公布日：2023.12.19
申请日：2023.10.31
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/38(2023.01)N;C02F1/
04(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F11/122(2019.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，包括以下步骤：步骤(1)，在高盐化工/印染/制药废水中加入与所述废水相关的破乳剂、氧化剂、催化剂并进行充分曝气；步骤(2)，将絮凝剂加入步骤(1)中经曝气处理过的高盐化工/印染/制药废水中，并进行搅拌；步骤(3)，将步骤(2)中的高盐化工/印染/制药废水中的固体和液体进行分离，并对液体进行蒸发。采用本发明技术方案的工艺和系统，有效去除了废水在蒸发过程中可以合成焦油的小分子化合物，提高蒸发器80％以上的处理效率，实现了高盐高COD废水的零排放处理。
权利要求书
1.一种高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，在废水中加入与所述废水相关的破乳剂、氧化剂、催化剂并进行充分曝气；步骤(2)，将絮凝剂加入步骤(1)中经曝气处理过的废水中，并进行搅拌；步骤(3)，将步骤(2)中的废水中的固体和液体进行分离，并对液体进行蒸发。
2.根据权利要求1所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，将废水输送至气浮氧化池，并同时加入与所述废水相关的脱除剂，再加入破乳剂对废水进行破乳；步骤(2)，絮凝沉淀：将步骤(1)中破乳后的废水通入斜管沉淀池中，投入絮凝剂，用于去除废水中的悬浮物和沉淀物；步骤(3)，预热合成：将步骤(2)中絮凝沉淀后的废水通入预热合成塔中，将废水中未反应完的小分子化合物继续进行有机合成；步骤(4)，离心分离：将步骤(3)中预热合成的废水通入离心分离塔中，将有机合成物分离；步骤(5)，将步骤(4)中离心分离后的废水通入蒸发器，进行蒸发结晶脱盐；步骤(6)，将步骤(5)中已经无法浓缩的蒸发母液冷却脱盐、加入破乳剂破乳脱除油状物后回流到气浮氧化池，对蒸发母液进一步破乳氧化；步骤(7)，将经由步骤(2)和步骤(6)所形成的含水污泥运送到污泥脱水机房，经过压滤脱水后滤液回到步骤(1)的气浮氧化池，压滤形成的滤饼作为固废外运处理；将步骤(5)蒸发出的蒸馏水送至生物处理系统，达标排放。
3.根据权利要求1所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，气浮氧化池中需要投加氧化剂、催化剂、液碱；并调节废水的pH为8～10。
4.根据权利要求3所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，所用的氧化剂为双氧水、过硫酸盐、臭氧中一种或多种耦合，用量为废水量的0.1-10％。
5.根据权利要求3所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，所述催化剂为铁系列催化剂、锰系列催化剂、铜系列催化剂、五氧化二钒、金属单质、石墨烯中的一种或几种耦合。
6.根据权利要求1所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，破乳剂用量为废水量的0.2-10‰，氧化剂用量为废水量的0.1-10％，催化剂用量为废水量的0.001-0.01％。
7.根据权利要求1所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，曝气方式采用微孔曝气或微纳米曝气，曝气时间3-10h，曝气温度25-80度。
8.根据权利要求1所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，斜管沉淀池投加聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或多种，用量为废水量的1-100ml/L。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，使用聚丙烯PP作为沉淀池蜂窝斜管填料。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，其特征在于，所述步骤(5)中蒸发器采用MVR蒸发器、薄膜法蒸发器、一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、多介质MVR蒸发器中的一种或几种耦合。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，通过有机合成的方式将废水中的有机物合成不溶于水的物质进而从废水中脱除，达到有效去除废水有机物的目的，即大幅去除影响后续蒸发器蒸发效率的污染因子，提高蒸发器80％以上的处理效率。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，包括以下步骤：
步骤(1)，在化工/印染/制药废水中加入与所述废水相关的破乳剂、氧化剂、催化剂并进行充分曝气；
步骤(2)，将絮凝剂加入步骤(1)中经曝气处理过的化工/印染/制药废水中，并进行搅拌；
步骤(3)，将步骤(2)中的化工/印染/制药废水中的固体和液体进行分离，并对液体进行蒸发。
于本发明一实施例中，包括以下步骤：
步骤(1)，将化工/印染/制药废水输送至气浮氧化池，并同时加入与所述废水相关的脱除剂，再加入破乳剂对废水进行破乳；
步骤(2)，絮凝沉淀：将步骤(1)中破乳后的废水通入斜管沉淀池中，投入絮凝剂，用于去除废水中的悬浮物和沉淀物；
步骤(3)，预热合成：将步骤(2)中絮凝沉淀后的废水通入预热合成塔中，将废水中未反应完的小分子化合物继续进行有机合成；
步骤(4)，离心分离：将步骤(3)中预热合成的废水通入离心分离塔中，将有机合成物分离；
步骤(5)，将步骤(4)中离心分离后的废水通入蒸发器，进行蒸发结晶脱盐；
步骤(6)，将步骤(5)中已经无法浓缩的蒸发母液冷却脱盐、加入破乳剂破乳脱除油状物后回流到气浮氧化池，对蒸发母液进一步破乳氧化；
步骤(7)，将经由步骤(2)和步骤(6)所形成的含水污泥运送到污泥脱水机房，经过压滤脱水后滤液回到步骤(1)的气浮氧化池，压滤形成的滤饼作为固废外运处理；将步骤(5)蒸发出的蒸馏水送至生物处理系统，达标排放。
本发明通过采用将高盐化工/印染/制药等废水的有机物质合成再脱除的预处理工艺，利用有机合成的理念将废水中有机物合成不溶于水的物质进而从废水中脱除，从而大幅去除影响后续蒸发器蒸发效率的污染因子。
于本发明一实施例中，所述步骤(1)中，气浮氧化池中需要投加氧化剂、催化剂、液碱；并调节废水的pH为8～10。
于本发明一实施例中，所述步骤(1)中，所用的氧化剂为双氧水、过硫酸盐、臭氧中一种或多种耦合，用量为废水量的0.1-10％。
于本发明一实施例中，所述步骤(1)中，所述催化剂为铁系列催化剂、锰系列催化剂、铜系列催化剂、五氧化二钒、金属单质(铂、银、铅)、石墨烯中的一种或几种耦合。
于本发明一实施例中，所述步骤(1)中，破乳剂用量(按浓度)为废水量的0.2-10‰，氧化剂用量(按浓度)为废水量的0.1-10％，催化剂用量(按浓度)为废水量的0.001-0.01％。
于本发明一实施例中，所述步骤(1)中，曝气方式采用微孔曝气或微纳米曝气，曝气时间3-10h，曝气温度25-80度。
于本发明一实施例中，所述步骤(2)中，斜管沉淀池投加聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或多种，用量为废水量的1-100ml/L。
于本发明一实施例中，所述步骤(2)中，使用聚丙烯PP作为沉淀池蜂窝斜管填料。
于本发明一实施例中，所述步骤(5)中蒸发器采用MVR蒸发器、薄膜法蒸发器、一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、多介质MVR蒸发器中的一种或几种耦合。
本发明提出的一种高盐高COD废水物化耦合生化处理工艺，废水进入气浮氧化池，通过投加氧化剂、破乳剂、催化剂、液碱，废水中酚类、醛类物质发生有机合成，废水中大部分COD、悬浮物质、酚醛类物质被去除。气浮氧化池出水进入斜管沉淀池，通过投加一系列絮凝剂，进一步去除水悬浮物和沉淀物。斜管沉淀池周期排放污泥经压滤机脱水，滤液回到气浮氧化池，脱水泥饼形成污泥固废外运处理。斜管沉淀池出水进入预热合成塔，水中未反应完的小分子化合物继续在此处有机合成。预热合成塔出水进入离心分离塔，离心分离塔将有机合成物离心分离，离心分离塔需要定期清理。经过上述处理的化工/印染/制药废水水质中合成焦油的小分子有机化合物已基本去除，不会影响MVR蒸发器的脱盐效率。MVR蒸发器已经无法浓缩的蒸发母液冷却脱盐后，重新回到气浮氧化池，进行上述重复步骤。
相较于现有其他工艺，本发明去除了废水中能在高温下合成焦油的小分子化合物，提高了MVR的的传热传质效率，进而提高了80％以上MVR蒸发器的蒸发效率，大大降低了运行成本。
预处理原理，本发明提出的一种高盐化工/印染/制药等废水有机物质内合成再脱除预处理工艺的原理是：酚醛缩合反应，由于所述高盐化工/印染/制药等废水中含有酚类和醛类等有机化合物，在催化剂和氧化剂的作用下，苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物酚醛树脂，酚醛树脂因其不溶于水的性质进而被脱除。
（发明人：蒋琦良;李登新;章传力）