申请日2016.11.10
公开(公告)日2017.01.18
IPC分类号C02F1/72
摘要
本发明公开了一种深度处理工业污水的系统及方法，系统包括配炭池、搅拌池、鼓风机、一级炭水分离器、缓冲池、二级炭水分离器、压滤设备、炭再生设备、浸渍设备、焙烧设备;工业污水处理厂尾水送入搅拌池与粉末活性炭充分混合;搅拌池炭水自流到一级炭水分离器;一级炭水分离器分离出的炭浆一部分回流至搅拌池，另一部分排至压滤设备脱水后送入炭再生设备、配炭池，分离出的水送入缓冲池;将原炭和浸渍液充分混合浸渍，在焙烧设备中干燥焙烧后送入配炭池;将缓冲池的水、配炭池的粉末活性炭水送入二级炭水分离器，分离出的水达标排放，分离出的炭浆回流至搅拌池。本发明炭利用率高，节省用炭量及处理成本，分级处理污水，更适应进水浓度变化。
权利要求书
1.一种深度处理工业污水的系统，其特征在于：包括配炭池、搅拌池、鼓风机、一级炭水分离器、缓冲池、二级炭水分离器、压滤设备、炭再生设备、浸渍设备、焙烧设备;
工业污水处理厂尾水送入所述搅拌池中与粉末活性炭进行充分混合，所述鼓风机利用连接管道与搅拌池底部设置的穿孔曝气管连接，为搅拌池提供搅拌所用空气源;
所述搅拌池、一级炭水分离器、缓冲池、二级炭水分离器依次利用连接管道连通;
所述搅拌池中搅拌池水自流进入所述一级炭水分离器中进行一级分离处理，一级炭水分离器分离出的炭浆一部分利用另外的连接管道回流至搅拌池;一级炭水分离器分离出的另一部分炭浆首先利用连接管道直接送入所述压滤设备中进行脱水，然后利用连接管道送入所述炭再生设备中再生，最后利用连接管道送入所述配炭池中;所述一级炭水分离器分离出的水利用连接管道输送到所述缓冲池中;
将原炭和浸渍液在所述浸渍设备中充分混合浸渍后，利用连接管道送入所述焙烧设备中干燥、焙烧，负载金属后的原炭利用连接管道送入所述配炭池;
所述缓冲池缓冲后的水、所述配炭池配好的粉末活性炭水利用连接管道输送到所述二级炭水分离器混合，所述二级炭水分离器分离后的炭浆利用连接管道输送到所述搅拌池中，在所述搅拌池中与工业污水处理厂尾水进行充分混合，循环使用;所述二级炭水分离器分离后的水直接排出。
2.根据权利要求1所述的深度处理工业污水的系统，其特征在于：所述一级炭水分离器与压滤设备之间设置有气动隔膜泵，所述压滤设备、炭再生设备和配炭池之间均设置有螺旋输送机，所述浸渍设备、焙烧设备和配炭池之间均设置有螺旋输送机，所述配炭池与二级炭水分离器之间设置有计量泵;所述一级炭水分离器向搅拌池输入炭浆的连接管道上、缓冲池与二级炭水分离器之间连接管道上、二级炭水分离器与搅拌池之间连接管道上均设置有压力泵。
3.根据权利要求1所述的深度处理工业污水的系统，其特征在于：所述鼓风机与搅拌池之间的连接管道上设置有阀门。
4.根据权利要求1所述的深度处理工业污水的系统，其特征在于：所述一级炭水分离器为气浮池或沉淀池，所述二级炭水分离器为罐式滤管过滤分离器。
5.一种深度处理工业污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：工业污水处理厂尾水送入搅拌池中与粉末活性炭进行充分混合;
步骤2：搅拌池炭水混合液自流进入一级炭水分离器进行炭水一级分离;
步骤3：一级炭水分离器分离出的炭浆一部分回流至搅拌池，另一部分直接排至压滤设备进行脱水后送入炭再生设备、配炭池进行再生、循环使用;一级炭水分离器分离出的水送入缓冲池;
步骤4：将原炭和浸渍液在浸渍设备中充分混合浸渍后，送入焙烧设备中干燥、焙烧，负载金属后的原炭送入配炭池;
步骤5：将缓冲池缓冲后的水、配炭池配好的粉末活性炭水送入二级炭水分离器混合进行二次分离，分离出的水达标排放，分离出的炭浆全部回流至搅拌池。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤1中所述充分混合，是工业污水处理厂尾水在搅拌池中停留时间0.8小时~1.2小时，搅拌池中炭浆浓度达到8000mg/L~12000mg/L。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤2中所述一级分离，炭水混合液在一级炭水分离器中停留时间0.8小时~1.2小时，分离出的粉末炭浆浓度45600mg/L~68400mg/L。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤3中所述一级炭水分离器分离出的炭浆96%~94%回流至搅拌池，4%~6%直接排至压滤设备进行脱水再生循环使用，一级炭水分离器分离出的水送入缓冲池，在缓冲池中停留时间为12分钟~18分钟。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤4中浸渍液为含有金属活性组分的硝酸盐溶液。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤5中所述将缓冲池缓冲后的水、配炭池配好的粉末活性炭水送入二级炭水分离器混合进行二次分离，在二级炭水分离器中停留时间0.4小时~0.6小时，二级炭水分离器炭浆浓度为32000mg/L~48000mg/L。
说明书
一种深度处理工业污水的系统及方法
技术领域
本发明属于环保工艺技术领域，涉及一种工业污水处理系统及方法，具体涉及一种负载金属催化剂的粉末活性炭深度处理工业污水的系统及方法。
背景技术
工业污水具有色度深、COD浓度高、难降解等特点。工业污水经过常规生化及化学沉淀法处理后依然难以达标排放，需要采用深度处理技术进一步进行处理。而常规二级生化及化学沉淀处理的工业污水处理厂所排放的尾水，通常具有难生化、难氧化、难絮凝等特性，传统方法难以凑效。高级氧化如臭氧氧化脱色效果好，但去除COD能力差;芬顿氧化脱色能力强、去除COD效果好，但产生污泥量大，污泥处置难度大，二次污染严重;膜分离技术由于膜污染及浓水处置问题也未能有效解决;深度生化技术如曝气生物滤池一般需要与高级氧化技术结合联用，导致投资大、工艺控制难度大、运行效果不稳定等，国内针对大规模工业污水深度处理的曝气生物滤池成功案例鲜见。
再生粉末炭吸附技术具有脱色能力强、COD去除效果极佳、再生成本较低、投资成本也低等优点，在工业污水深度处理方面逐渐应用。
热再生法是目前应用最多的活性炭再生方法，通常需要高温条件，燃料消耗量大，高温烧失现象严重，平均一次再生循环活性炭的吸附容量和比表面积的损失约为7~12%。催化氧化法再生活性炭，是在传统热再生法基础上发展起来的一种新的活性炭再生方法，主要思路是在活性炭投入吸附之前，预先在活性炭上负载具有催化氧化作用的物质，由于催化剂的作用，活性炭上有机物吸附质的分解反应的活化能大大降低了，再生反应在较低的温度下即可进行。
同时，粉末炭在使用过程中，为了实现粉末炭回收再生及保证出水不含残留粉末炭，需要进行炭水分离。目前常规的一级炭水分离技术有气浮法和沉淀法，虽然两种方法均能达到较好的炭水分离效果，但由于粉末炭的粒径不一、颗粒比重不一，处理水中总有残留的少量粉末炭难以通过一级分离达到分离的目的;另外仅通过一级分离，使得粉末炭的利用率不高，耗炭量较大。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种采用催化氧化法再生活性炭及二级分离技术的粉末活性炭深度处理工业污水的系统及方法。
本发明的系统所采用的技术方案是：一种深度处理工业污水的系统，其特征在于：包括配炭池、搅拌池、鼓风机、一级炭水分离器、缓冲池、二级炭水分离器、压滤设备、炭再生设备、浸渍设备、焙烧设备;
工业污水处理厂尾水送入所述搅拌池中与粉末活性炭进行充分混合，所述鼓风机利用连接管道与搅拌池底部设置的穿孔曝气管连接，为搅拌池提供搅拌所用空气源;
所述搅拌池、一级炭水分离器、缓冲池、二级炭水分离器依次利用连接管道连通;
所述搅拌池中搅拌池水自流进入所述一级炭水分离器中进行一级分离处理，一级炭水分离器分离出的炭浆一部分利用另外的连接管道回流至搅拌池;一级炭水分离器分离出的另一部分炭浆首先利用连接管道直接送入所述压滤设备中进行脱水，然后利用连接管道送入所述炭再生设备中再生，最后利用连接管道送入所述配炭池中;所述一级炭水分离器分离出的水利用连接管道输送到所述缓冲池中;
将原炭和浸渍液在所述浸渍设备中充分混合浸渍后，利用连接管道送入所述焙烧设备中干燥、焙烧，负载金属后的原炭利用连接管道送入所述配炭池;
所述缓冲池缓冲后的水、所述配炭池配好的粉末活性炭水利用连接管道输送到所述二级炭水分离器混合，所述二级炭水分离器分离后的炭浆利用连接管道输送到所述搅拌池中，在所述搅拌池中与工业污水处理厂尾水进行充分混合，循环使用;所述二级炭水分离器分离后的水直接排出。
作为优选，所述一级炭水分离器与压滤设备之间设置有气动隔膜泵，所述压滤设备、炭再生设备和配炭池之间均设置有螺旋输送机，所述浸渍设备、焙烧设备和配炭池之间均设置有螺旋输送机，所述配炭池与二级炭水分离器之间设置有计量泵;所述一级炭水分离器向搅拌池输入炭浆的连接管道上、缓冲池与二级炭水分离器之间连接管道上、二级炭水分离器与搅拌池之间连接管道上均设置有压力泵。
作为优选，所述鼓风机与搅拌池之间的连接管道上设置有阀门。
作为优选，所述一级炭水分离器为气浮池或沉淀池，所述二级炭水分离器为罐式滤管过滤分离器。
本发明的方法所采用的技术方案是：粉末活性炭负载金属催化氧化深度处理工业污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：工业污水处理厂尾水送入搅拌池中与粉末活性炭进行充分混合;
步骤2：搅拌池炭水混合液自流进入一级炭水分离器进行炭水一级分离;
步骤3：一级炭水分离器分离出的炭浆一部分回流至搅拌池，另一部分直接排至压滤设备进行脱水后送入炭再生设备、配炭池进行再生、循环使用;一级炭水分离器分离出的水送入缓冲池;
步骤4：将原炭和浸渍液在浸渍设备中充分混合浸渍后，送入焙烧设备中干燥、焙烧，负载金属后的原炭送入配炭池;
步骤5：将缓冲池缓冲后的水、配炭池配好的粉末活性炭水送入二级炭水分离器混合进行二次分离，分离出的水达标排放，分离出的炭浆全部回流至搅拌池。
作为优选，步骤1中所述充分混合，是工业污水处理厂尾水在搅拌池中停留时间0.8小时~1.2小时，搅拌池中炭浆浓度达到8000mg/L~12000mg/L。
作为优选，步骤2中所述一级分离，炭水混合液在一级炭水分离器中停留时间0.8小时~1.2小时，分离出的粉末炭浆浓度45600mg/L~68400mg/L。
作为优选，步骤3中所述一级炭水分离器分离出的炭浆96%~94%回流至搅拌池，4%~6%直接排至压滤设备进行脱水再生循环使用，一级炭水分离器分离出的水送入缓冲池，在缓冲池中停留时间为12分钟~18分钟。
作为优选，步骤4中浸渍液为含有金属活性组分的硝酸盐溶液。
作为优选，步骤5中所述将缓冲池缓冲后的水、配炭池配好的粉末活性炭水送入二级炭水分离器混合进行二次分离，在二级炭水分离器中停留时间0.4小时~0.6小时，二级炭水分离器炭浆浓度为32000mg/L~48000mg/L。
本发明采用催化氧化法再生活性炭及二级炭水分离器深度处理工业废水，与其他深度处理技术相比，有以下突出优点：
(1)脱色效果极佳，色度可达2倍;COD指标可达地表三类水要求的标准;
(2)处理水稳定，对进水适应性强;
(3)能有效去除重金属、苯类、胺类等有机物，保证处理水的安全性，为中水回用提供了可供选择的技术。
与一级炭水分离器深度处理技术相比：
(1)炭利用率提高，节省用炭量，节省处理成本;
(2)分级处理污水，对进水浓度变化适应性更强。
与活性炭传统热再生法相比：
(1)再生温度低，燃料消耗量小;
(2)通过控制再生温度在有机物氧化温度与活性炭氧化温度之间，可以有效地避免活性炭的烧失。