公布日：2023.10.27
申请日：2023.07.06
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N
摘要
本发明涉及环保水处理技术领域，且公开了一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，用以对PCB企业的油墨废液进行处理，使处理后的废液的COD值稳定在不高于200mg/L，处理时，废水依次经过预处理、UV/Fenton处理以及排水处理，经过本方法处理后，其污染物含量得到了有效的降低，整个处理过程增加预氧化破乳工艺，相比传统的破乳工艺，药品投加量少，污染物降低比例更高，最终节约了酸碱用量，在处理过程中，无有毒有害气体放出，同时，由于使用了UV/Fenton处理方法，处理过程中使用的硫酸亚铁相比传统的Fenton处理系统降低了90％以上，减少了后续的污泥量，此外，UV的引入，可以使经过处理的废水的COD值更低，降低了后续处理的难度。
权利要求书
1.一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)收集池收集足够废液后，将废液排放至预氧化池，预氧化池收集足够废液后，开启曝气系统，曝气系统开启后，在预氧化池内投加硫酸直至预氧化池内废液的pH值3-7之间；2)硫酸投加完毕后，在预氧化池内投入足量的硫酸亚铁，预氧化池内投加硫酸亚铁的量是0-10kg/m3，硫酸亚铁投加完毕后，再次在预氧化池内投加硫酸，二次投加硫酸完毕后，预氧化池内废液的pH值范围是2-6之间；3)二次硫酸投加完毕后，在预氧化池内投加足量双氧水，预氧化池内双氧水的投加量是0-15L/m3，双氧水投加完毕后，在预氧化池内投加足量PAM，预氧化池内PAM投加完毕后，将废液排放至第一沉淀池，废液在第一沉淀池内停留时间是1-10h；4)废液在第一沉淀内停留时间结束后，将第一沉淀池内上清液排放至中间池，废液在第一沉淀内停留时间结束后，将第一沉淀池内下部污泥排放至压滤系统，压滤系统收集足够废水后，开启压滤系统，压滤系统压滤出的干污泥另行处理，压滤系统压滤出的清水排放至中间池；5)中间池收集足够废水后，将废水排放至一级UV反应容器，一级UV反应容器收集足够废水后，开启一级UV灯系统，一级UV灯开启后，在一级UV反应容器内投加足量双氧水；6)一级UV反应容器内双氧水投加完毕后，一级UV灯继续开启，废水在一级UV反应容器内停留的总时间是1-10h，废水在一级UV反应容器内停留时间结束后，关闭一级UV灯系统，一级UV灯系统关闭后，将一级UV反应容器内废水排放至二级UV反应容器内；7)二级UV反应容器收集足够废水后，开启二级UV灯系统，二级UV灯系统开启后，在二级UV反应容器内投加足量双氧水，二级UV反应容器内双氧水投加完毕后，二级UV灯继续开启，废水在二级UV反应容器内停留的总时间是1-10h，废水在二级UV反应容器内停留时间结束后，关闭二级UV灯系统；8)二级UV灯系统关闭后，将二级UV反应容器内废水排放至pH值调节池内，pH值调节池收集足够废水后，开启曝气系统，曝气系统开启后，在pH值调节池内投加足量PAC，PAC投加完毕后，在pH值调节池内投加烧碱至pH值调节池内废水的pH值6-9之间；9)pH值调节池内烧碱投加完毕后，在pH值调节池内投加足量PAM，PAM投加完毕后，将pH值调节池内废水排放至第二沉淀池，废水在第二沉淀池内停留的时间是1-10h；10)废水在第二沉淀池内停留时间结束后，第二沉淀池上部清夜排放至清水池，废水在第二沉淀池内停留时间结束后，下部污泥排入企业原有污泥处理系统；其中，所述一级UV反应容器内废水停留时间结束后，对一级UV反应容器内废水进行取样，所述一级UV反应容器内废水取样后，按照Fenton氧化出水的标准流程进行处理后测定废水的COD值，并标记为COD2。
2.根据权利要求1所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，所述预氧化池内废液投加硫酸后的pH值的优选值是4-6之间，二次投加硫酸后预氧化池内废液的pH值的优选值是2-4之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，所述预氧化池内硫酸亚铁投加量的优选值是1-5kg/m3，所述双氧水的质量百分比含量是按照27％，所述预氧化池内双氧水投加量的优选值是1-5L/m3。
4.根据权利要求1所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，废液在所述第一沉淀池内停留时间的优选值是1-3h。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，所述双氧水投加量根据步骤1-4预氧化后出水的COD值确定，具体按照如下公式计算：p＝a×COD1上式中，p是需要投加的质量百分比含量27％的双氧水的体积，单位是L/m3；COD1是步骤1-4预处理后废水的COD值，单位是g/L；a是系数，a的取值范围：6.5-22。
6.根据权利要求5所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，所述a的优选值是7-12，废水在所述一级UV反应容器内停留时间的优选值是2-4h。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，所述二级UV反应容器内双氧水投加量按照下式计算：q＝b×COD2上式中q是所述二级UV反应容器内需要投加的27％的双氧水的量，单位是L/m3；COD2的单位是g/L；b是系数，b的取值范围：6.5-22。
8.根据权利要求7所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，所述b的优选值是7-12，废水在所述二级UV反应容器内停留时间的优选值是2-4h。
9.根据权利要求1所述的一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，其特征在于，废水在所述第二沉淀池内停留时间的优选值是1-3h。
10.用以实施权利要求1-9任一项所述方法的系统，其特征在于，包括预处理系统、UV/Fenton处理系统以及排水系统；所述预处理系统包括收集池、预氧化池、第一沉淀池、中间池、硫酸储存池、硫酸亚铁储存池、双氧水储存池、PAM(Polyacrylamide，聚丙烯酰胺)储存池、曝气系统以及压滤系统；所述UV/Fenton处理系统包括一级UV灯系统、一级UV反应容器、二级UV灯系统以及二级UV反应容器；所述排水系统包括pH值调节池、第二沉淀池、清水池、烧碱储存池、PAC(PolyAluminumChloride，聚合氯化铝)储存池。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，经过本方法处理后，其污染物含量得到了有效的降低，整个处理过程增加预氧化破乳工艺，相比传统的破乳工艺，药品投加量少，污染物降低比例更高，最终节约了酸碱用量，在处理过程中，无有毒有害气体放出，同时，由于使用了UV/Fenton处理方法，处理过程中使用的硫酸亚铁相比传统的Fenton处理系统降低了90％以上，减少了后续的污泥量，此外，UV的引入，可以使经过处理的废水的COD值更低，降低了后续处理的难度。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，包括以下步骤：
1)收集池收集足够废液后，将废液排放至预氧化池，预氧化池收集足够废液后，开启曝气系统，曝气系统开启后，在预氧化池内投加硫酸直至预氧化池内废液的pH值3-7之间；
2)硫酸投加完毕后，在预氧化池内投入足量的硫酸亚铁，预氧化池内投加硫酸亚铁的量是0-10kg/m3，硫酸亚铁投加完毕后，再次在预氧化池内投加硫酸，二次投加硫酸完毕后，预氧化池内废液的pH值范围是2-6之间；
3)二次硫酸投加完毕后，在预氧化池内投加足量双氧水，预氧化池内双氧水的投加量是0-15L/m3，双氧水投加完毕后，在预氧化池内投加足量PAM，预氧化池内PAM投加完毕后，将废液排放至第一沉淀池，废液在第一沉淀池内停留时间是1-10h；
4)废液在第一沉淀内停留时间结束后，将第一沉淀池内上清液排放至中间池，废液在第一沉淀内停留时间结束后，将第一沉淀池内下部污泥排放至压滤系统，压滤系统收集足够废水后，开启压滤系统，压滤系统压滤出的干污泥另行处理，压滤系统压滤出的清水排放至中间池；
5)中间池收集足够废水后，将废水排放至一级UV反应容器，一级UV反应容器收集足够废水后，开启一级UV灯系统，一级UV灯开启后，在一级UV反应容器内投加足量双氧水；
6)一级UV反应容器内双氧水投加完毕后，一级UV灯继续开启，废水在一级UV反应容器内停留的总时间是1-10h，废水在一级UV反应容器内停留时间结束后，关闭一级UV灯系统，一级UV灯系统关闭后，将一级UV反应容器内废水排放至二级UV反应容器内；
7)二级UV反应容器收集足够废水后，开启二级UV灯系统，二级UV灯系统开启后，在二级UV反应容器内投加足量双氧水，二级UV反应容器内双氧水投加完毕后，二级UV灯继续开启，废水在二级UV反应容器内停留的总时间是1-10h，废水在二级UV反应容器内停留时间结束后，关闭二级UV灯系统；
8)二级UV灯系统关闭后，将二级UV反应容器内废水排放至pH值调节池内，pH值调节池收集足够废水后，开启曝气系统，曝气系统开启后，在pH值调节池内投加足量PAC，PAC投加完毕后，在pH值调节池内投加烧碱至pH值调节池内废水的pH值6-9之间；
9)pH值调节池内烧碱投加完毕后，在pH值调节池内投加足量PAM，PAM投加完毕后，将pH值调节池内废水排放至第二沉淀池，废水在第二沉淀池内停留的时间是1-10h；
10)废水在第二沉淀池内停留时间结束后，第二沉淀池上部清夜排放至清水池，废水在第二沉淀池内停留时间结束后，下部污泥排入企业原有污泥处理系统；
其中，所述一级UV反应容器内废水停留时间结束后，对一级UV反应容器内废水进行取样，所述一级UV反应容器内废水取样后，按照Fenton氧化出水的标准流程进行处理后测定废水的COD值，并标记为COD2。
优选的，所述预氧化池内废液投加硫酸后的pH值的优选值是4-6之间，二次投加硫酸后预氧化池内废液的pH值的优选值是2-4之间。
优选的，所述预氧化池内硫酸亚铁投加量的优选值是1-5kg/m3，所述双氧水的质量百分比含量是按照27％，所述预氧化池内双氧水投加量的优选值是1-5L/m3。
优选的，废液在所述第一沉淀池内停留时间的优选值是1-3h。
优选的，所述双氧水投加量根据步骤1-4预氧化后出水的COD值确定，具体按照如下公式计算：
p＝a×COD1
上式中，p是需要投加的质量百分比含量27％的双氧水的体积，单位是L/m3；COD1是步骤1-4预处理后废水的COD值，单位是g/L；a是系数，a的取值范围：6.5-22。
优选的，所述a的优选值是7-12，废水在所述一级UV反应容器内停留时间的优选值是2-4h。
优选的，所述二级UV反应容器内双氧水投加量按照下式计算：
q＝b×COD2
上式中q是所述二级UV反应容器内需要投加的27％的双氧水的量，单位是L/m3；COD2的单位是g/L；b是系数，b的取值范围：6.5-22。
优选的，所述b的优选值是7-12，废水在所述二级UV反应容器内停留时间的优选值是2-4h。
优选的，废水在所述第二沉淀池内停留时间的优选值是1-3h。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种用以实现上述方法的系统，包括预处理系统、UV/Fenton处理系统以及排水系统；
所述预处理系统包括收集池、预氧化池、第一沉淀池、中间池、硫酸储存池、硫酸亚铁储存池、双氧水储存池、PAM(Polyacrylamide，聚丙烯酰胺)储存池、曝气系统以及压滤系统；
所述UV/Fenton处理系统包括一级UV灯系统、一级UV反应容器、二级UV灯系统以及二级UV反应容器；
所述排水系统包括pH值调节池、第二沉淀池、清水池、烧碱储存池、PAC(PolyAluminumChloride，聚合氯化铝)储存池。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于PCB油墨废液污染物降解的方法，具备以下有益效果：
1、预氧化破乳方法的引入，比同样情况下需要经过先加酸再加碱的油墨废液破乳工艺，减少了加碱工艺，节约了烧碱用量，同时，比传统的破乳工艺可以取得更好的效果；
2、UV的引入，降低了传统PCB生产中的显影脱膜废液的硫酸亚铁投加量，因而可以降低固体危废量，进而降低了污泥处理成本，UV的引入，提高了Fenton氧化的效果，在与传统Fenton处理相同双氧水投加量的情况下，可以使废液处理后的COD值更低，因而降低了后续处理的难度或成本；
3、由于硫酸亚铁投加量减少了90％以上，因而直接降低了处理过程中PAC、PAM和碱的投加量，降低了药剂投加成本。
（发明人：衡云华;康佑军;王辉;张志雄;莫柱金;刘威）