申请日2019.02.14
公开(公告)日2019.05.17
IPC分类号C02F9/14; C02F11/12; C02F11/121; C02F101/34; C02F103/38
摘要
本发明属于废水处理领域，涉及一种酚醛树脂废水的处理方法及其系统。所述酚醛树脂废水的处理方法包括：(1)将废水通入化学处理单元，将得到的上清液通入生物降解单元，污泥通入污泥处理单元;(2)所述上清液在所述生物降解单元中降解，将得到的污泥通入污泥处理单元，上清液通入废水检测单元;(3)从所述废水检测单元取样进行检测，如果所述上清液满足排放标准，则排放;如果所述上清液不满足排放标准，则将所述上清液通入所述生物降解单元;其中，所述污泥在所述污泥处理单元经泥水分离后得到泥饼和滤液，将所述滤液通入所述生物降解单元进行降解。本发明具有工艺灵活性高、设计合理、投资成本低及经济性高的优点。
权利要求书
1.一种酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废水通入化学处理单元进行化学反应，经沉淀后，将得到的第一上清液通入生物降解单元，第一污泥通入污泥处理单元;
(2)所述第一上清液在所述生物降解单元中降解，沉淀后，将得到的第二污泥通入污泥处理单元，第二上清液通入废水检测单元;
(3)从所述废水检测单元取样进行检测，如果所述第二上清液满足排放标准，则排放;如果所述第二上清液不满足排放标准，则将所述第二上清液通入所述生物降解单元;
其中，所述第一污泥和所述第二污泥在所述污泥处理单元经泥水分离后得到泥饼和滤液，将所述滤液通入所述生物降解单元进行降解。
2.根据权利要求1所述的酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，所述化学反应依次包括缩聚反应和中和反应。
3.根据权利要求1所述的酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，所述化学反应依次包括缩聚反应、芬顿氧化和中和反应。
4.根据权利要求1所述的酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)包括采用尿素、磷酸二氢钠及空气对所述第一上清液的营养盐及溶解氧含量进行调节，然后依次采用推流式活性污泥法和生物接触氧化法对所述第一上清液进行降解。
5.根据权利要求1所述的酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，所述泥水分离包括污泥浓缩和污泥脱水。
6.根据权利要求2所述的酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，所述缩聚反应包括在酸性条件下将所述废水加热到85-90℃(优选为90℃)，然后按质量比(4-6):1(优选为5:1)的比例在所述废水中加入苯酚和甲醛，升温至92-97℃(优选为95℃)，持续搅拌0.5-1.5小时(优选为1小时)，停止搅拌，静置，将生成的酚醛树脂排出，剩余的废水在92-97℃(优选为95℃)下持续搅拌1-3小时(优选为2小时)，然后停止搅拌，静置，将生成的酚醛树脂排出。
7.根据权利要求3所述的酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，所述芬顿氧化包括在废水中加入双氧水和FeSO4溶液反应1.5-2.5小时(优选为2小时);
其中，所述双氧水和所述FeSO4溶液的浓度为25-30%(优选为30%)，H2O2和COD的质量比为(0.7-1.2):1(优选为1:1)，FeSO4和H2O2的物质的量比为(0.8-1.1):10(优选为1:10)。
8.根据权利要求4所述的酚醛树脂废水的处理方法，其特征在于，经所述尿素、所述磷酸二氢钠及所述空气调节后的所述第一上清液中COD、N和P的质量比为100:(3.5-5.5):(0.6-1)(优选为100:4:0.8)，溶解氧为1-2mg/L，苯酚含量为<300mg/L，甲醛含量为<1500mg/L。
9.一种酚醛树脂废水的处理系统，其特征在于，包括：
化学处理单元，通过化学方法降低废水中的有机污染物浓度;
生物降解单元，利用微生物进一步分解废水中的有机污染物，其进液口与所述化学处理单元的出液口连接;
污泥处理单元，用于分离污泥中的泥和水，其污泥进口与所述化学处理单元和所述生物降解单元的污泥出口连接，其出液口与所述生物降解单元的进液口连接，其污泥出口与外界连接;
废水检测单元，用于检测废水是否达到排放标准，其进液口与所述生物降解单元的出液口连接，其出液口与所述生物降解单元的进液口及外界连接。
10.根据权利要求9所述的酚醛树脂废水的处理系统，其特征在于，
所述化学处理单元包括缩聚反应罐、缩聚水池、芬顿氧化器、中和池和沉淀池;
所述生物降解单元包括鼓风机、调节池、活性污泥池、中间沉淀池、接触氧化池和二沉池;
所述废水检测单元包括贮水池;
所述污泥处理单元包括污泥浓缩池、污泥储存池和污泥脱水机;
其中，所述缩聚反应罐的出液口与所述缩聚水池的进液口连接，所述缩聚水池的出液口分别与所述芬顿氧化器及中和池的进液口连接，所述中和池的污泥出口与所述污泥浓缩池的污泥进口连接，所述中和池的出液口与所述沉淀池的进液口连接，所述沉淀池的出液口与所述调节池的进液口连接，所述沉淀池的污泥出口与所述污泥浓缩池的污泥进口间接，所述调节池的进气口与所述鼓风机的出气口连接，所述调节池的进液口与所述污泥浓缩池、污泥脱水机和贮水池的出液口连接，所述调节池的出液口与所述活性污泥池连接，所述活性污泥池的进气口与所述鼓风机的出气口连接，所述活性污泥池的出液口与所述中间沉淀池的进液口连接，所述中间沉淀池的污泥出口与所述活性污泥池及污泥浓缩池的污泥进口连接，所述中间沉淀池的出液口与所述接触氧化池的进液口连接，所述接触氧化池的进气口与所述鼓风机的出气口连接，所述接触氧化池的出液口与所述二沉池的进液口连接，所述二沉池的污泥出口与所述接触氧化池及污泥浓缩池的污泥进口连接，所述二沉池的出液口与所述贮水池的进液口连接，所述污泥浓缩池的污泥出口与所述污泥储存池的污泥进口连接，所述污泥储存池的污泥出口与所述污泥脱水机的污泥进口连接，所述污泥脱水机的出泥口与外界连接。
说明书
酚醛树脂废水的处理方法及其系统
技术领域
本发明属于废水处理领域，涉及一种酚醛树脂废水的处理方法及其系统。
背景技术
工业含酚废水是我国水污染控制中重点治理的有害废水之一，其中酚醛树脂生产废水是一种污染严重、危害大、难处理的工业废水，具有生物毒性，抑制微生物的生长，难以直接进行生化处理。多年来人们采取了很多方法处理这类废水，如苯酚回收方法、氧化方法、缩聚反应等。
其中，苯酚回收方法是采用萃取剂将苯酚萃取出来，萃取剂再通过反萃取重新利用，从而将苯酚降至很低的浓度，但由于该工艺很复杂，造价很高，不适宜推广应用。氧化方法通过采用芬顿反应、ClO2氧化等方法将苯酚和甲醛氧化分解，这种方法运行费用很高，经济性很差，同样不适宜推广应用。缩聚反应是使苯酚和甲醛发生缩聚反应从而降低二者含量的方法，然而，目前缩聚反应的pH值大于2，缩聚效率很低。
因此，本领域亟需一种高效处理酚醛树脂废水的方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种酚醛树脂废水的处理方法及其系统。
具体的，一方面，本发明提供了一种酚醛树脂废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将废水通入化学处理单元进行化学反应，经沉淀后，将得到的第一上清液通入生物降解单元，第一污泥通入污泥处理单元;
(2)所述第一上清液在所述生物降解单元中降解，沉淀后，将得到的第二污泥通入污泥处理单元，第二上清液通入废水检测单元;
(3)从所述废水检测单元取样进行检测，如果所述第二上清液满足排放标准，则排放;如果所述第二上清液不满足排放标准，则将所述第二上清液通入所述生物降解单元;
其中，所述第一污泥和所述第二污泥在所述污泥处理单元经泥水分离后得到泥饼和滤液，将所述滤液通入所述生物降解单元进行降解。
优选的，所述化学反应依次包括缩聚反应和中和反应。
进一步优选的，所述化学反应依次包括缩聚反应、芬顿氧化和中和反应。
优选的，步骤(2)包括采用尿素、磷酸二氢钠及空气对所述第一上清液的营养盐及溶解氧含量进行调节;然后依次采用推流式活性污泥法和生物接触氧化法对所述第一上清液进行降解。
优选的，所述泥水分离包括污泥浓缩和污泥脱水。
优选的，所述缩聚反应包括在酸性条件下将所述废水加热到85-90℃，然后按质量比(4-6):1的比例在所述废水中加入苯酚和甲醛，升温至92-97℃，持续搅拌0.5-1.5小时，停止搅拌，静置，将生成的酚醛树脂排出，剩余的废水在92-97℃下持续搅拌1-3小时，然后停止搅拌，静置，将生成的酚醛树脂排出。
进一步优选的，所述缩聚反应包括在酸性条件下将所述废水加热到90℃，然后按质量比5:1的比例在所述废水中加入苯酚和甲醛，升温至95℃，持续搅拌1小时，停止搅拌，静置，将生成的酚醛树脂排出，剩余的废水在95℃下持续搅拌2小时，然后停止搅拌，静置，将生成的酚醛树脂排出。
优选的，所述芬顿氧化包括在废水中加入双氧水和FeSO4溶液反应1.5-2.5小时;
其中，所述双氧水和所述FeSO4溶液的浓度为25-30%，H2O2和COD的质量比为(0.7-1.2):1，FeSO4和H2O2的物质的量比为(0.8-1.1):10。
进一步优选的，所述芬顿氧化包括在废水中加入双氧水和FeSO4溶液反应2小时;
其中，所述双氧水和所述FeSO4溶液的浓度为30%，H2O2和COD的质量比为1:1，FeSO4和H2O2的物质的量比为1:10。
优选的，经所述尿素、所述磷酸二氢钠及所述空气调节后的所述第一上清液中COD、N和P的质量比为100:(3.5-5.5):(0.6-1)(优选为100:4:0.8)，溶解氧为1-2mg/L，苯酚含量为<300mg/L，甲醛含量为<1500mg/L。
进一步优选的，经所述尿素、所述磷酸二氢钠及所述空气调节后的所述第一上清液中COD、N和P的质量比为100:4:0.8，溶解氧为1-2mg/L，苯酚含量为<300mg/L，甲醛含量为<1500mg/L。
另一方面，本发明提供了一种酚醛树脂废水的处理系统，包括：
化学处理单元，通过化学方法降低废水中的有机污染物浓度;
生物降解单元，利用微生物进一步分解废水中的有机污染物，其进液口与所述化学处理单元的出液口连接;
污泥处理单元，用于将污泥中的泥水分离，其污泥进口与所述化学处理单元和所述生物降解单元的污泥出口连接，其出液口与所述生物降解单元的进液口连接，其污泥出口与外界连接;
废水检测单元，用于检测废水是否达到排放标准，其进液口与所述生物降解单元的出液口连接，其出液口与所述生物降解单元的进液口及外界连接。
优选的，所述化学处理单元包括缩聚反应罐、缩聚水池、芬顿氧化器、中和池和沉淀池;
所述生物降解单元包括鼓风机、调节池、活性污泥池、中间沉淀池、接触氧化池和二沉池;
所述废水检测单元包括贮水池;
所述污泥处理单元包括污泥浓缩池、污泥储存池和污泥脱水机;
其中，所述缩聚反应罐的出液口与所述缩聚水池的进液口连接，所述缩聚水池的出液口分别与所述芬顿氧化器及中和池的进液口连接，所述中和池的污泥出口与所述污泥浓缩池的污泥进口连接，所述中和池的出液口与所述沉淀池的进液口连接，所述沉淀池的出液口与所述调节池的进液口连接，所述沉淀池的污泥出口与所述污泥浓缩池的污泥进口间接，所述调节池的进气口与所述鼓风机的出气口连接，所述调节池的进液口与所述污泥浓缩池、污泥脱水机和贮水池的出液口连接，所述调节池的出液口与所述活性污泥池连接，所述活性污泥池的进气口与所述鼓风机的出气口连接，所述活性污泥池的出液口与所述中间沉淀池的进液口连接，所述中间沉淀池的污泥出口与所述活性污泥池及污泥浓缩池的污泥进口连接，所述中间沉淀池的出液口与所述接触氧化池的进液口连接，所述接触氧化池的进气口与所述鼓风机的出气口连接，所述接触氧化池的出液口与所述二沉池的进液口连接，所述二沉池的污泥出口与所述接触氧化池及污泥浓缩池的污泥进口连接，所述二沉池的出液口与所述贮水池的进液口连接，所述污泥浓缩池的污泥出口与所述污泥储存池的污泥进口连接，所述污泥储存池的污泥出口与所述污泥脱水机的污泥进口连接，所述污泥脱水机的出泥口与外界连接。
本发明的技术方案具有如下的有益效果：
(1)本发明充分利用废水中的苯酚和甲醛作原料进行缩聚反应，能最大限度地降低两种成分浓度，同时产生副产物酚醛树脂，经济效益高;
(2)本发明的缩聚反应总时长约17h，缩聚效率非常高，减轻了后续处理的负荷和投资成本，因此，本发明具有设计合理、投资成本低的优点;
(3)本发明在缩聚反应后，废水浓度适合直接进行好氧生物处理，省去厌氧处理工段;如果缩聚反应效果有波动，缩聚后废水浓度稍高，则可以开启芬顿反应，将废水浓度降至适宜好氧生物处理的浓度，因此，本发明具有工艺灵活性高和经济性高的优点。