公布日：2023.12.26
申請日：2023.11.18
分類號：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
本發(fā)明公開了一種精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，包括以下操作步驟，步驟S1預(yù)沉淀、步驟S2循環(huán)電離氧化、步驟S3初次沉淀、步驟S4pH調(diào)節(jié)、步驟S5軟化、步驟S6過濾分離、步驟S7生化處理、步驟S8電化學(xué)處理、步驟S9機械過濾，本發(fā)明基于電化學(xué)氧化技術(shù)為基礎(chǔ)，組合了循環(huán)電離氧化技術(shù)、多級電離過濾技術(shù)以及電化學(xué)除磷等多種電化學(xué)技術(shù)；運行靈活，設(shè)置多級跨越，可實現(xiàn)對廢水處理的靈活調(diào)節(jié)；將芬頓技術(shù)與電化學(xué)技術(shù)有機結(jié)合，提高了工藝對不同廢水處理彈性處理能力；化學(xué)試劑、微生物功能菌劑等均可與污染物濃度高低呈正相關(guān)，可根據(jù)原水水質(zhì)情況靈活調(diào)節(jié)；可適應(yīng)多種精細(xì)化工行業(yè)高濃度孵化基地實驗室綜合廢水的處理。
權(quán)利要求書
1.精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，包括以下操作步驟，步驟S1預(yù)沉淀、步驟S2循環(huán)電離氧化、步驟S3初次沉淀、步驟S4pH調(diào)節(jié)、步驟S5軟化、步驟S6過濾分離、步驟S7生化處理、步驟S8電化學(xué)處理、步驟S9機械過濾；所述步驟S1預(yù)沉淀：綜合廢水引入預(yù)沉池進行預(yù)沉淀，靜沉后，通過污泥斗排入污泥濃縮池；所述步驟S2循環(huán)電離氧化：預(yù)沉淀后的上清液進入循環(huán)電離氧化裝置，廢水進行預(yù)氧化預(yù)處理；所述步驟S3初次沉淀：循環(huán)電離氧化裝置出水，進入初次沉淀池進行沉淀分離，由于氧化反應(yīng)過程中，可以使一部分化工原料發(fā)生聚合反應(yīng)，進而產(chǎn)生沉淀物；所述步驟S4pH調(diào)節(jié)：初次沉淀環(huán)節(jié)分離的上清液引入到pH調(diào)節(jié)池內(nèi)，在pH調(diào)節(jié)池內(nèi)，選用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH，將廢水pH調(diào)節(jié)到10左右；所述步驟S5軟化：pH調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水進一步引入到軟化池內(nèi)，在軟化反應(yīng)池內(nèi)，投加碳酸鈉，形成堿性條件下硬度的去除，出水進入到二次沉淀池；所述步驟S6多級電氧化過濾：工藝是有多組電化學(xué)氧化與過濾相結(jié)合的工藝，一般至少設(shè)置3級以上；電氧化區(qū)域底部設(shè)置過濾廢水流經(jīng)過濾后，被還原析出的物質(zhì)被截留到過濾層內(nèi)，過濾層的雜質(zhì)通過下部的污泥斗或上部的反沖洗口排出；經(jīng)過多級的電氧化過濾處理，清水部分進入后續(xù)的生化池；所述步驟S7生化處理：所述生化池內(nèi)設(shè)置生化處理系統(tǒng)，生化處理系統(tǒng)采用水解酸化池+AAO工藝，其中AAO工藝中厭氧池為厭氧解除氧化池，其中定期投加耐鹽功能性菌劑；缺氧池為活性污泥法；O池，分為三級均為活性污泥法，其中最后1級O池中設(shè)置MBR膜，并設(shè)置內(nèi)回流，內(nèi)回流量為50～300%；定期對MBR池進行排泥；其中一部分回流到生化系統(tǒng)前端，一部分進入污泥脫水系統(tǒng)處理；所述步驟S8電化學(xué)處理：生化池出水，進入電化學(xué)處理除磷反應(yīng)池，所述電化學(xué)除磷反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置鐵或鋁電極為主要電極，去除水中殘余的正磷酸鹽；所述步驟S9機械過濾：化學(xué)除磷工藝的出水，經(jīng)過濾布濾池的處理后，排入清水池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述預(yù)沉淀工藝前設(shè)置有酸化調(diào)節(jié)池，根據(jù)廢水指標(biāo)特征，選擇是否需要進入酸化調(diào)節(jié)池，如需要進入酸化，進行酸化析出一定化工合成物或再聚合的合成物析出；如不需要進入，可以直接進入下一級，循環(huán)電離氧化池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述酸化調(diào)節(jié)池控制參數(shù)為在調(diào)節(jié)池內(nèi)投加5～20%濃度的鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至2.8～3.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述循環(huán)電離氧化階段，由于廢水pH在3.0左右，適合發(fā)生芬頓反應(yīng)；在循環(huán)電離氧化裝置內(nèi)投加工業(yè)級雙氧水，已達(dá)到增強氧化預(yù)處理效果；芬頓反應(yīng)中的催化劑鐵離子來源于電離裝置的鐵電極，所述循環(huán)電離氧化工藝中，電極板的電流密度為10～100mA/cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述循環(huán)電離裝置中的循環(huán)混合通過曝氣和水泵進行反應(yīng)；該段工藝停留時間，根據(jù)高濃度污水的復(fù)雜程度，設(shè)置6～18小時，若廢水CODcr濃度超過50000mg/L，HRT控制在15～20小時；雙氧水的投加量，根據(jù)期望的預(yù)處理效果投加，投加量為m雙氧水∶mCODcr=1∶（1～5）。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述二次沉淀池分離出的上清液依次進入多介質(zhì)過濾器及精細(xì)過濾裝置，進行水中濁度的預(yù)處理為后段的電化學(xué)氧化提供一個良好的水質(zhì)基礎(chǔ)環(huán)境。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述清水池內(nèi)底部設(shè)置反洗水泵，反洗水泵，可對整個工藝流程中，需要反洗的環(huán)節(jié)進行反洗，包括：濾布濾池、多介質(zhì)過濾器以及精細(xì)過濾裝置；同時，工藝中日常維護的清洗水也來源于清水池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述清水池內(nèi)設(shè)置回流泵，用于前端工藝的回流稀釋，以降低處理負(fù)荷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述工藝中需要通入空氣曝氣的工藝有循環(huán)電離氧化裝置、好氧池以及MBR池。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，其特征在于，所述工藝流程中除生化段外的污泥均屬于化學(xué)污泥，經(jīng)污泥濃縮后，排入污泥脫水系統(tǒng)進行脫水處理后外運。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，設(shè)計了一種精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，解決了現(xiàn)有精細(xì)化工園區(qū)孵化基地實驗室綜合廢水處理較為困難，很難一次處理達(dá)標(biāo)，治理成本高，若廢水不能有效處理，極易影響環(huán)境質(zhì)量的問題。
實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，包括以下操作步驟，步驟S1預(yù)沉淀、步驟S2循環(huán)電離氧化、步驟S3初次沉淀、步驟S4pH調(diào)節(jié)、步驟S5軟化、步驟S6過濾分離、步驟S7生化處理、步驟S8電化學(xué)處理、步驟S9機械過濾；所述步驟S1預(yù)沉淀：綜合廢水引入預(yù)沉池進行預(yù)沉淀，靜沉后，通過污泥斗排入污泥濃縮池；所述步驟S2循環(huán)電離氧化：預(yù)沉淀后的上清液進入循環(huán)電離氧化裝置，廢水進行預(yù)氧化預(yù)處理；所述步驟S3初次沉淀：循環(huán)電離氧化裝置出水，進入初次沉淀池進行沉淀分離，由于氧化反應(yīng)過程中，可以使一部分化工原料發(fā)生聚合反應(yīng)，進而產(chǎn)生沉淀物；所述步驟S4pH調(diào)節(jié)：初次沉淀環(huán)節(jié)分離的上清液引入到pH調(diào)節(jié)池內(nèi)，在pH調(diào)節(jié)池內(nèi)，選用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH，將廢水pH調(diào)節(jié)到10左右；所述步驟S5軟化：pH調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水進一步引入到軟化池內(nèi)，在軟化反應(yīng)池內(nèi)，投加碳酸鈉，形成堿性條件下硬度的去除，出水進入到二次沉淀池；所述步驟S6多級電氧化過濾：工藝是有多組電化學(xué)氧化與過濾相結(jié)合的工藝，一般至少設(shè)置3級以上；電氧化區(qū)域底部設(shè)置過濾廢水流經(jīng)過濾后，被還原析出的物質(zhì)被截留到過濾層內(nèi)，過濾層的雜質(zhì)通過下部的污泥斗或上部的反沖洗口排出；經(jīng)過多級的電氧化過濾處理，清水部分進入后續(xù)的生化池；所述步驟S7生化處理：所述生化池內(nèi)設(shè)置生化處理系統(tǒng)，生化處理系統(tǒng)采用水解酸化池+AAO工藝，其中AAO工藝中厭氧池為厭氧解除氧化池，其中定期投加耐鹽功能性菌劑；缺氧池為活性污泥法；O池，分為三級均為活性污泥法，其中最后1級O池中設(shè)置MBR膜，并設(shè)置內(nèi)回流，內(nèi)回流量為50～300%；定期對MBR池進行排泥；其中一部分回流到生化系統(tǒng)前端，一部分進入污泥脫水系統(tǒng)處理；所述步驟S8電化學(xué)處理：生化池出水，進入電化學(xué)處理除磷反應(yīng)池，所述電化學(xué)除磷反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置鐵或鋁電極為主要電極，去除水中殘余的正磷酸鹽；所述步驟S9機械過濾：化學(xué)除磷工藝的出水，經(jīng)過濾布濾池的處理后，排入清水池。
上述預(yù)沉淀工藝前設(shè)置有酸化調(diào)節(jié)池，根據(jù)廢水指標(biāo)特征，選擇是否需要進入酸化調(diào)節(jié)池，如需要進入酸化，進行酸化析出一定化工合成物或再聚合的合成物析出；如不需要進入，可以直接進入下一級，循環(huán)電離氧化池。
上述酸化調(diào)節(jié)池控制參數(shù)為在調(diào)節(jié)池內(nèi)投加5～20%濃度的鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至2.8～3.2。
上述循環(huán)電離氧化階段，由于廢水pH在3.0左右，適合發(fā)生芬頓反應(yīng)；在循環(huán)電離氧化裝置內(nèi)投加工業(yè)級雙氧水，已達(dá)到增強氧化預(yù)處理效果；芬頓反應(yīng)中的催化劑鐵離子來源于電離裝置的鐵電極，所述循環(huán)電離氧化工藝中，電極板的電流密度為10～100mA/cm2。
上述循環(huán)電離裝置中的循環(huán)混合通過曝氣和水泵進行反應(yīng)；該段工藝停留時間，根據(jù)高濃度污水的復(fù)雜程度，設(shè)置6～18小時，若廢水CODcr濃度超過50000mg/L，HRT控制在15～20小時；雙氧水的投加量，根據(jù)期望的預(yù)處理效果投加，投加量為m雙氧水∶mCODcr=1∶（1～5）。
上述二次沉淀池分離出的上清液依次進入多介質(zhì)過濾器及精細(xì)過濾裝置，進行水中濁度的預(yù)處理為后段的電化學(xué)氧化提供一個良好的水質(zhì)基礎(chǔ)環(huán)境。
上述清水池內(nèi)底部設(shè)置反洗水泵，反洗水泵，可對整個工藝流程中，需要反洗的環(huán)節(jié)進行反洗，包括：濾布濾池、多介質(zhì)過濾器以及精細(xì)過濾裝置；同時，工藝中日常維護的清洗水也來源于清水池。
上述清水池內(nèi)設(shè)置回流泵，用于前端工藝的回流稀釋，以降低處理負(fù)荷。
上述工藝中需要通入空氣曝氣的工藝有，循環(huán)電離氧化裝置、好氧池以及MBR池。
上述工藝流程中除生化段外的污泥均屬于化學(xué)污泥，經(jīng)污泥濃縮后，排入污泥脫水系統(tǒng)進行脫水處理后，外運。
利用本發(fā)明的技術(shù)方案設(shè)計的精細(xì)化工孵化基地實驗室綜合廢水達(dá)標(biāo)排放處理工藝，有益效果如下：1、本工藝基于電化學(xué)氧化技術(shù)為基礎(chǔ)，組合了循環(huán)電離氧化技術(shù)、多級電離過濾技術(shù)以及電化學(xué)除磷等多種電化學(xué)技術(shù)；2、本工藝運行靈活，設(shè)置多級跨越，可實現(xiàn)對廢水處理的靈活調(diào)節(jié)；3、工藝中將芬頓技術(shù)與電化學(xué)技術(shù)有機結(jié)合，提高了工藝對不同廢水處理彈性處理能力；4、工藝中，化學(xué)試劑、微生物功能菌劑等均可與污染物濃度高低呈正相關(guān)，因此，可根據(jù)原水水質(zhì)情況靈活調(diào)節(jié)；5、可適應(yīng)多種精細(xì)化工行業(yè)高濃度孵化基地實驗室綜合廢水的處理。
本發(fā)明針對精細(xì)化工園區(qū)孵化基地實驗室綜合廢水，并專門針對該類污水的主要特點為：高CODcr（50000mg/L以上）、高氨氮、高總氮、高TDS、高含鹽、高懸浮、高TOC等特點；經(jīng)過本方案所設(shè)計的工藝處理后可達(dá)標(biāo)排放或進入膜系統(tǒng)處理實現(xiàn)工業(yè)再生水利用，達(dá)到工業(yè)零排放。
（發(fā)明人：王聰）
