申请日2017.06.26
公开(公告)日2017.08.11
IPC分类号C02F9/04; C02F103/32
摘要
本发明涉及一种串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法，其采用一种柑橘废水处理装置，废水依次通过一级调节池、一级混凝池、一级絮凝反应池、一级气浮箱体、中间缓冲、二级调节池、二级混凝池、二级絮凝反应池和二级气浮箱体，最后经出水池排出;一级气浮选用阴离子型PAM作用水中阳离子非溶解性污染物，二级气浮采用阳离子型PAM作用水中阴离子非溶解性污染物;同时在一、二两级气浮时，通过臭氧溶气罐通入臭氧去除水中溶解性和部分溶解性污染物。本发明采用“阴+阳”离子耦合臭氧串级一体式气浮技术，旨在解决现有的污水气浮处理装置不能完全去除污水中非溶解性COD，以及空气气浮不能去除污水中溶解性COD的短板。
权利要求书
1.一种串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法，其特征在于：其采用一种柑橘废水处理装置，该装置包括一级气浮系统、二级气浮系统、出水池以及臭氧溶气罐;其中，所述一级气浮系统包括依次连接的一级调节池、一级混凝池、一级絮凝反应池和一级气浮箱体;所述二级气浮系统包括依次连接的二级调节池、二级混凝池、二级絮凝反应池和二级气浮箱体;所述一级气浮箱体通过一中间缓冲池连接至二级调节池;所述臭氧溶气罐分别连接至一级气浮箱体和二级气浮箱体;所述出水池连接至二级气浮箱体;
废水依次通过一级调节池、一级混凝池、一级絮凝反应池、一级气浮箱体、中间缓冲、二级调节池、二级混凝池、二级絮凝反应池和二级气浮箱体，最后经出水池排出;
其中，一级气浮选用阴离子型PAM作用水中阳离子非溶解性污染物，二级气浮采用阳离子型PAM作用水中阴离子非溶解性污染物;同时在一、二两级气浮时，通过臭氧溶气罐通入臭氧去除水中溶解性和部分溶解性污染物。
2.如权利要求1所述的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法，其特征在于：所述一级气浮箱体和二级气浮箱体上均设有刮渣机构。
3.如权利要求1所述的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法，其特征在于：所述PAC的加入量为3～10wt%、PAM的加入量为0.05～0.5wt%、臭氧发生量0.2～0.4MPa。
说明书
一种串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法
【技术领域】
本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法，属于废水处理技术领域。
【背景技术】
柑橘是世界最重要的经济作物和农产品之一，也是国际贸易第一大的水果。我国是柑橘的主要原产国之一，也是世界上栽培柑橘最早的国家，有文字记载的栽培历史达4000余年。我国柑橘栽培面积(居世界第一位)由1949年3.27万hm2发展到2016年196万hm2，增长了近60倍。柑橘产业一直是“用水大户”，水的净化及重复利用关系着柑橘加工企业成本和生态环境的优劣。例如：柑橘罐头生产过程中耗水量十分巨大，每生产1吨柑橘罐头需耗水30～50t，使用后的废水排放量很大。柑橘加工企业的生产工艺基本相同：原料→热烫→去皮→分瓣→酸碱处理→分选→装罐→灌汁→排气→封罐→灭菌→入库。污水主要来自加工中的烫橘热水、剥皮分瓣浸泡水、酸碱处理流槽水、分选检验流槽水以及低温灭菌污水。污水浓度非常不稳定，pH基本偏酸性，有机物含量比较高，悬浮物质多，但氨氮指标不高。同时含有大量的有机物，果胶物质含量高，生化处理困难，给企业造成了较大的废水处理负担，而直接排放又会造成严重的环境污染。因此，如何降低柑橘加工水耗、改进柑橘废水净化技术、提高水的利用率是摆在柑橘加工企业面前的重大课题。
柑橘废水净化一般采用“气浮+生化”工艺，气浮处理水中非溶解性COD，生化处理水中溶解性COD。传统的气浮净水技术是空气与水在一定的工作压力下，使气体最大限度地溶入水中，力求处于饱和状态。然后把所形成的压力溶气水通过减压释放，产生大量的微细气泡，与水中的悬浮絮体充分接触，使水中悬浮絮体粘附在微气泡上，并随气泡一起浮到水面，形成浮渣，固液分离后从而净化水质。此过程中在原水中需要加入混凝剂(如聚合氯化铝PAC)或絮凝剂(聚丙烯酰胺PAM)，经过有效絮凝反应后，原水进入气浮接触区。在接触区内，溶气水中的微气泡与原水中絮体相互粘合，一起进入分离区。在气泡浮力作用下，絮体与气泡一起上升至液面，形成浮渣。浮渣由刮渣装置刮至污泥区，下层的清水通过集水管自流至清水池。其中一部分清水回流，供溶气系统使用，另一部分则排放。气浮的优点：有效去除微污染水中细小悬浮颗粒等污染物;气浮使水中的溶解氧含量得到大幅增加，有效改善了水环境的质量;操作简便易于维护，可实现全自动控制;抗冲击负荷能力强，对水质、水量变化适应性好;可即开即用，立竿见影，运行管理灵活方便，运行成本低。
相关研究表明柑橘废水中的非溶解性COD(主要来源于细小悬浮颗粒、果胶固体杂质等，颗粒尺寸在1-100nm)占COD总贡献值的60%以上，絮凝剂的选择最为关键，通常选用无机混凝剂(PAC)和有机絮凝剂(PAM)组合气浮技术。絮凝效果和PAM的类型(阴、阳)、分子量有直接关系。柑橘废水的气相色谱定性分析结果表明，柑橘废水中既含有有机污染物(如萜烯类、芳烃类化合物)，也含有无机污染物(如亚硝酸氮、硫酸盐、氨基酸等)。这些污染物有的带正电荷(例如：炭正离子、氮正离子等)，有的带负电荷(例如COO-，O-等)，絮凝机理依靠的是阴阳离子间的电荷作用，这意味着传统的简单采用单一类型的絮凝剂(阴离子或阳离子)一次絮凝很难完全脱除水中非溶解性COD。为了深度絮凝阴或阳离子型有机污染物，势必要使用“阴+阳”离子组合型聚丙烯酰胺絮凝剂，同时利用气浮溶气罐将臭氧替代空气气泡鼓泡气浮池，实现完全去除非溶解性COD，臭氧的引入可以去除除水中部分溶解性COD的目的。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法，以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用“阴+阳”离子耦合臭氧的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法，其采用一种柑橘废水处理装置，该装置包括一级气浮系统、二级气浮系统、出水池以及臭氧溶气罐;其中，所述一级气浮系统包括依次连接的一级调节池、一级混凝池、一级絮凝反应池和一级气浮箱体;所述二级气浮系统包括依次连接的二级调节池、二级混凝池、二级絮凝反应池和二级气浮箱体;所述一级气浮箱体通过一中间缓冲池连接至二级调节池;所述臭氧溶气罐分别连接至一级气浮箱体和二级气浮箱体;所述出水池连接至二级气浮箱体;
废水依次通过一级调节池、一级混凝池、一级絮凝反应池、一级气浮箱体、中间缓冲、二级调节池、二级混凝池、二级絮凝反应池和二级气浮箱体，最后经出水池排出;
其中，一级气浮选用阴离子型PAM作用水中阳离子非溶解性污染物，二级气浮采用阳离子型PAM作用水中阴离子非溶解性污染物;同时在一、二两级气浮时，通过臭氧溶气罐通入臭氧去除水中溶解性和部分溶解性污染物。
本发明的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法进一步为：所述一级气浮箱体和二级气浮箱体上均设有刮渣机构。
本发明的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法还为：所述PAC的加入量为3～10wt%、PAM的加入量为0.05～0.5wt%、臭氧发生量0.2～0.4MPa。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法将臭氧氧化与高效气浮有机结合起来的集成式水处理方法，能在一个操作单元内同时完成破乳或絮凝、固液分离、除色、嗅、味、消毒等多个过程。该工艺是以臭氧代替空气作为溶气气源，利用溶气泵吸入臭氧，在分离器内部释放，产生均匀臭氧微气泡，同步实现臭氧气泡与污染物的接触粘附和对污染物的氧化过程，最终完成气浮分离。
2.本发明的串级一体式气浮去除柑橘废水中COD的方法采用浮臭氧一体式、“阴+阳”作用串联式、非溶解和溶解性COD同时去除，对于柑橘产品中柚皮类等低初始COD产品，可以将COD降到500mg/g以下，可以达到某些柑橘企业直排纳管的标准，不需要再经生化池。对于柑橘产品中胶囊、原浆等高初始COD等产品，将原水COD降低20～50%左右，减轻生化池的负荷，降低了生化池停留时间，进而提高水处理量。