CN115557650A - 一种处理溶解性有机污水的移动式装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种处理溶解性有机污水的移动式装置与方法，该装置包括可移动的平台以及均设置在平台上的污水收集池、吸附柱、高级氧化反应器和膜过滤组件，污水收集池、吸附柱和膜过滤组件通过第一管路依次连接并构成吸附‑膜过滤模块，污水收集池、高级氧化反应器和膜过滤组件通过第二管路依次连接并构成高级氧化‑膜过滤模块，污水收集池、吸附柱、高级氧化反应器和膜过滤组件通过第三管路依次连接并构成吸附‑高级氧化‑膜过滤模块，污水收集池、高级氧化反应器、吸附柱和膜过滤组件通过第四管路依次连接并构成高级氧化‑吸附‑膜过滤模块。与现有技术相比，本发明装置适用范围广，可通过对处理模块的选择实现污水的达标排放或资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种处理溶解性有机污水的移动式装置与方法。
背景技术
工业废水中的溶解性有机物(DOM)是制约废水处理装置处理效能主要因素，同时，工业废水种类繁多，来源广泛。其中，清洗废水是工业生产过程中对仪器、设备设施进行清洗而产生的废水，不仅成分复杂、性质多变、有机物浓度高(COD>2000mg/L)，可生化性低，且有机物多为DOM，处理难度大。例如，油类清洗废水、饮料清洗废水、乳制品清洗废水、洗涤剂清洗废水、电镀清洗废水及燃气轮机清洗废水等。这类废水若未经处理直接排放至现有污水处理***，则会导致处理***负荷过大，微生物大量死亡，***崩溃，且废水没有得到充分利用。目前，关于连续性、大水量污水的处理技术已逐渐趋于成熟，但对于非连续性、分散型污水(如清洗废水等)的关注程度则较低。这类污水水量较小，产生时间具有随机性，若按照最大污染负荷建设成体系的处理设施，则会导致经济成本激增。目前的污水处理方法多采用生物处理，此类方法适用于连续产生的可生化性较高的污水类型，但并不适用于农药废水、清洗废水等可生化性较差的污水，更难以用于非连续废水的处理。此外，现有处理工艺还存在工艺流程长、占地面积大等问题。
近年来，芬顿氧化、光催化氧化等高级氧化法以及膜分离技术处理工业废水中的DOM受到了广泛关注。芬顿高级氧化法对溶解性有机物降解能力强，但是对于高浓度COD的废水来说，存在药剂耗量大的问题。光催化氧化技术具有反应条件温和、氧化能力强的特点，在染料废水、表而活性剂、农药废水、含油废水、多环芳烃等废水处理中，都能有效地进行光催化反应，使其转化为无机小分子，达到完全无害化的目的，但对于悬浮物浓度高或色度高的废水，不利于光线透过，影响光催化反应效果。膜分离技术具有分离效果好、工艺结构简单等特点，但废水中有机物易造成膜污染导致膜通量和截留率下降。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种处理溶解性有机污水的移动式装置与方法，以克服现有技术中以下缺陷的至少一种：1)芬顿氧化、过硫酸盐和次氯酸钠等高级氧化法处理高浓度COD的废水时，药剂耗量大，处理效果不稳定；2)光催化氧化技术处理色度高的废水时，光线不易透过，光催化反应效果差；3)膜分离技术处理高浓度有机废水时，易造成膜污染，膜寿命缩短；4)非连续性、分散型污水的现有处理工艺流程长、处理装置占地面积大等问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的技术方案之一提供了一种处理溶解性有机污水的移动式装置，该装置包括可移动的平台以及均设置在所述平台上的污水收集池、吸附柱、高级氧化反应器和膜过滤组件，所述污水收集池、所述吸附柱和所述膜过滤组件通过第一管路依次连接并构成吸附-膜过滤模块，所述污水收集池、所述高级氧化反应器和所述膜过滤组件通过第二管路依次连接并构成高级氧化-膜过滤模块，所述污水收集池、所述吸附柱、所述高级氧化反应器和所述膜过滤组件通过第三管路依次连接并构成吸附-高级氧化-膜过滤模块，所述污水收集池、所述高级氧化反应器、所述吸附柱和所述膜过滤组件通过第四管路依次连接并构成高级氧化-吸附-膜过滤模块。
进一步的，所述污水收集池的出水口处设有第一污水泵，所述第一污水泵将污水收集池中的污水输送至所述吸附柱或所述高级氧化反应器。
进一步的，所述高级氧化-吸附-膜过滤模块还包括设置在所述吸附柱和所述高级氧化反应器之间的第二污水泵，所述第二污水泵将来自所述高级氧化反应器的污水输送至所述吸附柱中。
进一步的，该移动式装置还包括中间水箱，经所述吸附柱或高级氧化反应器处理的污水先流经所述中间水箱，然后再进入所述膜过滤组件。
更进一步的，所述膜过滤组件包括相互连接的保安过滤器和膜过滤器，所述保安过滤器与所述中间水箱连接，在所述保安过滤器和所述中间水箱之间设有第三污水泵，在所述保安过滤器和所述膜过滤器之间设有高压泵。
更进一步的，所述膜过滤器的膜为纳滤膜或超滤膜。
进一步的，所述吸附柱的内部填充有活性炭、活性焦或树脂。
进一步的，所述高级氧化反应器内部设有紫外光照射灯和光热涂层。
本发明的技术方案之二提供了一种处理溶解性有机污水的方法，该方法采用上述移动式装置进行，该方法包括以下四种工艺：
吸附-膜过滤工艺：污水收集池中的待处理污水由第一污水泵引入吸附柱内，经吸附柱处理后的污水依次经过中间水箱、第三污水泵、保安过滤器和高压泵引入膜过滤器；
高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池中的待处理污水由第一污水泵引入高级氧化反应器内，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次流经中间水箱、第三污水泵、保安过滤器和高压泵进入膜过滤器；
吸附-高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池中的待处理污水由第一污水泵引入吸附柱内，经吸附过滤后的液体引入高级氧化反应器，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次经中间水箱、第三污水泵、保安过滤器和高压泵进入膜过滤器；
高级氧化-吸附-膜过滤工艺：污水收集池中的待处理污水由第一污水泵引入高级氧化反应器中，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体由第二污水泵引入吸附柱内，过滤后的液体依次流经中间水箱、第三污水泵、保安过滤器和高压泵进入膜过滤器。
进一步的，待处理的污水进行吸附处理时，污水从所述吸附柱的顶部进入吸附柱，从所述吸附柱的底部流出吸附柱。
进一步的，高级氧化为芬顿氧化或光催化氧化。
基于本发明装置，可将吸附、高级氧化与膜过滤三种技术复合使用，灵活组合进行上述四种工艺，从而实现对高浓度溶解性有机污水的高效处理，并且吸附柱中吸附剂种类和高级氧化的方式均有多种选择。该装置可根据污水处理需求，实现污水达标排放或厂内回用，真正实现污水的高效处理以及资源化利用。
本发明将吸附、高级氧化与膜过滤技术联合使用，可实现高级氧化法、光催化氧化技术和膜分离技术这三种技术的优劣互补，从而提高处理效率。
当进行吸附-膜过滤工艺或芬顿氧化-膜过滤工艺时，利用吸附柱内的吸附剂吸附或芬顿氧化降解DOM的能力，可减轻后续膜过滤组件受到膜污染的问题。
当进行吸附-芬顿氧化-膜过滤工艺时，吸附的前处理，在很大程度上提高了芬顿氧化步骤的处理效率，同时减少了芬顿试剂的使用量，也减轻了后续膜过滤组件中的膜的污染问题。
当进行吸附-光催化氧化-膜过滤工艺时，经吸附处理后的废水，悬浮物浓度降低或色度降低，有利于后续光催化氧化过程中光线透过，从而提高光催化反应效果。
当进行高级氧化-吸附-膜过滤工艺时，高级氧化能够降解废水中的大量有机物，吸附法能够进一步去除废水中的残余有机物，膜过滤则进一步去除了污水中分子量较大的物质从而实现达标排放的目的。
本发明开发了一种高浓度溶解性有机污水的多模式组合工艺一体化处理装置，可适用于不同类型的非连续性有机废水，同时具有可移动、占地面积小以及适用范围广的特点。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明装置的污水收集池、吸附柱、高级氧化反应器和膜过滤组件等部件均设置在可移动平台上，因此该装置具有一体化、可移动的特点，适用于小流量、间歇性产生的废水，该装置可实现污水的单级处理、多级处理以及深度处理，同时通过物理手段、化学手段进行耦合处理，实现污水中高低浓度溶解性有机物的高效去除；
(2)本发明装置设置吸附-膜过滤模块、高级氧化-膜过滤模块、吸附-高级氧化-膜过滤模块和高级氧化-吸附-膜过滤模块，在进行膜过滤前，对污水进行吸附、高级氧化或二者的耦合等预处理，能够减轻膜的污染程度，延长膜的使用寿命，提高处理效率；针对有机物的特征，可以选择性的调整吸附法以及高级氧化法的耦合方式，以适用于不同类型的污水，实现污水中有机物的高效去除；
(3)本发明装置可根据处理需求，选择处理模块及对应的处理方法，实现有机物高效去除的效果，从而实现污水的达标排放，或根据实际情况进行厂内循环使用及资源化；
(4)本发明方法处理工艺流程简单，所用装置占地面积小；
(5)与使用单独的芬顿氧化等高级氧化法处理高浓度COD的废水相比，本发明方法所用药剂耗量小，处理效果更稳定；
(6)本发明可避免单独使用光催化氧化技术处理色度高的废水时，光线不易透过、光催化反应效果差的问题。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明吸附柱的进出水示意图；
图3为本发明高级氧化反应器的进出水示意图；
图4为本发明膜过滤器的进出水示意图；
图5为实施例2芬顿试剂投加量对COD去除率的影响图；
图6为实施例2混凝剂对色度、浊度去除效果的影响图；
图7为对比例2和实施例2水处理后膜的表面图。
图中标记说明：
1-污水收集池、2-吸附柱、3-高级氧化反应器、4-紫外光照射灯、5-光热涂层、6-中间水箱、7-保安过滤器、8-压力表、9-膜过滤器、10-一号加药箱、11-二号加药箱、12-三号加药箱、13-排泥口、201-第一污水阀、202-第二污水阀、203-第三污水阀、204-第四污水阀、205-第五污水阀、206-第六污水阀、207-第七污水阀、208-第八污水阀、209-第九污水阀、210-反冲洗出水阀、211-反冲洗进水阀、301-第一污水泵、302-第二污水泵、303-第三污水泵、304-高压泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本领域为实现对应功能而采用的常规部件或常规结构。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有说明，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为克服现有技术中以下缺陷的至少一种：1)芬顿氧化法处理高浓度COD的废水，药剂耗量大；2)光催化氧化技术处理色度高的废水时，光线不易透过，光催化反应效果差；3)膜分离技术处理废水时，废水中有机物易造成膜污染。本发明的技术方案之一提供了一种处理溶解性有机污水的移动式装置，请参见图1，该装置包括可移动的平台以及均设置在所述平台上的污水收集池1、吸附柱2、高级氧化反应器3和膜过滤组件，所述污水收集池1、所述吸附柱2和所述膜过滤组件通过第一管路依次连接并构成吸附-膜过滤模块，所述污水收集池1、所述高级氧化反应器3和所述膜过滤组件通过第二管路依次连接并构成高级氧化-膜过滤模块，所述污水收集池1、所述吸附柱2、所述高级氧化反应器3和所述膜过滤组件通过第三管路依次连接并构成吸附-高级氧化-膜过滤模块，所述污水收集池1、所述高级氧化反应器3、所述吸附柱2和所述膜过滤组件通过第四管路依次连接并构成高级氧化-吸附-膜过滤模块。
在一些具体的实施方式中，请参见图1，所述污水收集池1的出水口处设有第一污水泵301，所述第一污水泵301将污水收集池1中的污水输送至所述吸附柱2或所述高级氧化反应器3。
在一些具体的实施方式中，请参见图1，所述高级氧化-吸附-膜过滤模块还包括设置在所述吸附柱2和所述高级氧化反应器3之间的第二污水泵302，所述第二污水泵302将来自所述高级氧化反应器3的污水输送至所述吸附柱2中。
在一些具体的实施方式中，请参见图1，该移动式装置还包括中间水箱6，经所述吸附柱2或高级氧化反应器3处理的污水先流经所述中间水箱6，然后再进入所述膜过滤组件。
更具体的实施方式中，所述膜过滤组件包括相互连接的保安过滤器7和膜过滤器9，所述保安过滤器7与所述中间水箱6连接，在所述保安过滤器7和所述中间水箱6之间设有第三污水泵303，在所述保安过滤器7和所述膜过滤器9之间设有高压泵304。
更具体的实施方式中，所述膜过滤器9的膜为纳滤膜或超滤膜。
在一些具体的实施方式中，请参见图1，所述吸附柱2的内部填充有活性炭、活性焦或树脂。
在一些具体的实施方式中，请参见图1，所述高级氧化反应器3内部设有紫外光照射灯4和光热涂层5。
本发明的技术方案之二提供了一种处理溶解性有机污水的方法，该方法采用上述移动式装置进行，该方法包括以下四种工艺：
吸附-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301引入吸附柱2内，经吸附柱2处理后的污水依次经过中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304引入膜过滤器9；
高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301引入高级氧化反应器3内，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次流经中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304进入膜过滤器9；
吸附-高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301引入吸附柱2内，经吸附过滤后的液体引入高级氧化反应器3，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次经中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304进入膜过滤器9；
高级氧化-吸附-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301引入高级氧化反应器3中，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体由第二污水泵302引入吸附柱2内，过滤后的液体依次流经中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304(304)进入膜过滤器9。
在一些具体的实施方式中，待处理的污水进行吸附处理时，污水从所述吸附柱2的顶部进入吸附柱2，从所述吸附柱2的底部流出吸附柱2。
在一些具体的实施方式中，高级氧化为芬顿氧化或光催化氧化。
实施例1：
本实施例提供了一种处理溶解性有机污水的移动式装置，如图1所示，该装置包括污水收集池1、吸附柱2、高级氧化反应器3、紫外光照射灯4、光热涂层5、中间水箱6、保安过滤器7、压力表8、膜过滤器9、一号加药箱10、二号加药箱11、三号加药箱12、排泥口13、第一污水阀201、第二污水阀202、第三污水阀203、第四污水阀204、第五污水阀205、第六污水阀206、第七污水阀207、第八污水阀208、第九污水阀209、反冲洗出水阀210、反冲洗进水阀211、第一污水泵301、第二污水泵302、第三污水泵303、高压泵304。该装置还包括可移动的平台，污水收集池1、吸附柱2、高级氧化反应器3、中间水箱6、保安过滤器7、压力表8、膜过滤器9均设置在平台上。
污水收集池1、第一污水泵301、第七污水阀207、吸附柱2、第五污水阀205、中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304、压力表8和膜过滤器9通过第一管路依次连接并构成吸附-膜过滤模块。
污水收集池1、第一污水泵301、第九污水阀209、高级氧化反应器3、第四污水阀204、中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304、压力表8和膜过滤器9通过第二管路依次连接并构成高级氧化-膜过滤模块。
污水收集池1、第一污水泵301、第七污水阀207、吸附柱2、第二污水阀202、高级氧化反应器3、第四污水阀204、中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304、压力表8和膜过滤器9通过第三管路依次连接并构成吸附-高级氧化-膜过滤模块。
污水收集池1、第一污水泵301、第九污水阀209、高级氧化反应器3、第三污水阀203、第二污水泵302、第八污水阀208、吸附柱2、第五污水阀205、中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304、压力表8和膜过滤器9通过第四管路依次连接并构成高级氧化-吸附-膜过滤模块。
如图4所示，膜过滤器9淡水由右侧出水管道排出，浓水由上端管道排出；膜过滤器9浓水出水还通过第六污水阀206返回至污水收集池1；膜过滤器9中膜类型为纳滤膜或超滤膜。
高级氧化反应器3还连接有一号加药箱10、二号加药箱11和三号加药箱12，高级氧化反应器3的内部还设有搅拌桨、紫外光照射灯4、光热涂层5；高级氧化反应器3可进行芬顿反应、次氯酸钠反应、紫外光-芬顿反应、紫外辐射反应等，其中，芬顿反应投加药剂为FeSO4和H2O2，紫外光反应所用催化剂为TiO2、ZnO等；高级氧化反应器3的底部还设置有排泥口13。
本实施例还提供一种处理溶解性有机污水的方法，该方法采用上述移动式装置进行，该方法包括以下四种工艺：
吸附-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301经第七污水阀207引入吸附柱2内，吸附处理后的污水依次经第五污水阀205、中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304进入膜过滤器9。
高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301经第九污水阀209引入高级氧化反应器3内，经一号加药箱10、二号加药箱11、三号加药箱12投加一定量氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次经第四污水阀204、中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304进入膜过滤器9。
吸附-高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301经第七污水阀207引入吸附柱2内，将过滤后液体经第二污水阀202引入高级氧化反应器3，经一号加药箱10、二号加药箱11、三号加药箱12投加一定量氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次经第四污水阀204、中间水箱6、第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304进入膜过滤器9。
高级氧化-吸附-膜过滤工艺：污水收集池1中的待处理污水由第一污水泵301经第九污水阀209引入高级氧化反应器3中，再经一号加药箱10、二号加药箱11、三号加药箱12投加一定量氧化药剂后进行氧化反应，所得液体经第三污水阀203，再依次经第二污水泵302和第八污水阀208引入吸附柱2内，过滤后液体经第五污水阀205引入中间水箱6，再依次经第三污水泵303、保安过滤器7和高压泵304进入膜过滤器9。
如图2所示，对污水进行吸附过滤处理时，污水从吸附柱2上端进水、从吸附柱2下端出水；吸附柱2还设有反冲洗装置，反冲洗液体通过第一污水泵301依次经第一污水阀201和反冲洗进水阀211(设置在吸附柱2下方)进入吸附柱2内，冲洗后废液由反冲洗出水阀210(设置在吸附柱2上方)排出；吸附柱2内部由吸附材料填充，填料为活性炭、活性焦、树脂中的一种，其污水停留时间为30-600min。
高级氧化-膜过滤工艺、吸附-高级氧化-膜过滤工艺和高级氧化-吸附-膜过滤工艺中高级氧化反应器3的污水进出情况如图3所示。
本实施例吸附-膜过滤模块、高级氧化-膜过滤模块、吸附-高级氧化-膜过滤模块和高级氧化-吸附-膜过滤模块，不同模块所具有的处理效能各不相同，所形成的四个模块能够实现污水的前处理、末端处理以及深度处理。
在本发明中，将吸附以及高级氧化作为膜过滤处理的前处理，吸附能够去除污水中部分有机物，高级氧化产生的羟基自由基(·OH)具有极强的氧化能力，能够氧化污水中的绝大多数有机物。在实际处理过程中，根据原始污水的水质可对吸附剂种类或高级氧化类型进行选择，或对吸附和高级氧化处理方法进行耦合，以实现不同的处理需求。
实施例2：
污水取自某燃气轮机电厂，为汽轮机清洗废液，COD为2132mg/L，可生化性为0.033，不可生物降解，悬浮物含量极低，且废液呈溶解态，易起泡，加大了处理难度。采用实施例1移动式装置的吸附-高级氧化-膜过滤模块以及吸附-高级氧化-膜过滤工艺对该废液进行处理，其中，吸附柱2内填料为阴离子吸附树脂，高级氧化反应器3中进行的反应为芬顿反应，芬顿反应中投加的过氧化氢剂量为10ml/L，七水合硫酸亚铁投加量为12.5g/L，同时添加了混凝剂聚合氯化铝铁以及助凝剂聚丙烯酰胺，膜过滤器9中膜类型为纳滤膜。
废液由污水收集池1收集，经由第一污水泵301，通过第七污水阀207送至活性炭吸附柱2，在吸附柱2内停留40min，过滤后废液通过第二污水阀202送至高级氧化反应器3中，通过光热涂层5对高级氧化反应器3中废液进行加热，待温度到达80℃时，通过一号加药箱10中的硫酸调节pH值为3后，再通过二号加药箱11加入芬顿试剂(FeSO4以及H2O2)并进行搅拌，反应时间约为40min，氧化反应结束后通过三号加药箱12加入聚合氯化铝铁进行混凝。如图5及图6所示，芬顿试剂投加量及混凝剂投加量过高或过低均会对有机物降解效率产生不利影响，因此，综合考虑处理后废水的浊度、色度以及COD去除效率，确定芬顿试剂投加量为H2O2:COD质量比(Rm)范围为1.5:1～1.7:1，H2O2:Fe2+摩尔比(Rn)范围为20:1～25:1。
固液分离后底泥通过排泥口13排出，上清液通过第四污水阀204引入中间水箱6，再经由第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304引入膜过滤器9中，膜过滤后浓水通过第六污水阀206进行回流。在纳滤膜型号为NF90的情况下，纳滤膜淡水出水COD浓度为45mg/L，该COD浓度远低于《污水综合排放标准》GB8978-1996中的三级排放标准，且满足中华人民共和国国家标准《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T 19923-2005中冷却水要求(COD<60mg/L)，能够作为厂内循环冷却水等进行使用，实现资源化。
实施例3：
某废水COD浓度为15400mg/L，为无色透明液体。采用实施例1移动式装置的高级氧化-吸附-膜过滤模块以及高级氧化-吸附-膜过滤工艺对该废液进行处理，高级氧化能够降解废水中的大量有机物，吸附法能够进一步去除废水中的残余有机物，膜过滤则进一步去除了污水中分子量较大的物质从而实现达标排放的目的。
未经处理的废液在污水收集池1中收集后，由第一污水泵301通过第九污水阀209引入至高级氧化反应器3中，往其中加入TiO2作为催化剂，同时打开紫外光照射灯4，进行光催化反应，反应时间为30min。光催化反应结束后，将废液由第三污水阀203通过第二污水泵302，再通过第八污水阀208引入吸附柱2内，吸附柱2内填料为活性焦，污水停留时间为30min，吸附后废液由第五污水阀205引入至中间水箱6，通过第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304、压力表8引入至膜过滤器9，膜过滤器9中膜类型为纳滤膜，型号为NF270，膜过滤器9浓水出水通过第六污水阀206进行回流，淡水则可直接排放，该装置最终淡水出水COD浓度为356mg/L，满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996中的三级排放标准，能够进行排放。
污水处理结束后，打开与吸附柱2相连接的第一污水阀201，由第一污水泵301引入反冲洗水，同时打开反冲洗进水阀211及反冲洗出水阀210，将反冲洗液体排放。
该废水具有较高COD浓度，但呈现出无色透明的状态，在处理过程既可采用吸附-高级氧化-膜过滤工艺，也可采用高级氧化-吸附-膜过滤工艺，在本实施例中，前者最终COD浓度为368mg/L，后者最终COD浓度为356mg/L，说明二者对于该废液的处理能力相同，但对于某些含有一定悬浮物的废水，则需要先进行高级氧化(如芬顿反应)，利用芬顿反应自身的混凝效果以及投加混凝剂来去除污水中的悬浮物，同时去除污水中大量的有机物，然后再通过吸附柱2去除残留的悬浮物以及色度浊度，减轻后续膜过滤的负荷，延长膜的使用寿命，提高处理效率。若将含有悬浮物的废水直接引入至吸附柱2内，则会导致吸附柱2在短时间内被堵塞，无法正常进行吸附。
实施例4：
某废水COD浓度为1200mg/L，废水分子量较大，浊度低、色度高，色度为536PCU，可生化性极低，为0.0024，不易生物降解。该废水为间歇性产生，污水产量为每天1吨，但处理难度大，由于其可生化性低，若直接排入至污水处理***，会导致污水处理***中微生物受到严重影响乃至死亡。由于该废水COD浓度较低，无需使用高级氧化，同时废水具有一定色度，因此，使用实施例1装置的吸附-膜过滤模块以及吸附-膜过滤工艺即可达到处理要求，将处理后液体进行达标排放。
将污水收集池1中废水通过第一污水泵301，经由第七污水阀207引入至吸附柱2内，吸附柱2内填料为活性炭，废水在柱内的停留时间为50min，将吸附后废水经由第五污水阀205引入至中间水箱6，当中间水箱6废水累计到一定程度时，将废水通过第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304以及压力表8引入至膜过滤器9，膜过滤器9中膜类型为超滤膜，型号为GC-UF 0102，超滤浓水出水通过第六污水阀206返回至污水收集池1，超滤淡水出水则进行排放，其COD浓度为186mg/L，满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996中的三级排放标准。
对于膜过滤器9中膜类型的选择，则可根据废水的实际分子量大小进行变化，吸附柱2以及高级氧化器则可根据废水特质以及处理要求进行选择。
实施例5：
某废水COD浓度为500mg/L，均为溶解性有机物，色度较高，为812PCU，可生化性较差，不易于生物处理。采用实施例1移动式装置吸附-高级氧化-膜过滤组合工艺进行处理，其中，吸附柱2内填料为活性炭，高级氧化器3中氧化工艺为紫外光催化，需打开紫外光照射灯4，膜过滤器9中为纳滤膜。
废液由污水收集池1收集，经由第一污水泵301，通过第七污水阀207送至活性炭吸附柱2，在吸附柱2内停留40min，过滤后废液通过第二污水阀202送至高级氧化反应器3中，打开紫外光照射灯4，加入催化剂TiO2，废液反应时间为40min，反应结束后通过第四污水阀204引入中间水箱6，再经由第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304引入膜过滤器9中，膜过滤后浓水通过第六污水阀206进行回流。出水COD浓度为38mg/L，同时满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996中的三级排放标准和《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T 19923-2005中冷却水要求。
对比例1：
与实施例2相比，绝大部分都相同，除了只进行芬顿氧化。废液由污水收集池1收集，经由第一污水泵301，依次通过第一污水阀201及第二污水阀202送至高级氧化反应器3中，通过光热涂层5对高级氧化反应器3中废液进行加热，待温度到达80℃时，通过一号加药箱10中的硫酸调节pH值为3后，再通过二号加药箱11加入芬顿试剂(FeSO4以及H2O2)并进行搅拌，反应时间约为40min，氧化反应结束后通过三号加药箱12加入聚合氯化铝铁进行混凝，混凝结束后出水。
如图5所示，COD去除率随着芬顿药剂投加量的增加而增加，但当本对比例芬顿药剂投加量与实施例2相同时，COD出水浓度为320mg/L，当增大药剂量，本对比例的COD去除率能够达到的最高值为89％，此时出水COD浓度为230mg/L，与实施例2的出水COD浓度存在较大差距，单独芬顿氧化无法实现清洗废液中溶解性有机物的高效去除效果。
对比例2：
与实施例2相比，绝大部分都相同，除了只进行膜过滤。废液由污水收集池1收集，经由第一污水泵301，通过第一污水阀201及第五污水阀205送至中间水箱6，当废水累计到一定程度时，将废水通过第三污水泵303、保安过滤器7、高压泵304以及压力表8引入至膜过滤器9，膜过滤器9浓水出水通过第六污水阀206进行回流，淡水则直接排放。膜过滤器9中膜型号为NF90或NF270。当膜型号为NF90时，70小时后膜通量为8.26L·(m2·h)-1，出水COD浓度为56mg/L，满足中华人民共和国国家标准《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T19923-2005中冷却水要求(COD<60mg/L)，能够作为厂内循环冷却水等进行使用，实现废水循环利用。当膜型号为NF270时，70小时后膜通量为36.86L·(m2·h)-1，出水COD浓度为376mg/L，不满足中华人民共和国国家标准《城市污水再生利用工业用水水质》GB/T 19923-2005中冷却水要求，但满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996中的三级排放标准，能够进行达标排放。
NF90处理效果更好，产水满足污水再生回用标准，但膜通量很低，单位时间产水量低。NF270膜通量相对较高，但出水水质仅能满足达标排放要求。此外，在进行水处理后，如图7a及图7b所示，本对比例的膜表面在70h内受到严重污染，与实施例2进行过预处理(即吸附-高级氧化)的膜(图7c及图7d)相比，本对比例纳滤膜表面明显有圆环状及球状污染物的富集，这会极大程度缩短膜的使用寿命，大幅增加经济成本。
对比例3：
与实施例2相比，绝大部分都相同，除了只进行树脂吸附。废液由污水收集池1收集，经由第一污水泵301，通过第七污水阀207送至吸附柱2内进行吸附反应，吸附柱内填料为阴离子型吸附树脂。吸附柱内树脂填料高度与实施例2保持一致，废水停留时间为40min，出水COD浓度为1232mg/L。若增加停留时间为120min，出水COD浓度为896mg/L，仍未满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996中的三级排放标准，且与实施例2出水COD浓度有极大差距。因此，单独使用阴离子型吸附树脂难以实现有机物的高效去除。
对比例4：
与实施例4相比，绝大部分都相同，除了只进行活性炭吸附。废液由污水收集池1收集，经由第一污水泵301，通过第七污水阀207送至吸附柱2内进行吸附反应，吸附柱内填料为活性炭。当吸附柱内活性炭填料高度与实施例2保持一致，废水停留时间为40min，出水COD浓度为760mg/L。当增加吸附柱内活性炭填料高度为实施例2的2倍，停留时间为40min，出水COD浓度为440mg/L，此时已经满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996中的三级排放标准，但仍与实施例2出水COD浓度有极大差距。因此，单独使用活性炭吸附难以实现有机物的深度去除。
对比例5：
与实施例5相比，绝大部分都相同，除了只进行紫外光催化。废液由污水收集池1收集，经由第一污水泵301，通过第九污水阀209送至高级氧化器3中，打开紫外光照射灯4，加入催化剂TiO2，废液反应时间为40min。反应结束后，废液COD浓度为432mg/L。色度维持原有水平，说明色度较高时，会导致紫外光线的透过性较差，一定程度上屏蔽了紫外灯的光强，导致紫外光无法作用于废水，无法产生较多的羟基自由基，在极大程度上削弱了废水中有机物的降解效率。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，包括可移动的平台以及均设置在所述平台上的污水收集池(1)、吸附柱(2)、高级氧化反应器(3)和膜过滤组件，所述污水收集池(1)、所述吸附柱(2)和所述膜过滤组件通过第一管路依次连接并构成吸附-膜过滤模块，所述污水收集池(1)、所述高级氧化反应器(3)和所述膜过滤组件通过第二管路依次连接并构成高级氧化-膜过滤模块，所述污水收集池(1)、所述吸附柱(2)、所述高级氧化反应器(3)和所述膜过滤组件通过第三管路依次连接并构成吸附-高级氧化-膜过滤模块，所述污水收集池(1)、所述高级氧化反应器(3)、所述吸附柱(2)和所述膜过滤组件通过第四管路依次连接并构成高级氧化-吸附-膜过滤模块。
2.根据权利要求1所述的一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，所述污水收集池(1)的出水口处设有第一污水泵(301)，所述第一污水泵(301)将污水收集池(1)中的污水输送至所述吸附柱(2)或所述高级氧化反应器(3)。
3.根据权利要求1所述的一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，所述高级氧化-吸附-膜过滤模块还包括设置在所述吸附柱(2)和所述高级氧化反应器(3)之间的第二污水泵(302)，所述第二污水泵(302)将来自所述高级氧化反应器(3)的污水输送至所述吸附柱(2)中。
4.根据权利要求1所述的一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，该移动式装置还包括中间水箱(6)，经所述吸附柱(2)或高级氧化反应器(3)处理的污水先流经所述中间水箱(6)，然后再进入所述膜过滤组件。
5.根据权利要求4所述的一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，所述膜过滤组件包括相互连接的保安过滤器(7)和膜过滤器(9)，所述保安过滤器(7)与所述中间水箱(6)连接，在所述保安过滤器(7)和所述中间水箱(6)之间设有第三污水泵(303)，在所述保安过滤器(7)和所述膜过滤器(9)之间设有高压泵(304)。
6.根据权利要求5所述的一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，所述膜过滤器(9)的膜为纳滤膜或超滤膜。
7.根据权利要求1所述的一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，所述吸附柱(2)的内部填充有活性炭、活性焦或树脂。
8.根据权利要求1所述的一种处理溶解性有机污水的移动式装置，其特征在于，所述高级氧化反应器(3)内部设有紫外光照射灯(4)和光热涂层(5)。
9.一种处理溶解性有机污水的方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1-8任一所述的移动式装置进行，该方法包括以下四种工艺：
吸附-膜过滤工艺：污水收集池(1)中的待处理污水由第一污水泵(301)引入吸附柱(2)内，经吸附柱(2)处理后的污水依次经过中间水箱(6)、第三污水泵(303)、保安过滤器(7)和高压泵(304)引入膜过滤器(9)；
高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池(1)中的待处理污水由第一污水泵(301)引入高级氧化反应器(3)内，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次流经中间水箱(6)、第三污水泵(303)、保安过滤器(7)和高压泵(304)进入膜过滤器(9)；
吸附-高级氧化-膜过滤工艺：污水收集池(1)中的待处理污水由第一污水泵(301)引入吸附柱(2)内，经吸附过滤后的液体引入高级氧化反应器(3)，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体依次经中间水箱(6)、第三污水泵(303)、保安过滤器(7)和高压泵(304)进入膜过滤器(9)；
高级氧化-吸附-膜过滤工艺：污水收集池(1)中的待处理污水由第一污水泵(301)引入高级氧化反应器(3)中，投加氧化药剂后进行氧化反应，所得液体由第二污水泵(302)引入吸附柱(2)内，过滤后的液体依次流经中间水箱(6)、第三污水泵(303)、保安过滤器(7)和高压泵(304)进入膜过滤器(9)。
10.根据权利要求9所述的一种处理溶解性有机污水的方法，其特征在于，待处理的污水进行吸附处理时，污水从所述吸附柱(2)的顶部进入吸附柱(2)，从所述吸附柱(2)的底部流出吸附柱(2)。
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