公布日：2023.11.07
申请日：2023.04.20
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本发明公开一种高COD污水处理工艺及系统，该工艺依次经过超磁分离处理和两级DTRO处理，超磁分离处理快速去除高浓度COD、SS及TP，采用两级DTRO处理工艺进行物化处理，达到生物处理和深度处理的双层效果。本发明能够解决常见的高COD污水组合工艺整体流程繁杂，受水质影响较大，出水效果不稳定，且难以适用COD浓度高达80000mg/l污水处理的问题，特别适用于COD高达80000mg/l的污水处理，COD去除率高、运行稳定、维护简单，使用寿命长。
权利要求书
1.一种高COD污水处理工艺，其特征在于依次经过超磁分离处理和两级DTRO处理。
2.根据权利要求1所述的高COD污水处理工艺，其特征在于所述的超磁分离处理为均质均量后的出水与絮凝剂混合，同时调节pH至6～7，再与磁粉介质结合之后与助凝剂混合产生具有磁性的污泥，磁性污泥随水流经过运转的超磁磁盘，磁盘转速为0.3～2r/min，磁性污泥被磁盘吸附并与水体分离，处理后的污水30％～50％回流至装有絮凝剂的装置中，剩余污水调节pH5～7后进行两级DTRO处理。
3.根据权利要求2所述的高COD污水处理工艺，其特征在于所述的絮凝剂为PFS、PAC、PAFS中的一种。
4.根据权利要求1所述的高COD污水处理工艺，其特征在于所述的两级DTRO处理是经过两级过滤和两级反渗透处理。
5.根据权利要求4所述的高COD污水处理工艺，其特征在于所述的两级过滤是依次经过一级过滤去除粒径50μm以上的颗粒物，再经过二级过滤去除10μm＜粒径＜50μm的颗粒物。
6.根据权利要求4所述的高COD污水处理工艺，其特征在于所述的经过两级反渗透处理产生的第二级反渗透液进入清水池，产生的浓缩液回流至第一级过滤装置。
7.一种利用权利要求1所述的工艺采用的高COD污水处理系统，其特征在于该系统包括依次连接的格栅网、调节池、超磁分离处理系统和两级DTRO处理系统；其中，超磁分离系统包括依次连接的混凝区、助凝区、超磁分离装置和连接于超磁分离装置出泥端的磁回收装置；磁回收装置出水端通过回流管与混凝区相连，超磁分离装置的出水端与两级DTRO处理系统的进水端通过耐酸管道相连接，超磁分离装置与两级DTRO处理系统之间设有管道混合器。
8.根据权利要求7所述的高COD污水处理系统，其特征在于所述的混凝区出水端与助凝区进水端相连，助凝区出水端与超磁分离装置进水端相连，超磁分离装置的出泥端与磁回收装置进料端相连，磁回收装置出泥端通出外部。
9.根据权利要求7所述的高COD污水处理系统，其特征在于所述的超磁分离装置包含超磁磁盘和去渣栅条，去渣栅条穿插于超磁磁盘间隙中；超磁磁盘为一组或多组，超磁磁盘直径为500mm～2000mm，磁盘间隙为30～80mm。
10.根据权利要求7所述的高COD污水处理系统，其特征在于所述的两级DTRO系统包括依次连接的一级过滤装置、二级过滤装置、一级反渗透装置和二级反渗透装置，二级反渗透装置通过浓缩液回流管与一级过滤装置相连，二级反渗透装置的出水端与清水池相连。
发明内容
本发明提供一种针对高COD污水处理工艺。通过对污水处理技术的组合设计及运行参数的调整优化，可更快速、高效、稳定的处理高COD污水。
本发明的另一目的是提供上述处理工艺的系统。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
一种高COD污水处理工艺，依次经过超磁分离处理和两级DTRO处理。
所述的超磁分离处理为均质均量后的出水与絮凝剂混合，同时调节pH至6～7，再与磁粉介质结合，之后与助凝剂混合产生具有磁性的污泥，磁性污泥随水流经过运转的超磁磁盘，磁盘转速为0.3～2r/min，磁性污泥被磁盘吸附并与水体分离，处理后的污水30％～50％回流至装有絮凝剂的装置中，剩余污水调节pH5～7后进行两级DTRO处理。该步骤经过特定的超磁处理后，部分污水回流至混有絮凝剂的装置中，避免了后续DTRO处理时系统堵塞，也可减少膜的更换，同时降低超磁工艺混凝浓度，也可降低磁盘分离负荷，并且增加混凝晶核，减少药量，降低运行成本。
所述的絮凝剂为PFS、PAC、PAFS中的一种。
所述的两级DTRO处理是经过两级过滤和两级反渗透处理。所述的两级过滤是依次经过砂滤器过滤去除50μm以上的颗粒物，再经过芯式过滤器去除10μm＜粒径＜50μm的颗粒物。
所述的经过两级反渗透处理产生的第二级反渗透液进入清水区，产生的浓缩液回流至第一级过滤进水管道。
上述处理工艺具体包括以下处理步骤：
1)高COD污水经格栅网进入调节池，均质均量后，提升泵由液位控制开关启动，将其输送至超磁分离系统；
2)步骤1)的出水首先进入混凝区与絮凝剂混合的同时调节pH至6～7，再进入混凝区的第二个池子与磁粉介质结合，之后进入助凝区与助凝剂混合，水体中有毒物质、胶体、悬浮物、COD转化成具有磁性的污泥；
3)步骤2)产生的磁性污泥随水流经过运转的超磁分离装置，超磁磁盘转速为0.3～2r/min，磁性污泥被磁盘吸附，与水体分离，处理后的污水30％～50％回流至混凝区第一个池子，剩余部分调节pH后进入两级DTRO处理系统；其中，被磁盘吸附的大量污泥经超磁分离装置的去渣栅条刮渣后进入磁回收装置；
4)步骤3)进入两级DTRO处理系统的污水进入一级过滤装置；
5)经步骤4)处理的污水进入二级过滤装置；
6)经步骤5)处理的污水经高压泵加压后进入一级反渗透装置；
7)步骤6)产生的一级反渗透液进入二级反渗透装置，产生的浓缩液进入浓缩液池；
8)步骤7)产生的二级反渗透液进入清水区，调节pH后，检测达标后回用，产生的浓缩液回流至一级过滤装置进水管道。
为实现上述工艺采用的高COD污水处理系统如下：
一种高COD污水处理系统，该系统包括依次连接的格栅网、调节池、超磁分离处理系统和两级DTRO处理系统；其中，超磁分离系统包括依次连接的混凝区、助凝区、超磁分离装置和连接于超磁分离装置出泥端的磁回收装置；磁回收装置出水端通过回流管与混凝区相连，超磁分离装置的出水端与两级DTRO处理系统的进水端通过耐酸管道相连接，超磁分离装置与两级DTRO处理系统之间设有管道混合器。
进一步的，所述的混凝区出水端与助凝区进水端相连，助凝区出水端与超磁分离装置进水端相连，超磁分离装置的出泥端与磁回收装置进料端相连，磁回收装置出泥端通出外部；
进一步的，所述的超磁分离装置包含超磁磁盘和去渣栅条，去渣栅条穿插于超磁磁盘间隙中。
进一步的，所述的超磁磁盘为一组或多组，超磁磁盘直径为500mm～2000mm，磁盘间隙为30～80mm。
进一步的，所述的两级DTRO系统包括依次连接的一级过滤装置、二级过滤装置、一级反渗透装置和二级反渗透装置，二级反渗透装置通过浓缩液回流管与一级过滤装置相连，二级反渗透装置的出水端与清水池相连。
进一步的，所述的一级反渗透装置和二级反渗透装置之间通过管路连接浓缩池。
进一步的，所述的混凝区内设有高剪切力搅拌装置，助凝区内设有具有使液体产生向下流动循环的搅拌装置。
进一步的，混凝区可以为一个池子，同时加入絮凝剂、磁粉，也可以为两个池子先后加入絮凝剂和磁粉。
进一步的，所述的耐酸管道上通过法兰连接一节或多节管道混合器。
进一步的，所述的管道混合器是喷嘴式、涡流式、多孔板、异形板式中的一种或多种。
所述的两级DTRO系统可以为常规的两级DTRO的配置，包括可以为砂滤器的一级过滤装置，可以为芯式过滤器的二级过滤装置以及第一级DTRO系统、第二级DTRO系统。
本发明在工艺和系统优化上采用如下设计：
(1)污水处理系统设计为超磁处理和两级DTRO处理，超磁处理可去除掉大部分COD及SS并进行固液分离，为两级DRTO处理应用于高COD污水处理上提供了基础，确保工艺能够完整的进行，避免了后续DTRO处理时系统堵塞，也可减少膜的更换，提供使用年限。
(2)超磁工艺中增加回流，即采用超磁分离+回流的工艺，降低超磁处理前端混凝浓度，使高COD污水的初步混凝能够有效进行，同时也可降低磁盘分离负荷，并且增加混凝晶核，减少药量，降低运行成本。
(3)超磁分离中磁盘间隙设置为30～80mm，便于大体积的磁泥混合物流经磁盘表面并被吸附。
(4)混凝区搅拌采用高剪切力搅拌机，使污水在搅拌器的排液作用下产生流动循环，使混凝剂与污水快速充分混合。特别是高COD污水处理项目中，因污染物浓度极高，搅拌速度可降低，当搅拌速率为50～150rpm时会将污染物与絮凝剂和磁粉进一步高效混合。
(5)助凝区内设有具有使液体产生向下流动循环的搅拌装置，保证污水在桨叶中心处具有向下的流动循环。特别是高COD污水处理中，因污染物浓度极高，形成矾花体积大，无需考虑剪切力，搅拌速度可提高为50～150rpm，保证胶体颗粒发生碰撞，降低不必要能耗。
(6)在高COD污水处理中，因污染物浓度极高，形成矾花体积大，磁盘间隙大，有效提高固液分离率；磁盘转速设为0.3～2r/min，能进一步提高固液分离率。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明预处理采用超磁工艺能快速去除高浓度COD、SS及TP，为物化处理提供条件；物化处理采用两级DTRO工艺，具备生物处理和深度处理的双层效果，并且该工艺能稳定连续运行，维护简单，使用寿命长。
(2)本发明在此工艺中的物化处理过程不受可生化性影响，不受C/N比影响，工艺流程简单，抗冲击能力强、处理效率高，可适用于高COD污水处理，高COD污水经超磁处理15min后COD可稳定去除50％以上，工艺末端出水COD可稳定去除90％以上。
（发明人：邓帮武;李广宏;张江灵;邓捷;李东;周凯）