一种工业废水处理回用工艺及其系统的制作方法

本发明涉及工业废水处理领域，尤其是涉及一种工业废水处理回用工艺及其系统。
背景技术：
：中国水资源总量为2.81×104亿t，人均淡水占有量仅为世界人均的1/4，是世界上21个贫水和最缺水的国家之一。国有600多座城市中有400多个供水不足，严重缺水城市有110个。随着区域经济发展，城市用水需求不断增长，水资源供应不足。工业生产用水效率低，重复利用率低，导致成本偏高，产值效益降低，单方水的GDP产出为世界平均水平的1/3。农业用水利用率仅为40％～50％，灌溉水有效利用系数为0.48左右。全国大多数城市工业用水仍然浪费严重，平均重复利用率只有20％～40％，单位产品用水定额高，工业万元产值用水量是发达国家的10倍以上。因此发展污水处理技术，加强和提高污水重复利用效率，实现循环重复用水，减少污水排放量，缓解水资源紧张。工业废水中的电镀废水、印制线路板废水、电子与半导体废水、液晶显示废水等成分复杂，其中含氰废水、含铬废水和络合废水这三种废水回用率均较低，难度较大。所述含氰废水通过氧化反应去除废水中的氰，得到预处理后的废水，所述的含铬废水通过还原反应去除水中的六价铬，得到预处理后的废水，所述络合废水通过破络剂反应去除络合物后得到预处理后的废水，经预处理后的废水主要含有BOD、COD、SS等成分。现有方法采用RO技术对预处理后的废水进行处理回用，RO(反渗透)技术几乎能够去除水中全部溶解性物质和微生物等，生产优质回用水，可满足工业用水和饮用水源补给水的需要。传统预处理后的废水在RO系统前设置有混凝、沉淀、沙滤、活性炭、UF膜，如图4所示，且在混凝中加入了PAM，PAM为高分子有机物，PAM与RO膜容易发生不可逆的反应，对RO膜造成损伤，造成RO膜堵塞或者提前报废，影响RO的处理效率和使用寿命。同时，该方法在进入RO系统前的水中含有大量的BOD、COD、SS、氨氮，影响RO膜组件的处理能力，导致频繁的膜清洗以及膜元件过早降解甚至报废，严重影响废水的处理速度和造成废水处理成本的提高。技术实现要素：本发明的目的是提供一种工业废水处理回用工艺及其系统，解决现有工业废水处理工艺RO膜组件易堵塞、损坏的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业废水处理回用工艺，采用顺次连接的污水预处理单元、MCR处理单元和RO处理单元，包括以下处理步骤：预处理：将工业废水引入污水预处理单元中通过氧化或还原方法去除水中的氰及通过破络剂去除水中的络合物；MCR处理：所述预处理后的污水进入所述MCR处理单元，在MCR处理单元中前置混凝反应池中加入PAC进行混凝反应；MCR(膜混凝反应器)是混凝和膜分离技术的结合，它用膜分离取代了传统工艺中的沉淀和过滤单元。混凝可以去除水中的悬浮固体和胶体，而膜分离能保证出水的浊度达标。MCR的突出特点是机动灵活，可间歇运行、快速出水，与进入RO系统前传统的预处理相比，具有占地面积小，节约成本，操作方便，出水水质好等特点。RO(反渗透)技术几乎能够去除水中全部溶解性物质和微生物等，生产优质回用水，可满足工业用水和饮用水源补给水的需要，但是若RO系统设置预处理工艺措施不合适以及不可靠的维护运行措施，都将可能导致频繁的膜清洗以及膜元件过早降解甚至报废。RO处理：所述MCR处理后的出水进入RO处理单元经过反渗透深度处理，得到回用水。所述MCR处理单元由顺次管道连接的PH调整池、混凝反应池、MCR膜池和MCR产水池构成，在PH调整池中将预处理后的污水PH值调节至8～9，在混凝反应池中加入PAC进行混凝反应，形成大体积的矾花颗粒；在MCR产水池中加入次氯酸钠，杀灭菌类，去除水中的BOD、COD、SS、氨氮，以达到RO处理进水水质的要求。所述RO处理单元有顺次管道连接的保安过滤器和RO膜组件构成，通过保安过滤器使水中SDI≤5。一种工业废水处理回用系统，该系统由顺次连接的污水预处理单元、MCR处理单元和RO处理单元构成；所述MCR处理单元由顺次管道连接的PH调整池、混凝反应池、MCR膜池和MCR产水池构成；所述RO处理单元有顺次管道连接的保安过滤器和RO膜组件构成，所述RO膜组件上设置有排放回用出水口。本发明的有益效果：利用了MCR和RO的协同作用，MCR的膜抗污染能力强，过滤性能好，出水水质稳定,且在低温条件下仍有良好的处理效果,因而当水温变化大且可能出现低温(<5℃)的情况下，也不影响系统运行，保证了RO进水水质优良，RO可长时间运行使用而无需清洗。同时，RO膜分离能力强，在有MCR保证其进水水质时，充分发挥RO的分离特性，去除水中的多与成分，保证出水达到回用标准。采用MCR-RO组合技术处理中水回用的方法相对传统RO处理(“沉淀+砂滤+活性炭+UF+RO”)中水回用工艺相比，具有一下优点：1、结构简单，流程减少，简化了中水进入RO前一系列的预处理过程，占地面积减少，处理效率高，操作方便，系统稳定。2、传统工艺中的混凝沉淀需要添加PAM絮凝剂，为高分子有机物，PAM与RO膜容易发生不可逆的反应，对RO膜造成损伤，造成RO膜堵塞或者提前报废，影响RO的处理效率和使用寿命；现有的工艺可以不用添加或者少量添加PAM，极大的降低对RO膜的损伤，延长RO膜的使用寿命。3、MCR系统膜组件为中空纤维膜，在单位体积膜组件中，中空纤维膜的有效膜面积最大，过滤分离效率高，固液分离效果好，抗污染能力强，能有效去除水体中的悬浮物质，出水水质稳定。4、废水经MCR处理后，进入RO膜组件的SDI≤5，新工艺中的RO膜清洗周期比传统RO膜清洗工艺长，一方面可以减少清洗成本，另一方面可以降低清洗来带的机械损伤或药剂损伤，从而提高RO的使用寿命。5、整个系统自动化程度高，处理效率高，节约成本，加药量减少，工程一次性投资后，运行费用较传统工艺低得多。以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。附图说明图1为本发明中含氰废水的预处理系统框图图2为本发明中含铬废水的预处理系统框图。图3为本发明中络合废水的预处理系统框图。图4为传统的预处理后废水的回用处理系统框图。图5为本发明经预处理后废水的处理系统框图。具体实施方式实施例1：一种工业废水处理回用系统，如图1、图5所示，该系统由顺次连接的污水预处理单元、MCR处理单元和RO处理单元构成；所述污水主要是含氰的工业废水，所述预处理单元包括顺次连接的调节池7、一级破氰装置8和二级破氰装置9。通过上述污水预处理单元得到预处理后的废水。所述MCR处理单元由顺次管道连接的pH调整池1、混凝反应池2、MCR膜池3和MCR产水池4构成；所述RO处理单元有顺次管道连接的保安过滤器5和RO膜组件6构成，所述RO膜组件6上设置有排放回用出水口。采用上述系统处理工业废水的工艺，包括以下处理步骤：预处理：将工业废水引入污水预处理单元中通过氧化方法去除水中的氰；所述含氰废水先进入调节池7进行水质水量的调节，再进入一级破氰装置8，调整pH至10～11，反应时间为10min～15min，利用ORP仪自动投加氧化剂(ORP＝300～350mv)，使废水中的氢氰根与氧化剂进行反应(CN-+ClO-+H2O→CNCl+OH-,CNCl+OH-→CNO-+Cl-+H2O)；然后进入二级破氰装置9，回调pH至6.5～7.0，再利用ORP仪自动补加适量的氧化剂(ORP＝600～650mv)，使废水中氢氰根完全被氧化分解(CNO-+ClO-→CO2↑+N2↑+Cl-+CO32-)，以CO2和N2的形式去除，出水(CN-＜0.3mg/L)排入有机废水调节池进行后续处理。一级破氰装置8和二级破氰装置9中使用的破氰药剂主要次氯酸钠、二氧化氯等氧化剂，药剂的投加可采用氧化还原电位进行自动控制，经上述方法得到预处理后的废水。MCR处理：所述预处理后的废水进入所述MCR处理单元，在MCR处理单元中前置混凝反应池中加入PAC、PAM进行混凝反应；RO处理：所述MCR处理后的出水进入RO处理单元经过反渗透深度处理，得到回用水。所述MCR处理单元由顺次管道连接的pH调整池1、混凝反应池2、MCR膜池3和MCR产水池4构成，在PH调整池1中将预处理后的污水通过加入氢氧化钠使PH池内的PH值达到8～9之间，在混凝反应池2中加入50～100ppm的PAC(聚合氯化铝)进行混凝反应，形成大体积的矾花颗粒。在MCR产水池4中加入1～60ppm次氯酸钠，杀灭菌类，去除水中的BOD、COD、SS、氨氮，以达到RO处理进水水质的要求。所述污水在混凝反应池2、MCR膜池3和MCR产水池4内的停留时间分别为40min、120min、30min。所述RO处理单元有顺次管道连接的保安过滤器5和RO膜组件6构成，通过保安过滤器5使水中SDI≤5。在所述保安过滤器5的前端加入还原剂和阻垢剂，还原剂可以使进入保护RO系统的水中余氯≤0.1mg/L,用以保护RO膜组件。所述还原剂为亚硫酸氢钠，投加量为2～10ppm，阻垢剂为小分子有机磷系列化合物，投加量为2-5ppm。本实施例中，所述的MCR膜组件为中空纤维膜，材质为PVDF(聚偏氟乙烯)，膜组件平均孔径约0.1微米，可以截留水中大于0.5微米的任何颗粒，均匀的孔径分布使得膜具备更高的水通量，同时能够减轻膜污染和孔洞的堵塞，提高膜组件的抗污染能力。本实例中使用的RO膜为复合膜，材料为TFC膜(芳香聚酰胺)。本实例中，进入MCR-RO系统的废水水质及出水水质如下表所示：项目预处理后的废水水质MCR出水水质反渗透出水水质pH6.5～7.06～96～9SS(mg/L)≤100≤1≤1COD(mg/L)≤100≤40≤1实施例2：一种工业废水处理回用系统，如图2、图5所示，该系统由顺次连接的污水预处理单元、MCR处理单元和RO处理单元构成；所述污水预处理单元包括顺次连接的调节池7、还原反应装置10。通过上述污水预处理单元得到预处理后的废水。该废水预处理单元主要对含铬废水进行预处理。所述MCR处理单元由顺次管道连接的pH调整池1、混凝反应池2、MCR膜池3和MCR产水池4构成；所述RO处理单元有顺次管道连接的保安过滤器5和RO膜组件6构成，所述RO膜组件6上设置有排放回用出水口。采用上述系统处理工业废水的工艺，包括以下处理步骤：预处理：将含铬废水主要的污染物为六价铬，废水输送至调节池进行水质水量的均衡，再进入还原反应装置中，进行还原反应，pH调整至2.5～3.0，反应时间控制在20min～30min。所述还原剂为硫酸亚铁，将废水中的六价铬还原为三价铬。去除废水中的铬，得到预处理后的废水；MCR处理：所述预处理后的废水进入所述MCR处理单元，在MCR处理单元中前置混凝反应池中加入PAC、PAM进行混凝反应；RO处理：所述MCR处理后的出水进入RO处理单元经过反渗透深度处理，得到回用水。其他同实施例1.本实例中，进入MCR-RO系统的废水水质及出水水质如下表所示：项目预处理后的废水水质MCR出水水质反渗透出水水质pH2.5～3.06～96～9SS(mg/L)≤100≤1≤1电导率(us/cm)≤4000≤4000≤200COD(mg/L)≤100≤40≤1实施例3：一种工业废水处理回用系统，如图3、图5所示，该系统由顺次连接的污水预处理单元、MCR处理单元和RO处理单元构成；所述污水预处理单元包括顺次连接的调节池7和破络装置11。通过上述污水预处理单元得到预处理后的废水。该废水预处理单元主要对络合废水进行预处理。所述MCR处理单元由顺次管道连接的pH调整池1、混凝反应池2、MCR膜池3和MCR产水池4构成；所述RO处理单元有顺次管道连接的保安过滤器5和RO膜组件6构成，所述RO膜组件6上设置有排放回用出水口。采用上述系统处理工业废水的工艺，包括以下处理步骤：预处理：将络合废水输送至调节池7，均衡废水的水质水量，然后进入破络装置11中，根据废水的成分选择合适的破络剂，所述破络剂主要为一般为重捕剂、硫化钠或者硫酸亚铁，pH根据使用不同的破络剂进行调节。络合废水破络后，得到预处理后的废水；MCR处理：所述预处理后的废水进入所述MCR处理单元，在MCR处理单元中前置混凝反应池中加入PAC、PAM进行混凝反应；RO处理：所述MCR处理后的出水进入RO处理单元经过反渗透深度处理，得到回用水。其他同实施例1。本实例中，进入MCR-RO系统的废水水质及出水水质如下表所示：项目预处理后的废水水质MCR出水水质反渗透出水水质pH5～106～96～9SS(mg/L)≤200≤1≤1电导率(us/cm)≤4000≤4000≤200COD(mg/L)≤100≤40≤1以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。当前第1页1 2 3