申请日2018.07.20
公开(公告)日2018.12.07
IPC分类号C02F9/04; C02F9/12; C02F101/30
摘要
本发明是一种污水处理方法，其步骤如下：向原水或污水中投加混凝剂进行混凝反应，控制pH值在4.0‑7.5之间，再加入聚丙烯酰胺，搅拌分离，取上澄清液;向上澄清液中直接投加复合氧化剂，充分预氧化，得到预氧化液;向预氧化液中投加复合碱，调节pH值在6‑9.5之间，得到待处理液;向待处理液中再次投加混凝剂进行混凝反应，控制pH值在4.0‑7.5之间，快速搅拌后加入聚丙烯酰胺，缓慢搅拌后，进行固液分离，取澄清液;向澄清液中再次加复合碱调节pH值，pH值维持在6.5‑9之间即可。本发明方法简单，具有去除溶解性有机物效果好、对不同种类污废水通用强、运行成本较低、适合大、小污水处理厂的改建或新建的工艺。
权利要求书
1.一种污水处理方法，其特征在于，其步骤如下:
(1)向原水或污水中投加混凝剂进行混凝反应，并快速搅拌，控制搅拌速度在300-350转/分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值在4.0-7.5之间，停止投加混凝剂，再加入1mg/L-5mg/L聚丙烯酰胺，先按200-250转/分钟快速搅拌30-60秒，再按30-80转/分钟缓慢搅拌2-2.5分钟，进行固液分离，取上澄清液;
(2)向上澄清液中直接投加复合氧化剂，快速搅拌，控制搅拌速度在300-350转/分钟，充分预氧化，反应时间不低于10分钟，得到预氧化液;
(3)向预氧化液中投加复合碱，回调pH值，控制pH值在6-9.5之间，得到待处理液;
(4)向待处理液中再次投加混凝剂进行混凝反应，并快速搅拌，控制搅拌速度在300-350转/分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值在4.0-7.5之间，停止投加混凝剂，再加入1mg/L-5mg/L聚丙烯酰胺，按30-100转/分钟缓慢搅拌后，进行固液分离，取澄清液;
(5)向澄清液中再次加复合碱调节pH值，pH值维持在6.5-9之间，即可直接排放。
2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(4)中所述混凝剂为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：步骤(2)中所述复合氧化剂为高铁酸钾、高锰酸钾、次氯酸钙、次氯酸钠、高铁酸钠、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸钠、单过硫酸氢钾复合盐、双氧水、二氧化氯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：步骤(3)和步骤(5)中所述复合碱为氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(4)中所述的聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺中的任一种。
6.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(4)中的固液分离方式为平流沉淀池、斜板沉淀池、气浮机固液分离或者磁絮凝与磁投加。
7.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：步骤(2)中在氧化同时使用光电催化对预氧化过程进行催化反应，其中光电催化为紫外光催化、超声波催化或微波催化。
说明书
一种污水处理方法
技术领域
本发明涉及水净化处理的技术领域，主要用于污废水处理，也可以用于饮用水的应急处理，增强去除水中溶解性有机物污染的污水处理方法技术领域。
背景技术
目前国家对污水处理厂实行一级A排放标准，COD排放最高限值是50mg/L，市政污水处理厂通过正常生化处理，COD值一般都可以轻松达标排放。但对于工业园区的污水处理厂，特别是化工园区的污水处理厂，因污废水中含有非常复杂的难生化降解的溶解性有机物，只通过生化系统处理后，COD值很难达标，生化后的COD值一般在90mg/L至200mg/L之间，需要在后端增加臭氧联合BAF(曝气生物滤池)工艺，具有基建、设备一次性投入巨大、日常运行费用高的缺点，一些小型工业园区的污水处理厂，对臭氧联合BAF(曝气生物滤池)工艺高额的投入望而却步，只能寻求相关专业部门针对自己的污废水特性，研制专用配方，虽然基建费用不大，但存在着专用配方专用性强、生产量小、市场价格不透明、运行成本一般较高的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种去除溶解性有机物效果好、对不同种类污废水通用强、运行成本较低的污水处理方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种污水处理方法，其特点是，其步骤如下:
(1)向原水或污水中投加混凝剂进行混凝反应，并快速搅拌，控制搅拌速度在300-350转/分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值在4.0-7.5之间，停止投加混凝剂，再加入1mg/L-5mg/L聚丙烯酰胺，先按200-250转/分钟快速搅拌30-60秒，再按30-80转/分钟缓慢搅拌2-2.5分钟，进行固液分离，取上澄清液;
(2)向上澄清液中直接投加复合氧化剂，快速搅拌，控制搅拌速度在300-350转/分钟，充分预氧化，反应时间不低于10分钟，得到预氧化液;
(3)向预氧化液中投加复合碱，回调pH值，控制pH值在6-9.5之间，得到待处理液;
(4)向待处理液中再次投加混凝剂进行混凝反应，并快速搅拌，控制搅拌速度在300-350转/分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值在4.0-7.5之间，停止投加混凝剂，再加入1mg/L-5mg/L聚丙烯酰胺，按30-100转/分钟缓慢搅拌后，进行固液分离，取澄清液;
(5)向澄清液中再次加复合碱调节pH值，pH值维持在6.5-9之间，即可直接排放。
本发明所述的污水处理方法中，步骤(1)和步骤(4)中所述混凝剂为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁中的至少一种。
本发明所述的污水处理方法中，步骤(2)中所述复合氧化剂为高铁酸钾、高锰酸钾、次氯酸钙、次氯酸钠、高铁酸钠、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸钠、单过硫酸氢钾复合盐、双氧水、二氧化氯中的至少一种。
本发明所述的污水处理方法中，步骤(3)和步骤(5)中所述复合碱为氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠中的至少一种。
本发明所述的污水处理方法中，步骤(1)和步骤(4)中所述的聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺或阴离子聚丙烯酰胺中的任一种。
本发明所述的污水处理方法中，步骤(1)和步骤(4)中的固液分离方式为平流沉淀池、斜板沉淀池、气浮机固液分离或者磁絮凝与磁投加。
本发明所述的污水处理方法中，步骤(2)中在氧化同时使用光电催化对预氧化过程进行催化反应，其中光电催化为紫外光催化、超声波催化或微波催化。
本发明前后分别两次运用强化混凝技术和中间运用复合氧化剂氧化联用，能够根据待处理水水质特点调整复合氧化剂组成及加药量、调整一次，二次强化混凝后出水的pH值，以实现对不同种类污废水中溶解性有机物的适应性、提高溶解性有机物去除率，达到降低运行成本和提高处理水水质的目的，经过处理的水其COD值可达到20mg/L，可以直接排放，不需要再进行处理。与现有技术相比，本发明方法简单，具有去除溶解性有机物效果好、对不同种类污废水通用强、运行成本较低、适合大、小污水处理厂的改建或新建的工艺。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，某工业园区的污水处理厂主要处理酒精废水，每天处理水量在7000吨，生化后二沉池出水的COD在130-140mg/L左右，目前直排标准为COD小于或等于50mg/L，应用本工艺处理方法，其步骤如下：
(1)将二沉池出水泵入第一个混凝反应池，在第一个混凝反应池的第一个反应格用计量泵投加聚合氯化铝进行混凝反应，边投加边快速搅拌，搅拌速度控制在300转/分钟，当混凝反应pH值达到6.5后，停止投加聚合氯化铝，水力停留时间不少于5分钟，处理液进入第二反应格。😄在第二个反应格用计量泵按1-2mg/L加入聚丙烯酰胺，先按200转/分钟，快速搅拌30秒，再按50-80转/分钟，慢速搅拌2分钟，水力停留时间不少于5分钟，处理液进入沉淀池，静置进行固液分离，此时澄清液的COD值在70-90mg/L。
(2)澄清液流入氧化反应池，用两台计量泵分别、同时投加20mg/L的单过硫酸氢钾复合盐溶液及20mg/L的高锰酸钾溶液，控制搅拌速度在300转/分钟，同时进行超声波催化，增加氧化剂对有机物开环、断链的作用强度，作用时间为15分钟，得到预氧化液。
(3)预氧化液流入pH调节池，用计量泵投加碳酸钠溶液，回调pH值，使PH值为8.5，得到处理液;
(4)处理液流入第二个混凝反应池，在第二个混凝反应池的第一个反应格投加聚合硫酸铁进行混凝反应，边投加边快速搅拌，搅拌速度控制在300转/分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值为5.5，停止投加聚合硫酸铁，水力停留时间不少于5分钟，处理液进入第二反应格，在第二个反应格用计量泵按1-2mg/L加入阳离子聚丙烯酰胺，先按200转/分钟，快速搅拌30秒，再按50-80转/分钟，慢速搅拌2分钟，水力停留时间不少于5分钟，处理液进入沉淀池，静置进行固液分离，此时澄清液的COD值在30-37mg/L。
(5)澄清液中加入氢氧化钙溶液后流入清水池，pH值维持在6.5-9之间即可直接排水。
实施例2，案例二：某化工工业园区的某企业生产印染染料，日污水排放量在2000吨左右，生化后二沉池出水的COD在700-850mg/L左右，目前园区污水处理厂的接管标准为COD小于或等于500mg/L，应用本水处理方法，其步骤如下：
(1)将二沉池出水泵入第一个气浮机，在气浮机第一反应格投加聚合硫酸铝进行混凝反应，边投加边快速搅拌，搅拌速度控制在300转/分钟，水力停留时间不少于3分钟，当混凝反应pH值达到6.0后，停止投加聚合硫酸铝，处理液流入第二反应格。在气浮机第二反应格后用计量泵按3-4mg/L加入聚丙烯酰胺，先按200转/分钟，快速搅拌30秒，再按50-80转/分钟，慢速搅拌2.5分钟，处理液进入气浮固液分离，此时澄清液的COD值在580-650mg/L。
(2)澄清液流入氧化反应池，用三台计量泵分别、同时投加50mg/L的单过硫酸氢钾复合盐溶液、20mg/L高锰酸钾溶液、20mg/L高铁酸钾溶液，控制搅拌速度在300转/分钟，同时进行超声波催化，增加氧化剂对有机物开环、断链的作用强度，作用时间为25分钟，得到预氧化液。
(3)预氧化液流入pH调节池，用蠕动泵😄投加复合碱(氢氧化钙50%、碳酸钠50%)，回调pH值，使pH值为9.5，得到处理液;
(4)处理液流入第二个气浮机，在第二个气浮机的第一个反应格投加聚合硫酸铁进行混凝反应，边投加边快速搅拌，搅拌速度控制在300转/分钟，水力停留时间不少于3分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值为5.0，停止投加聚合硫酸铁，处理液流入第二反应格。在气浮机第二反应格后用计量泵按2-3mg/L加入阳离子聚丙烯酰胺，缓慢搅拌后，处理液进入气浮固液分离，此时澄清液的COD值在350-420mg/L。
(5)澄清液中加入氢氧化钙溶液后流入清水池，pH值维持在6.5-9之间即可直接排水。
实施例3，案例三：某化工工业园区的某企业生产医药中间体，日污水排放量1500吨，通过多步工艺前处理后，生化二沉池出水的COD依然高达1000-1200mg/L左右，目前园区污水处理厂的接管标准为COD小于或等于500mg/L，应用本水处理方法，其步骤如下：
(1)将二沉池出水泵入第一个磁混凝反应器，在磁混凝反应器第一反应格用计量泵投加聚合氯化铝铁进行混凝反应，边投加边快速搅拌，搅拌速度控制在300转/分钟，当混凝反应pH值达到6.0后，停止投加聚合氯化铝铁，水力停留时间不少于5分钟，处理液进入磁混凝反应器第二个反应格。在第二个反应格上方，通过磁加载设备加入磁粉，磁粉投加量在3公斤-10公斤/吨，边投加边快速搅拌，搅拌速度控制在300转/分钟，水力停留时间不少于5分钟，处理液进入磁混凝反应器第三个反应格。在第三反应格，用计量泵按2-3mg/L加入阳离子聚丙烯酰胺，先按200转/分钟，快速搅拌30秒，再按50-80转/分钟，慢速搅拌2分钟，处理液进入沉淀池，静置进行固液分离，此时澄清液的COD值在850-1050mg/L。
(2)澄清液流入氧化反应池，用四台计量泵依次投加100mg/L的二氯异氰尿酸钠溶液，控制搅拌速度在300转/分钟，同时进行超声波催化，作用时间为10分钟。投加150mg/L的单过硫酸氢钾复合盐溶液，控制搅拌速度在300转/分钟，同时进行超声波催化，作用时间为10分钟。再投加50mg/L高锰酸钾溶液、50mg/L高铁酸钾溶液，控制搅拌速度在300转/分钟，同时进行超声波催化，作用时间为10分钟。利用不同氧化剂逐步增加对有机物开环、断链的作用强度，作用时间总计30分钟，得到预氧化液。
(3)预氧化液流入pH调节池，用蠕动😄泵投加复合碱(氢氧化钙40%、碳酸钠40%、氢氧化钠20%)回调pH值，使pH值为9.5，得到处理液;
(4)处理液流入第二个磁混凝反应器，在第二个磁混凝反应器第一反应格投加聚合硫酸铁进行混凝反应，同时快速搅拌，控制搅拌速度300转/分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值为5.0，停止投加聚合硫酸铁，水力停留时间不少于5分钟，处理液流入第二反应格。在第二反应格通过磁加载设备加入磁粉，磁粉投加量3公斤-10公斤/吨，快速搅拌，控制搅拌速度300转/分钟，水力停留时间不少于5分钟，处理液流入第三反应格。在第三反应格通过计量泵按2-3mg/L加入阳离子聚丙烯酰胺，先按200转/分钟，快速搅拌30秒，再按50-80转/分钟，慢速搅拌2分钟，进入沉淀池，进行固液分离，此时澄清液的COD值在365-420mg/L。
(5)澄清液中加氢氧化钙调节pH值，pH值维持在6.5-9之间即可直接排入通往园区污水处理厂的管网中。
实施例4，案例四：某市政污水处理厂主要处理生活污水，含有少量工业废水，每天处理水量在20000吨，生化后二沉池出水的COD在65-80mg/L左右，目前提标至国家四类水排放标准：COD小于或等于30mg/L，应用本水处理方法，其步骤如下：
(1)二沉池出水流入高密度澄清池，在高密度澄清池的第一反应池投加聚合氯化铝进行混凝反应，边投加边快速搅拌，搅拌速度控制在300转/分钟，当混凝反应pH值达到7.0至7.5后，停止投加聚合氯化铝，水力停留时间不低于5分钟，处理液流入第二反应格。在高密度澄清池的第二反应格用计量泵按1-2mg/L加入阴离子聚丙烯酰胺，先按200转/分钟，快速搅拌30秒，再按50-80转/分钟，慢速搅拌2分钟，处理液进入澄清池静置，进行固液分离，此时澄清液的COD值在45-60mg/L。
(2)澄清液流入氧化反应池，用两台计量泵先后投加20mg/L的单过硫酸氢钾复合盐溶液，20mg/L的高铁酸钾溶液，控制搅拌速度在300转/分钟，同时用超声波催化，时间为15分钟，得到预氧化液。
(3)预氧化液通过管道流入磁混凝反应器。在管道上用计量泵投加复合碱(氢氧化钠10%、碳酸钠90%)，用管道混合器混合，回调pH值至8.5，得到处理液;
(4)处理液流入磁混凝反应器，在磁混凝反应器第一个反应格用计量泵投加聚合硫酸铁进行混凝反应，同时快速搅拌，控制搅拌速度300转/分钟，通过混凝剂的投加量控制pH值，当混凝反应后pH值为5.5，停止投加聚合硫酸铁，水力停留时间不少于5分钟，处理液流入第二个反应格。在磁混凝反应器第二个反应格用计量泵按1-2mg/L加入阳离子聚丙烯酰胺，先按200转/分钟，快速搅拌30秒，再按50-80转/分钟，慢速搅拌2分钟，进入沉淀池，进行固液分离，此时澄清液的COD值在15-25mg/L。
(5)澄清液中加入复合碱后流入清水池，pH值维持在6.5-9之间，即可直接排水。