公布日：2023.12.26
申请日：2023.11.18
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;
C02F5/02(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/46(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，包括以下操作步骤，步骤S1预沉淀、步骤S2循环电离氧化、步骤S3初次沉淀、步骤S4pH调节、步骤S5软化、步骤S6过滤分离、步骤S7生化处理、步骤S8电化学处理、步骤S9机械过滤，本发明基于电化学氧化技术为基础，组合了循环电离氧化技术、多级电离过滤技术以及电化学除磷等多种电化学技术；运行灵活，设置多级跨越，可实现对废水处理的灵活调节；将芬顿技术与电化学技术有机结合，提高了工艺对不同废水处理弹性处理能力；化学试剂、微生物功能菌剂等均可与污染物浓度高低呈正相关，可根据原水水质情况灵活调节；可适应多种精细化工行业高浓度孵化基地实验室综合废水的处理。
权利要求书
1.精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，包括以下操作步骤，步骤S1预沉淀、步骤S2循环电离氧化、步骤S3初次沉淀、步骤S4pH调节、步骤S5软化、步骤S6过滤分离、步骤S7生化处理、步骤S8电化学处理、步骤S9机械过滤；所述步骤S1预沉淀：综合废水引入预沉池进行预沉淀，静沉后，通过污泥斗排入污泥浓缩池；所述步骤S2循环电离氧化：预沉淀后的上清液进入循环电离氧化装置，废水进行预氧化预处理；所述步骤S3初次沉淀：循环电离氧化装置出水，进入初次沉淀池进行沉淀分离，由于氧化反应过程中，可以使一部分化工原料发生聚合反应，进而产生沉淀物；所述步骤S4pH调节：初次沉淀环节分离的上清液引入到pH调节池内，在pH调节池内，选用氢氧化钠调节pH，将废水pH调节到10左右；所述步骤S5软化：pH调节池内的废水进一步引入到软化池内，在软化反应池内，投加碳酸钠，形成碱性条件下硬度的去除，出水进入到二次沉淀池；所述步骤S6多级电氧化过滤：工艺是有多组电化学氧化与过滤相结合的工艺，一般至少设置3级以上；电氧化区域底部设置过滤废水流经过滤后，被还原析出的物质被截留到过滤层内，过滤层的杂质通过下部的污泥斗或上部的反冲洗口排出；经过多级的电氧化过滤处理，清水部分进入后续的生化池；所述步骤S7生化处理：所述生化池内设置生化处理系统，生化处理系统采用水解酸化池+AAO工艺，其中AAO工艺中厌氧池为厌氧解除氧化池，其中定期投加耐盐功能性菌剂；缺氧池为活性污泥法；O池，分为三级均为活性污泥法，其中最后1级O池中设置MBR膜，并设置内回流，内回流量为50～300%；定期对MBR池进行排泥；其中一部分回流到生化系统前端，一部分进入污泥脱水系统处理；所述步骤S8电化学处理：生化池出水，进入电化学处理除磷反应池，所述电化学除磷反应池内设置铁或铝电极为主要电极，去除水中残余的正磷酸盐；所述步骤S9机械过滤：化学除磷工艺的出水，经过滤布滤池的处理后，排入清水池。
2.根据权利要求1所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述预沉淀工艺前设置有酸化调节池，根据废水指标特征，选择是否需要进入酸化调节池，如需要进入酸化，进行酸化析出一定化工合成物或再聚合的合成物析出；如不需要进入，可以直接进入下一级，循环电离氧化池。
3.根据权利要求2所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述酸化调节池控制参数为在调节池内投加5～20%浓度的盐酸溶液，调节pH至2.8～3.2。
4.根据权利要求1所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述循环电离氧化阶段，由于废水pH在3.0左右，适合发生芬顿反应；在循环电离氧化装置内投加工业级双氧水，已达到增强氧化预处理效果；芬顿反应中的催化剂铁离子来源于电离装置的铁电极，所述循环电离氧化工艺中，电极板的电流密度为10～100mA/cm2。
5.根据权利要求1所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述循环电离装置中的循环混合通过曝气和水泵进行反应；该段工艺停留时间，根据高浓度污水的复杂程度，设置6～18小时，若废水CODcr浓度超过50000mg/L，HRT控制在15～20小时；双氧水的投加量，根据期望的预处理效果投加，投加量为m双氧水∶mCODcr=1∶（1～5）。
6.根据权利要求1所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述二次沉淀池分离出的上清液依次进入多介质过滤器及精细过滤装置，进行水中浊度的预处理为后段的电化学氧化提供一个良好的水质基础环境。
7.根据权利要求6所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述清水池内底部设置反洗水泵，反洗水泵，可对整个工艺流程中，需要反洗的环节进行反洗，包括：滤布滤池、多介质过滤器以及精细过滤装置；同时，工艺中日常维护的清洗水也来源于清水池。
8.根据权利要求1所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述清水池内设置回流泵，用于前端工艺的回流稀释，以降低处理负荷。
9.根据权利要求1所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述工艺中需要通入空气曝气的工艺有循环电离氧化装置、好氧池以及MBR池。
10.根据权利要求1所述的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，其特征在于，所述工艺流程中除生化段外的污泥均属于化学污泥，经污泥浓缩后，排入污泥脱水系统进行脱水处理后外运。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，解决了现有精细化工园区孵化基地实验室综合废水处理较为困难，很难一次处理达标，治理成本高，若废水不能有效处理，极易影响环境质量的问题。
实现上述目的本发明的技术方案为：一种精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，包括以下操作步骤，步骤S1预沉淀、步骤S2循环电离氧化、步骤S3初次沉淀、步骤S4pH调节、步骤S5软化、步骤S6过滤分离、步骤S7生化处理、步骤S8电化学处理、步骤S9机械过滤；所述步骤S1预沉淀：综合废水引入预沉池进行预沉淀，静沉后，通过污泥斗排入污泥浓缩池；所述步骤S2循环电离氧化：预沉淀后的上清液进入循环电离氧化装置，废水进行预氧化预处理；所述步骤S3初次沉淀：循环电离氧化装置出水，进入初次沉淀池进行沉淀分离，由于氧化反应过程中，可以使一部分化工原料发生聚合反应，进而产生沉淀物；所述步骤S4pH调节：初次沉淀环节分离的上清液引入到pH调节池内，在pH调节池内，选用氢氧化钠调节pH，将废水pH调节到10左右；所述步骤S5软化：pH调节池内的废水进一步引入到软化池内，在软化反应池内，投加碳酸钠，形成碱性条件下硬度的去除，出水进入到二次沉淀池；所述步骤S6多级电氧化过滤：工艺是有多组电化学氧化与过滤相结合的工艺，一般至少设置3级以上；电氧化区域底部设置过滤废水流经过滤后，被还原析出的物质被截留到过滤层内，过滤层的杂质通过下部的污泥斗或上部的反冲洗口排出；经过多级的电氧化过滤处理，清水部分进入后续的生化池；所述步骤S7生化处理：所述生化池内设置生化处理系统，生化处理系统采用水解酸化池+AAO工艺，其中AAO工艺中厌氧池为厌氧解除氧化池，其中定期投加耐盐功能性菌剂；缺氧池为活性污泥法；O池，分为三级均为活性污泥法，其中最后1级O池中设置MBR膜，并设置内回流，内回流量为50～300%；定期对MBR池进行排泥；其中一部分回流到生化系统前端，一部分进入污泥脱水系统处理；所述步骤S8电化学处理：生化池出水，进入电化学处理除磷反应池，所述电化学除磷反应池内设置铁或铝电极为主要电极，去除水中残余的正磷酸盐；所述步骤S9机械过滤：化学除磷工艺的出水，经过滤布滤池的处理后，排入清水池。
上述预沉淀工艺前设置有酸化调节池，根据废水指标特征，选择是否需要进入酸化调节池，如需要进入酸化，进行酸化析出一定化工合成物或再聚合的合成物析出；如不需要进入，可以直接进入下一级，循环电离氧化池。
上述酸化调节池控制参数为在调节池内投加5～20%浓度的盐酸溶液，调节pH至2.8～3.2。
上述循环电离氧化阶段，由于废水pH在3.0左右，适合发生芬顿反应；在循环电离氧化装置内投加工业级双氧水，已达到增强氧化预处理效果；芬顿反应中的催化剂铁离子来源于电离装置的铁电极，所述循环电离氧化工艺中，电极板的电流密度为10～100mA/cm2。
上述循环电离装置中的循环混合通过曝气和水泵进行反应；该段工艺停留时间，根据高浓度污水的复杂程度，设置6～18小时，若废水CODcr浓度超过50000mg/L，HRT控制在15～20小时；双氧水的投加量，根据期望的预处理效果投加，投加量为m双氧水∶mCODcr=1∶（1～5）。
上述二次沉淀池分离出的上清液依次进入多介质过滤器及精细过滤装置，进行水中浊度的预处理为后段的电化学氧化提供一个良好的水质基础环境。
上述清水池内底部设置反洗水泵，反洗水泵，可对整个工艺流程中，需要反洗的环节进行反洗，包括：滤布滤池、多介质过滤器以及精细过滤装置；同时，工艺中日常维护的清洗水也来源于清水池。
上述清水池内设置回流泵，用于前端工艺的回流稀释，以降低处理负荷。
上述工艺中需要通入空气曝气的工艺有，循环电离氧化装置、好氧池以及MBR池。
上述工艺流程中除生化段外的污泥均属于化学污泥，经污泥浓缩后，排入污泥脱水系统进行脱水处理后，外运。
利用本发明的技术方案设计的精细化工孵化基地实验室综合废水达标排放处理工艺，有益效果如下：1、本工艺基于电化学氧化技术为基础，组合了循环电离氧化技术、多级电离过滤技术以及电化学除磷等多种电化学技术；2、本工艺运行灵活，设置多级跨越，可实现对废水处理的灵活调节；3、工艺中将芬顿技术与电化学技术有机结合，提高了工艺对不同废水处理弹性处理能力；4、工艺中，化学试剂、微生物功能菌剂等均可与污染物浓度高低呈正相关，因此，可根据原水水质情况灵活调节；5、可适应多种精细化工行业高浓度孵化基地实验室综合废水的处理。
本发明针对精细化工园区孵化基地实验室综合废水，并专门针对该类污水的主要特点为：高CODcr（50000mg/L以上）、高氨氮、高总氮、高TDS、高含盐、高悬浮、高TOC等特点；经过本方案所设计的工艺处理后可达标排放或进入膜系统处理实现工业再生水利用，达到工业零排放。
（发明人：王聪）