公布日：2022.05.10
申请日：2022.03.10
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F5/02(2006.01)N
摘要
本发明提供一种用于高盐难降解废水处理的方法及系统，涉及废水处理技术领域。该发明用于将高盐难降解废水处理成可回收使用的水，包括过滤除杂、第一阶段湿式催化氧化、软化、超滤、第一阶段反渗透、第二阶段湿式催化氧化、第二阶段反渗透、后处理等步骤。本发明通过LDO高级氧化技术高效降解有机污染物，且不产生二次污染，有效解决常规氧化技术产生二次污染，且运行不稳定的问题，并且本方法通过能量回收装置，回收系统动能，降低能耗，有效解决一般反渗透系统能耗高的问题。
权利要求书
1.一种用于高盐难降解废水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.过滤除杂，将待处理废水中的颗粒物、悬浮物滤除，得到S1阶段废水；S2.第一阶段湿式催化氧化，将S1阶段废水送入第一套LDO高级氧化系统，经调酸处理、高温氧化处理后，得到S2阶段废水；S3.软化，将S2阶段废水送入沉淀除硬度系统，经调pH处理、沉淀反应处理、絮凝处理后，得到S3沉淀物和S3阶段清液；S4.超滤，将S3阶段清液送入超滤系统，通过超滤膜的超滤，得到S4阶段滤渣和S4阶段清液；S5.第一阶段反渗透，将S4阶段清液泵入第一反渗透装置，通过反渗透膜的反渗透过滤，得到S5阶段浓水和S5阶段净水；S6.第二阶段湿式催化氧化，将S5阶段浓水送入第二套LDO高级氧化系统，经调酸处理、高温氧化处理后，得到S6阶段废水；S7.第二阶段反渗透，将S6阶段废水泵入第二反渗透装置，通过反渗透膜的反渗透过滤，得到S7阶段浓水和S7阶段净水，S8.后处理，将S7阶段净水与S5阶段净水汇合为整个系统最终产水，整体产水率＞90％。
2.根据权利要求1所述的一种用于高盐难降解废水处理的方法，其特征在于，所述步骤S2中的第一阶段湿式催化氧化与步骤S6中的第二阶段湿式催化氧化的设备和处理过程相同；所述调酸处理采用的调酸剂为一元酸、二元酸、三元酸的任何一种或多种组合，S1阶段废水与S5阶段浓水调酸处理后的pH小于6.0；所述高温氧化处理采用的氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌中的任一种或多种相组合，氧化剂的加入量与S1阶段废水的质量比或与S5阶段浓水的质量比为1:500-1:10000；所述高温氧化处理的温度为120-250℃，所述高温氧化处理的反应时间为5-60min；所述S2阶段废水与S6阶段废水的COD小于50mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种用于高盐难降解废水处理的方法，其特征在于，所述步骤S3的过程具体为：调pH处理，采用氢氧化钠将S2阶段废水的pH调节到8.0以上；沉淀反应处理，沉淀反应采用的沉淀剂为纯碱、生石灰、石灰乳的任何一种或多种组合，所述沉淀剂的加入量与S2阶段废水的质量比为1:500-1:5000，曝气时间为5-30min；絮凝处理，向沉淀反应后的体系中加入聚丙烯酰胺类絮凝剂进行絮凝沉淀，得到的S3沉淀物为难溶性或微溶性的碳酸盐、氢氧化物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于高盐难降解废水处理的方法，其特征在于，所述步骤S5中的第一反渗透装置与步骤S7中的第二反渗透装置的设备和处理过程相同；所述第一反渗透装置与第二反渗透装置的反渗透系统压力均大于70bar。
5.根据权利要求4所述的一种用于高盐难降解废水处理的方法，其特征在于，所述第一反渗透装置与第二反渗透装置中设置有透平增压泵进行能量回收。
6.一种用于高盐难降解废水处理的系统，其特征在于，包括依次连接的板式过滤器、第一套LDO高级氧化系统、软化系统、超滤系统、第一反渗透装置、第二套LDO高级氧化系统、第二反渗透装置。
7.根据权利要求6所述的一种用于高盐难降解废水处理的系统，其特征在于：所述第一套LDO高级氧化系统与第二套LDO高级氧化系统相同，第一套LDO高级氧化系统、第二套LDO高级氧化系统内部分别设置有调节罐和催化氧化反应器，通过在催化氧化反应器内部对废水进行催化氧化处理。
8.根据权利要求6所述的一种用于高盐难降解废水处理的系统，其特征在于：所述第一反渗透装置与第二反渗透装置相同，第一反渗透装置、第二反渗透装置分别与透平增压泵相连通。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于高盐难降解废水处理的方法及系统，解决了现有常用技术存在着二次污染和能耗高的问题。
为实现以上目的，本发明提供了一种用于高盐难降解废水处理的方法，通过以下技术方案予以实现：
一种用于高盐难降解废水处理的方法，包括以下步骤：
S1.过滤除杂，将待处理废水中的颗粒物、悬浮物滤除，得到S1阶段废水；
S2.第一阶段湿式催化氧化，将S1阶段废水送入第一套LDO高级氧化系统，经调酸处理、高温氧化处理后，得到S2阶段废水；
S3.软化，将S2阶段废水送入沉淀除硬度系统，经调pH处理、沉淀反应处理、絮凝处理后，得到S3沉淀物和S3阶段清液；
S4.超滤，将S3阶段清液送入超滤系统，通过超滤膜的超滤，得到S4阶段滤渣和S4阶段清液；
S5.第一阶段反渗透，将S4阶段清液泵入第一反渗透装置，通过反渗透膜的反渗透过滤，得到S5阶段浓水和S5阶段净水；
S6.第二阶段湿式催化氧化，将S5阶段浓水送入第二套LDO高级氧化系统，经调酸处理、高温氧化处理后，得到S6阶段废水；
S7.第二阶段反渗透，将S6阶段废水泵入第二反渗透装置，通过反渗透膜的反渗透过滤，得到S7阶段浓水和S7阶段净水，
S8.后处理，将S7阶段净水与S5阶段净水汇合为整个系统最终产水，整体产水率＞90％。
本发明的进一步改进在于：
所述步骤S2中的第一阶段湿式催化氧化与步骤S6中的第二阶段湿式催化氧化的设备和处理过程相同；
所述调酸处理采用的调酸剂为一元酸、二元酸、三元酸的任何一种或多种组合，S1阶段废水与S5阶段浓水调酸处理后的pH小于6.0；
所述高温氧化处理采用的氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌中的任一种或多种相组合，氧化剂的加入量与S1阶段废水的质量比或与S5阶段浓水的质量比为1:500-1:10000；
所述高温氧化处理的温度为120-250℃，所述高温氧化处理的反应时间为5-60min；
所述S2阶段废水与S6阶段废水的COD小于50mg/L。
本发明的进一步改进在于：
所述步骤S3的过程具体为：
调pH处理，采用氢氧化钠将S2阶段废水的pH调节到8.0以上；
沉淀反应处理，沉淀反应采用的沉淀剂为纯碱、生石灰、石灰乳的任何一种或多种组合，所述沉淀剂的加入量与S2阶段废水的质量比为1:500-1:5000，曝气时间为5-30min；
絮凝处理，向沉淀反应后的体系中加入聚丙烯酰胺类絮凝剂进行絮凝沉淀，得到的S3沉淀物为难溶性或微溶性的碳酸盐、氢氧化物。
本发明的进一步改进在于：
所述步骤S5中的第一反渗透装置与步骤S7中的第二反渗透装置的设备和处理过程相同；
所述第一反渗透装置与第二反渗透装置的反渗透系统压力均大于70bar。
本发明的进一步改进在于：
所述第一反渗透装置与第二反渗透装置中设置有透平增压泵进行能量回收。
进一步地，为实现以上目的，本发明提供了一种用于高盐难降解废水处理的系统，通过以下技术方案予以实现：
一种用于高盐难降解废水处理的系统，
包括依次连接的过滤除杂装置、第一套LDO高级氧化系统、软化系统、超滤系统、第一反渗透装置、第二套LDO高级氧化系统、第二反渗透装置。
本发明的进一步改进在于：
所述第一套LDO高级氧化系统与第二套LDO高级氧化系统相同，第一套LDO高级氧化系统、第二套LDO高级氧化系统内部分别设置有调节罐和催化氧化反应器，通过在催化氧化反应器内部对废水进行催化氧化处理。
本发明的进一步改进在于：
所述第一反渗透装置与第二反渗透装置相同，第一反渗透装置、第二反渗透装置分别与透平增压泵相连通。
本发明提供了一种用于高盐难降解废水处理的方法及系统。具备以下有益效果：
本发明通过采用LDO高级氧化技术，是湿式催化氧化技术的一种，使用过程中不添加硫酸亚铁，不产生“铁泥”，无二次污染，在一定的压力和温度下，在氧化剂的作用下，产生羟基自由基从而氧化分解废水中的有机物，该技术能够根据进水水质的不同，通过调节氧化剂的加量多少，来控制出水水质，能将废水COD降至50mg/L以下，甚至更低，这样进入反渗透膜内的废水中有机物含量低，延长反渗透膜的使用时间，更加高效、节能，并提高产水率。
本发明通过软化工艺，经过第一套LDO高级氧化系统氧化后的废水进行软化除硬，加入NaOH调节pH，再加入纯碱、生石灰、石灰乳等进行化学沉淀，经化学沉淀去除高含盐工业废水中的Ca2+、Mg2+及其他高价离子等，使这些离子生成难溶性和微溶性的碳酸盐或氢氧化物而从高盐废水中脱除，在絮凝剂的作用下进行沉淀，这类离子浓度下降到50mg/L以下。
本发明通过超滤工艺，超滤系统对废水进行超滤处理，超滤过程是以膜两侧的压力差为动力，以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程。超滤系统中的超滤膜用于溶液中大分子级别物质的分离，超滤膜的分离孔径较小，几乎可以截流溶液中的所有细菌、病毒以及胶体微粒、蛋白质、大分子有机物等。
本发明通过反渗透系统，利用高效的膜分离技术，其内部反渗透膜的膜孔径非常小，能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，去除率高达97‑98％，过滤后所产净水达到工厂回用标准后回用。在反渗透装置上以透平增压泵配合高压水泵使用，该透平增压泵经过优化设计，能高效率的回收能量，即通过透平与泵叶轮之间的中心轴，将透平侧液体的能量回收传递到泵侧，对泵侧的液体实现加压的功能，实现了能量回收的目的(能量回收效率30％以上)，大大降低了反渗透处理的能耗，整体系统能耗降低10％左右，有效节约资源。其中，两段反渗透装置中间，添加了一套LDO高级氧化系统，用以降低第一段反渗透浓水的COD，提高第二套反渗透膜的使用时间和产水率，所述反渗透系统对废水进行过滤后，产水可达标(GBT19923‑2005)回用，两阶段反渗透单元产水率可达到90％以上。
本发明通过LDO高级氧化技术高效降解有机污染物，且不产生二次污染，有效解决常规氧化技术产生二次污染，且运行不稳定的问题，并且本方法通过能量回收装置，回收系统动能，降低能耗，有效解决一般反渗透系统能耗高的问题，值得大力推广。
（发明人：赵少欣;吴海鸥;纪运广;李洪涛;杨玉淮;张少兵）