公布日：2023.12.12
申请日：2023.08.24
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/56(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F5/
00(2023.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F1/50(2023.01)N
摘要
本发明提供了高浓化工废水的处理方法及系统，涉及水处理技术领域。所述处理方法包括以下步骤：将高浓化工废水泵入预处理物化反应设备，使用复合固体絮凝剂AWOS与废水反应，含有絮状物的废液进入快速脱水装置实现固液分离，预处理物化反应设备出水依次经过生物膜设备、蒸发浓缩设备、集成膜设备，再返回蒸发浓缩设备，得到出水可用以制备超纯水，污泥和浓缩液进入污泥池处理。本发明严格控制絮凝剂加药量，选择磁性填料活性污泥及MBR膜，高效梯度处理絮体颗粒及COD，搭配蒸发浓缩设备及集成膜设备，提升废水处理效果及运行稳定性。该处理系统使用范围广，降低水资源的浪费，具有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种高浓化工废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将高浓化工废水泵入预处理物化反应设备，将复合固体絮凝剂AWOS通过精准计量投加装置加入到絮凝反应装置，所述AWOS与废水混合絮凝；含有絮状物的废液被泵入快速脱水装置，依靠废液自身重力实现固液分离；S2、将预处理物化反应设备出水泵入生物膜设备，通过活性污泥磁性填料和沉浸式帘式超滤膜（MBR膜）进行净化；S3、将所述生物膜出水泵入蒸发浓缩设备，添加阻垢剂AWRZ，在负压0.085-0.1MPa、温度为35℃-55℃条件下对废水做进一步处理；S4、蒸发浓缩设备出水进入集成膜设备，所述集成膜设备包括介质过滤模块和二级反渗透膜（RO膜）模块，所述蒸发浓缩设备出水经过介质过滤模块以及二级RO膜模块进行进一步净化；S5、从集成膜设备出来的浓水泵入蒸发浓缩设备，经过蒸发浓缩后，该出水可用以制备超纯水；S6、物化反应设备、生物膜设备产生的污泥和蒸发浓缩设备产生的浓缩液进入污泥池，污泥经脱水后得到干污泥。
2.根据权利要求1所述高浓化工废水的处理方法，其特征在于：所述复合固体絮凝剂AWOS包括以下成分，海藻酸钠∶壳聚糖：海泡石纤维：改性硅藻土：石膏：硫酸钙晶须＝1：0.6-0.9：0.65-0.95：0.8-1.3：3-5：0.1-0.5。
3.根据权利要求2所述高浓化工废水的处理方法，其特征在于：所述复合固体絮凝剂AWOS还包括1.3.5-三嗪-2.4.6-三硫醇三钠盐（AF-802），硫酸铝（非水合硫酸铝）或氯化铁，阴离子聚丙烯酰胺/阳离子聚丙烯酰胺，肉豆蔻酸钾；所述AF-802用于捕捉重金属。
4.根据权利要求1所述的高浓化工废水的处理方法，S2中所述MBR膜采用外压式过滤，跨膜压差为50-55kpa。
5.根据权利要求1所述高浓化工废水的处理方法，其特征在于：S4中所述二级RO膜组件采用经阻垢剂AWRZ和杀菌剂AWRS处理的RO膜，所述杀菌剂AWRS包含杀菌配方溴硝醇和表面活性剂鼠李糖脂。
6.一种使用权利要求1-5任一所述的处理方法进行高浓化工废水处理的处理系统，其特征在于：包括预处理物化反应设备、生物膜设备、蒸发浓缩设备、集成膜设备和污泥池；所述物化反应设备包括絮凝反应装置和快速脱水装置；所述絮凝反应装置包括精准计量投加装置、絮凝反应槽和变速搅拌器。
7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于：所述快速脱水装置设置有快速脱水槽，所述快速脱水槽内设置支撑衬网、滤布和衬网抽出口；所述衬网设置于滤布的下方用于支撑滤布。所述衬网抽出口设置于快速脱水槽外壁，与衬网高度一致。
8.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于：所述生物膜设备内装有活性污泥磁性填料和MBR膜，所述MBR膜孔径为0.15μm-0.65μm。
9.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于：所述集成膜设备包括介质过滤模块和二级RO膜模块。
10.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于：所述污泥池用于接收来自所述预处理物化反应设备、生物膜设备的污泥以及来自所述蒸发浓缩设备的浓缩液，所述污泥池设置有压滤脱水结构。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述高浓化工废水COD等指标高的问题，本发明提供一种高浓化工废水的处理方法与系统，预处理物化反应阶段采用复合固体絮凝剂AWOS，该絮凝剂兼有调节PH、破乳、高效架桥、捕捉重金属、快速絮凝沉淀等多种功能，大大降低高浓化工废水中的COD等值，进而提高后续工艺处理效果，同时使用阻垢剂AWRZ、杀菌剂AWRS，有效提高回用效率，降低出水COD指标；回用工艺阶段采用蒸发浓缩集成膜处理，有效去除微量COD。
为解决现有的技术问题，本发明提供了如下技术方案，一种高浓化工废水处理方法，包括以下步骤：S1、将高浓化工废水泵入预处理物化反应设备，将复合固体絮凝剂AWOS通过精准计量投加装置加入到絮凝反应装置，所述AWOS与废水混合絮凝。含有絮状物的废液被泵入快速脱水装置，依靠废液自身重力实现固液分离。
S2、将预处理物化反应设备出水泵入生物膜设备，通过活性污泥磁性填料和沉浸式帘式超滤膜（MBR膜）进行净化。
S3、将所述生物膜出水泵入蒸发浓缩设备，添加阻垢剂AWRZ，在负压0.085-0.1MPa、温度为35℃-55℃条件下对废水做进一步处理。
S4、蒸发浓缩设备出水进入集成膜设备，所述集成膜设备包括介质过滤模块和二级反渗透膜（RO膜）模块，所述蒸发浓缩设备出水经过介质过滤模块以及RO膜模块进行进一步净化。
S5、从集成膜设备出来的浓水泵入蒸发浓缩设备，经过蒸发浓缩后，该出水可用以制备超纯水。
S6、物化反应设备、生物膜设备产生的污泥和蒸发浓缩设备产生的浓缩液进入污泥池，污泥经脱水后得到干污泥。
进一步，所述复合固体絮凝剂AWOS包括以下成分，海藻酸钠∶壳聚糖：海泡石纤维：改性硅藻土：石膏：硫酸钙晶须＝1：0.6-0.9：0.65-0.95：0.8-1.3：3-5：0.1-0.5。
进一步，所述复合固体絮凝剂AWOS还包括1.3.5-三嗪-2.4.6-三硫醇三钠盐（AF-802），硫酸铝（非水合硫酸铝）或氯化铁，阴离子聚丙烯酰胺/阳离子聚丙烯酰胺，肉豆蔻酸钾；所述AF-802用于捕捉重金属。
进一步，S2中所述MBR膜采用外压式过滤，跨膜压差为50-55kpa。
进一步，S4中所述二级RO膜组件采用经阻垢剂AWRZ和杀菌剂AWRS处理的RO膜，所述杀菌剂AWRS包含杀菌配方溴硝醇和表面活性剂鼠李糖脂。
一种使用所述处理方法进行高浓化工废水处理的处理系统，包括预处理物化反应设备、生物膜设备、蒸发浓缩设备、集成膜设备和污泥池；所述物化反应设备包括絮凝反应装置和快速脱水装置；所述絮凝反应装置包括精准计量投加装置、絮凝反应槽和变速搅拌器。
进一步，所述快速脱水装置设置有快速脱水槽，所述快速脱水槽内设置支撑衬网、滤布和衬网抽出口；所述衬网设置于滤布的下方用于支撑滤布。所述衬网抽出口设置于快速脱水槽外壁，与衬网高度一致。
进一步，所述生物膜设备内装有活性污泥磁性填料和MBR膜，所述MBR膜孔径为0.15μm-0.65μm。
进一步，所述集成膜设备包括介质过滤模块和二级RO膜模块。
进一步，所述污泥池用于接收来自所述预处理物化反应设备、生物膜设备的污泥以及来自所述蒸发浓缩设备的浓缩液，所述污泥池设置有压滤脱水结构。
本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：
1.采用特殊的水处理药剂及预处理预处理物化反应设备，严格控制加药量及控制参数，提高不同高浓化工废水的预处理效果，降低后续工艺处理的负担及影响。
2.选择磁性填料活性污泥及MBR膜，通过控制相关参数，高效梯度处理絮体颗粒及COD；搭配蒸发浓缩设备及集成膜设备，组合特殊水处理剂功效，提升处理效果及运行稳定性，最终出水指标满足回用要求。
3.该处理方法既可以处理不含重金属的高浓化工废水，又可以处理含有不同量不同种类重金属的高浓化工废水，适用范围广。
4.该处理方法采用整体内循环的方式可有效去除废水中的高浓有机物及有害颗粒物，实现系统的真正回用，大大降低水资源的浪费。
5.该处理方法与传统的处理技术相比，工艺先进，水处理剂选型高效环保，通过科学控制工艺参数，大大提高蒸发浓缩设备、集成膜设备的处理效率及出水品质，实现高效回用的目的，综合降低成本，在高浓化工废水处理领域有很广阔的应用前景。
基于上述优点和积极效果，本发明采用复合高效固体絮凝剂，投加量少，有效解决传统高浓化工废水预处理效率低的问题；采用特殊集成工艺，解决了高浓化工废水出水COD高无法回用的问题，有效拓展高浓化工废水的适用领域，实现资源化回用利用。
（发明人：李升军;楚飞虎;朱崇兵;邱浩然;赵佳平）