一种去除膜浓水中cod的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种去除膜浓水中COD及重金属离 子的方法。
【背景技术】
[0002] 膜是一种具有特殊选择性分离功能的无机或有机高分子材料，它能把流体分隔成 不相通的两个部分，使其中的一种或几种物质能透过，而将其他物质分离出来。膜分离是在 某种推动力的作用下，利用某种隔膜特定的透过性能，使溶质或溶剂分离的方法。随着处 理，膜一侧水中盐分含量会越来越高。膜浓水来自电镀废水处理中中水回用过程中无法继 续通过膜分离净化的高盐分含量废水。膜浓水中含有较高的COD，而且其中的可溶性盐分含 量很高，按照通常的生化法去除COD的方法，膜浓水中的盐分过高，生化处理过程中使用的 各种菌群均无法在这种高盐分浓度的水中生存。所以，也就无法使用通常的生化方法去除 膜浓水中的C0D。目前，电镀行业膜浓水的处理方式是采用蒸发的方法，蒸发出的水既可以 直接排放也可以用于电镀过程进行水回用，而蒸发出的盐分则作工业固体废弃物处理。由 于使用蒸发的方法，不论是使用电加热还是蒸汽加热，其成本均很高。作为工业固体废弃物 而蒸发出的盐分，主要是一些可溶性的碱金属氯化物、硫酸盐等，同时会含有一定量的可溶 性重金属盐分。该固体废弃物相较于一般非水溶性的工业固体废弃物，处理成本较高，而且 需要专门的仓库储存，所以也增加了场地占用。所以实现膜浓水的非蒸发方法直接达标排 放具有非常重要而且现实的意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对上述现有问题，根据膜浓水与电镀过程其它废水的区别，结 合Fenton氧化法，设计一种能够高效去除膜浓水中COD的方法，实现膜浓水直接达标排放， 并且由于使用普通的化学、物理处理方法，降低了处理膜浓水的运营成本，降低了设备投 资，减少了场地占用。
[0004] 本发明的目的可以通过以下措施达到：
[0005] -种去除膜浓水中COD的方法，该方法主要由紫外线辐照下的循环氧化处理、絮 凝沉淀、达标排放三个工艺单元组成，其具体包括如下步骤：
[0006] (1)紫外线辐照下的循环氧化处理：电镀废水处理中中水回用后的膜浓水，加入 Fenton试剂后流经紫外线辐照装置再返回氧化池，形成一个循环往复过程；
[0007] (2)絮凝沉淀：经过步骤（1)紫外线辐照下循环氧化处理的膜浓水，根据是膜浓水 重金属离子是否达标加入不同药剂进行絮凝沉淀；
[0008] (3)达标排放：步骤（2)中混合液沉淀完全后，上清液直接排放，沉淀污泥按照电 镀废液处理过程中产生的污泥处理方式处理。
[0009] 在步骤（1)中，Fenton试剂的投加顺序为：先投加硫酸亚铁和草酸，待硫酸亚铁与 草酸完全溶解后调节溶液pH值至3?4,最后加入双氧水；对具体某一家电镀企业的膜浓 水按照国标GBl1914-89化学需氧量的测定方法测定COD&值，加入的双氧水释放出的氧的 重量为COD&值的115%?150%，优选120% ;所述硫酸亚铁和双氧水的摩尔比为1 :15?40， 优选1 :15?25 ;所述硫酸亚铁和草酸的摩尔比为I:2. 5?4. 0,优选1 :3。
[0010] 加入Fenton试剂后，膜浓水经过循环泵开始在氧化池一紫外线辐照装置一氧化 池中进行循环处理；该循环过程的pH值为3?4,持续时间为1?3h，优选为2h;流速200? 500L/min〇
[0011] 在步骤（2)中，根据膜浓水中重金属离子含量是否达到《中华人民共和国国家标准 污水综合排放标准（GB8978-1996)》要求，进行下述操作：a、重金属离子含量达标的，调节 pH值至8?9,边搅拌边加入PAC和PAM进行絮凝；b、重金属离子含量超标的，先调节pH值 至7?8,加入硫化钠，搅拌8?15min，优选IOmin;然后调节pH值至8?9,加入PAC和 PAM，搅拌8?15min，优选IOmin,进行絮凝。加入药剂的混合液泵入二沉池，在二沉池停留 时间为20?60min，优选30min。本发明对絮凝沉淀过程不做特殊要求，絮凝剂的加入量是 本领域公知的，一般加至不再产生沉淀为止。
[0012] 在步骤（3)中，溶液经过絮凝沉淀以后，上清液直接排入清水池中，二沉池下部形 成的污泥通过污泥泵抽出至污泥池。经过絮凝沉淀后的上清液的C0D&值可以达到《中华人 民共和国国家标准污水综合排放标准（GB8978-1996)》表4中C0D&不高于100mg/L的标准 直接排放。如果膜浓水中含有重金属离子，经过上述处理以后，重金属离子的含量也同时达 至IJ《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准（GB8978-1996)》中关于重金属离子的排放 标准。
[0013] 循环紫外处理工艺中不同参数的确定：
[0014]FeSO4 *7H20 与H2O2 摩尔比（以n(FeS04)/n(H202)表示）的确定，实验中FeSO4 *7H20 与H2C2O4 ? 2H20的摩尔比均为3:1。所有药品投入顺序及pH值调节顺序均按照本发明中描 述的方式进行。实验中所有样品PH均为3.1。实验结束后，对最终得到的上清液进行取样， 采用国标GB11914-89化学需氧量的测定方法测定0?&值，得到如图3结果。
[0015]
[0016]
[0017] 最终确定合适的n(FeS04)/n(H202)应当在1/15?1/40之间，低于1/40的比例将 会使最终絮凝阶段产生的絮凝物漂浮在溶液表面而不下沉，高于1/15的比例，COD去除效 果不好。
[0018] 按照同样方法，取n(FeSO4)Ai(H2O2) =1/20,溶液初始pH=3. 1，采用紫外线循环处 理。实验中随时调节溶液pH值在3?4之间与在实验中不调节pH比较，最终水样的COD 值，随时调节pH值在3?4之间的比不调节的要低大约25%。所以，确定实验中要自动调 节pH值，维持处理体系的pH值在3?4之间。可以确定草酸与硫酸亚铁的摩尔比应该在 2. 5?3. 5之间，最佳值为3。也通过本发明所述的方法确定了双氧水与膜浓水COD之间的 比例是115%?150%之间，高的H2O2投入比例虽然去除效果更好，但是导致成本上升而得不 偿失，低的H2O2投入比例导致COD去除率下降，故而确定最佳比例是120%。
[0019] 所以，最优的生产工艺条件确定为：H202的投入量按照膜浓水COD值的120%计 算；草酸与硫酸亚铁的摩尔比是3:1 ;pH值自动调节，始终维持紫外循环处理体系的pH在 3?4之间。
[0020]本发明还提供了一种去除膜浓水中COD的系统，包括循环紫外线氧化处理系统、 絮凝沉淀系统以及清水排放系统；所述循环紫外线氧化处理系统包括氧化池、紫外线处理 装置、双氧水储存箱、硫酸储存箱和循环泵，所述氧化池和所述紫外线处理装置连接成闭合 循环管路，在所述紫外线处理装置的进水管路上设置有所述循环泵，所述双氧水储存箱和 硫酸储存箱分别和所述氧化池连接；所述絮凝沉淀系统包括依次连接的PH值调节池和二 沉池，以及分别和pH值调节池连接的烧碱溶液储存箱、PAC溶液储存箱和PAM溶液储存箱， 所述PH值调节池的入水口和所述循环紫外线氧化处理系统中氧化池的一个出水口连接； 所述清水排放系统包括污泥池和清水池，所述污泥池的进口和所述二沉池的排泥口连接， 所述清水池的进水口和所述二沉池的清水出口连接。
[0021] 所述紫外线处理装置由一个双层同心圆筒形容器、紫外线灯组成；所述双层同心 圆筒形容器的外圆筒壁采用不透明PVC材料组成，内圆筒壁是一个透明石英套；所述双层 同心圆筒形容器的外圆筒和内圆筒之间构成密封通道，为循环水流经的通道；所述内圆筒 内插有紫外线灯；所述外圆筒的壁上下部各开一个口，分别作为进出水口和氧化池连接。
[0022] 所述双氧水储存箱和所述氧化池的管路上还设有计量泵，用于控制双氧水加入 量；所述氧化池还设有第一在线式PH值控制器，所述硫酸储存箱和所述氧化池的管路上还 设有第一加药泵，用于控制硫酸加入量。
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