸附池二中的废水通入沉淀池二中进行第二次沉淀，得到的沉淀物活性炭再一次投入吸附池一中。由于吸附池二中污染物浓度较低，活性炭的吸附位点未完全饱和，吸附池2中的活性炭可继续投入吸附池一中使用，最终达到在降低工业废水有机物的同时将有机物碳化并获得可循环使用的碳材料的目的。
优选地，所述步骤1)中的活性炭原料为椰壳炭、煤质炭、竹炭、木炭和生物再生炭中的任意一种或几种。
优选地，所述步骤1)中活性炭原料在工业废水中的投加量为2.0～8.0g/L，搅拌的转速为150～250r/min，搅拌时间为2～5h。
优选地，所述步骤2)中的活性炭水热处理的温度为160～260℃，时间为2～6h，活性炭在水热釜中填充率为水热釜内积的50％～70％。
优选地，所述步骤5)中的二沉池的沉淀物排入水解酸化池或好氧池中进行再次处理。
本发明使用活性炭吸附工业废水中的有机物，利用水热法实现有机物的碳化及炭的活化，水热炭可对生化出水进行深度处理并再次吸附工业废水原水中的污染物，实现内循环利用的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明中被活性炭吸附的有机物碳化，在削减有机物的同时实现有机物的碳化和活化，废水处理过程中无需持续投加活性炭，降低运行成本。
附图说明
图1为本发明提供的工业废水有机物碳化及内循环利用工艺的流程图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其流程如图1所示：
(1)将3～5g椰壳炭投入到盛有1L工业废水的吸附池一中，在120r/min的转速下搅拌3h，COD由1000mg/L降至800mg/L。
(2)将由活性炭吸附过后的工业废水通入混凝池，投入硫酸铝作为混凝剂，停留时间为15分钟，SS去除率达到80％以上。
(3)将混凝池中的废水通入物化沉淀池进行沉淀，沉淀出水依次通过水解酸化池、好氧池，水解酸化池的反应时间为6小时，好氧池的停留时间为8小时，二沉池出水COD为80mg/L。
(4)然后，将废水通入二沉池中进行沉淀，二沉池中的沉淀物可排入水解酸化池或好氧池中进行再次处理。
(5)沉淀池一中的沉淀物活性炭加入到水热釜中，填充率为50％，水热温度为220℃，水热时间为4h。
(6)取3～5g水热炭取投入吸附池二中，将废水通入吸附池二中在120r/min的转速下搅拌3h，将废水通入沉淀池二中进行第二次沉淀，沉淀出水COD为50mg/L。
(7)将第二次沉淀排出的活性炭投入到吸附池一中，在120r/min的转速下搅拌3h，COD由1000mg/L降至825mg/L。
实施例2
一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其流程如图1所示：
(1)将3～5g椰壳炭投入到盛有1L工业废水的吸附池一中，在120r/min的转速下搅拌4h，COD由1000mg/L降至750mg/L。
(2)将由活性炭吸附过后的工业废水通入混凝池，投入硫酸铝作为混凝剂，停留时间为15分钟，SS去除率达到80％以上。
(3)将混凝中的废水通入物化沉淀池中进行沉淀，沉淀出水依次通过水解酸化池、好氧池，水解酸化池的反应时间为6小时，好氧池的停留时间为8小时，二沉池出水COD为70mg/L。
(4)然后，将废水通入二沉池中进行沉淀，二沉池中的沉淀物可排入水解酸化池或好氧池中进行再次处理。
(5)沉淀池一中的沉淀物活性炭加入到水热釜中，填充率为50％，水热温度为220℃，水热时间为4h。
(6)取3～5g水热炭取投入吸附池二中，将废水通入吸附池二中在120r/min的转速下搅拌3h，将废水通入沉淀池二中进行第二次沉淀，沉淀出水COD为40mg/L。
(7)将第二次沉淀排出的活性炭投入到吸附池一中，在120r/min的转速下搅拌3h，COD由1000mg/L降至780mg/L。

Claims (5)

1.一种工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将工业废水与活性炭原料加入到吸附池一中，搅拌使活性炭充分吸收工业废水中的有机污染物，削减部分有机物；
步骤2)：将吸附池一中的废水通入沉淀池一中进行第一次沉淀，将沉淀物活性炭加入到水热釜中进行水热处理，使活性炭吸附的有机物碳化以及炭活化，实现炭的再生；同时，将由活性炭吸附过后的工业废水通入混凝池进行处理；
步骤3)：将混凝池中的废水进行物化沉淀，其出水进入水解酸化池，在微生物的作用下将难以降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质；
步骤4)：随后，废水进入好氧池，在好氧菌的作用下分解有机污染物，降低有机物含量；
步骤5)：将好氧池中的废水通入二沉池中沉淀，出水进入吸附池二；同时将水热处理后的活性炭投入吸附池二中，充分搅拌使水热炭吸附水中的有机污染物，对废水进行深度处理；
步骤6)：将吸附池二中的废水通入沉淀池二中进行第二次沉淀，得到的沉淀物活性炭再一次投入吸附池一中。
2.如权利要求1所述的工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其特征在于，所述步骤1)中的活性炭原料为椰壳炭、煤质炭、竹炭、木炭和生物再生炭中的任意一种或几种。
3.如权利要求1所述的工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其特征在于，所述步骤1)中活性炭原料在工业废水中的投加量为2.0～8.0g/L，搅拌的转速为150～250r/min，搅拌时间为2～5h。
4.如权利要求1所述的工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其特征在于，所述步骤2)中的活性炭水热处理的温度为160～260℃，时间为2～6h，活性炭在水热釜中填充率为水热釜内积的50％～70％。
5.如权利要求1所述的工业废水有机物碳化及内循环利用工艺，其特征在于，所述步骤5)中的二沉池的沉淀物排入水解酸化池或好氧池中进行再次处理。
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