一种化工废水预处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种高盐、高氨氮、高有机溶剂、高毒性化工废水预处理方法。本发明技术方案：所述化工废水依次经过混凝反应沉淀处理、微电解反应处理、芬顿反应处理、MVR蒸发处理。本发明可有效减少化工废水中的细小悬浮物、低沸有机物含量，减少MVR蒸发器在运行过程中出现泡沫的现象，从而确保MVR蒸发器正常运行；所述化工废水经微电解反应处理、芬顿反应处理可在进入MVR蒸发处理前将有机氮转化为氨氮，控制氮在废水中存在的形式，大部分氨氮以氯化铵的形式结晶出系统，从而降低了后续冷凝液生化处理时的氨氮负荷。本发明相比常规处理工艺对化工废水的处理结果具有意料不到的处理效果，整个系统的运行的稳定性也得到了保障。
【专利说明】
一种化工废水预处理方法
技术领域
[000? ]本发明属于化工废水处理领域，具体是涉及一种尚盐、尚氣氣、尚有机溶剂、尚毒 性化工废水预处理方法。
【背景技术】
[0002] 常规对"高盐、高氨氮、高有机溶剂、高毒性"类化工废水，一般首先进行蒸发除盐、 除有机溶剂，再根据排出的冷凝水的特点增加"微电解或芬顿氧化"等处理单元，具体工艺 流程为:化工废水-蒸发器-微电解反应器-芬顿反应器-混凝沉淀反应-上清液生化处理。其 中蒸发器用于去除化工废水中的盐份、以及部分有机溶剂，所述微电解反应器-芬顿反应器 用于降解蒸发器排出的冷凝水中的有机物，所述混凝反应沉淀用于去除水中的悬浮物，常 规工艺流程在实际运行过程中经常发生如下问题导致系统无法正常运行：
[0003] 1、化工废水成分复杂，含多种复杂的低沸点有机溶剂，在蒸发过程中泡沫问题严 重，严重影响蒸发器的正常运行；
[0004] 2、该类化工废水经过蒸汽器除盐后，冷凝水再经过微电解、芬顿反应器、混凝反应 沉淀等处理单元后，废水中的全盐量会增加，增加量一般与投加药量有关，而在实际运行中 废水中增加的全盐量会对后续生化处理产生抑制；
[0005] 3、废水经蒸发器处理后排出的冷凝水中低沸有机物成分复杂，有机氮含量高，再 经过微电解、芬顿反应器、混凝反应沉淀等处理单元后，废水中的氨氮及总氮的含量会增 加，增加后续生化系统负荷。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种尚盐、尚氣氣、尚有机溶剂、尚毒性化工 废水预处理方法。
[0007] 为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
[0008] -种化工废水预处理方法，所述化工废水依次经过混凝反应沉淀处理、微电解反 应处理、芬顿反应处理、MVR蒸发处理。
[0009] 优选技术方案，所述混凝反应沉淀处理采用PAC作为混凝剂，PAM作为助凝剂，所述 PAC投加量为98-102mg/L，所述PAM投加量为9-1 lmg/L，所述混凝反应沉淀的pH值通过硫酸 调节控制在6-9。
[0010] 进一步的技术方案，所述微电解反应处理采用升流接触反应器，所述升流接触反 应器为桶体结构，所述桶体内自下而上依次设置配水区、反应区、分离区，所述配水区所在 的桶壁上设有进水口、压缩空气进口，所述反应区内填充有微电解填料，所述化工废水由配 水区均匀进入反应区内再由分离区分离，所述分离区直径为所述反应区直径的1.2-1.4倍； 所述微电解反应处理过程中控制pH值在2.8-3.2。
[0011]进一步的技术方案，所述芬顿反应处理过程中H2O2投加量9-10g/L，FeS0 4投加量 180-220g/L，PAM投加量为4-6mg/L，并由硫酸调节控制pH值在2 · 8-3 · 2。
[0012]进一步的技术方案，所述MVR蒸发处理过程中控制pH值在5-6。
[0013]本发明的有益效果在于：
[0014] (1)本发明所述混凝反应沉淀处理用于去除所述化工废水中的悬浮物，该处理过 程可有效避免化工废水中的悬浮物堵塞后续工艺中的微电解反应器，同时可以减少后续芬 顿反应药剂的消耗量;所述微电解反应处理、芬顿反应处理可使所述化工废水中的难降解 的有机物得到降解，并使所述化工废水中大量低沸点有机物被氧化分解，为后续MVR蒸发处 理的稳定运行创造条件，避免蒸发过程中起泡;本发明所述MVR蒸发处理可将所述化工废水 中的钠盐、钾盐、铵盐等盐份去除，该工序为冷凝液生化处理前的最后一道工序，可确保进 入后续冷凝液生化处理系统的全盐量、氯离子含量在控制范围内。
[0015] 本发明处理工艺可有效减少化工废水中的细小悬浮物、低沸有机物含量，有效减 少MVR蒸发器在运行过程中出现泡沫的现象，从而确保MVR蒸发器正常运行;所述化工废水 经微电解反应处理、芬顿反应处理可在进入MVR蒸发器前将有机氮转化为氨氮，控制氮在废 水中存在的形式，大部分氨氮以氯化铵的形式结晶出系统，从而降低了后续冷凝液生化处 理时的氨氮负荷。本发明处理方法中各处理工序的先后顺序是在实践中不断摸索和总结得 到的，相比常规处理工艺本发明对化工废水的处理结果具有意料不到的处理效果，整个系 统的运行的稳定性也得到了保障，相应设备的维护次数大大减少，反应药剂添加量大大降 低、蒸发所需热源需求明显得到降低。
[0016] (2)本发明所述混凝反应沉淀处理过程中投加的药剂PAC、PAM以及投加量的选择， 反应pH值的控制，共同作用使得所述化工废水中悬浮物去除率大于80%，C0Dcr去除率大于 30% 〇
[0017] (3)本发明所述微电解反应处理所用升流接触反应器，使得化工废水由升流接触 反应器底部进入，自上端排出，该结构增加了化工废水与反应区内微电解填料的接触时间、 以及反应时间。通过所述压缩空气进口可以向废水中通气并增加水中含氧量，利于将后续 芬顿反应处理出水中的Fe 2+氧化成Fe3+，增加芬顿出水后续的沉淀效果。所述分离区直径为 所述反应区直径的1.2-1.4倍，该结构使得自反应区上升进入分离区内的废水的上升速度 得到降低，这样利于废水中微电解填料碳粒的下降，采用扩大的分离区设计能有效的分离 出水中碳粒，减少微电解反应区内微电解填料的损失，改善出水水质。
[0018] (4)本发明在所述MVR蒸发处理过程中使得高含盐废水通过加酸调节pH值至5-6， 确保在蒸发过程中铵盐不会水解而被浓缩分离出来，从而将钠盐、钾盐、铵盐全部去除。
[0019] (5)本发明所述各工序顺序的设置，以及各工序中参数的选择，包括药剂种类、药 剂投加量、PH的控制、以及设备的选择，均对所述化工废水的最终处理结果产生极其重要的 影响，本发明对高盐、高氨氮、高有机溶剂、高毒性化工废水进行预处理相比常规处理工艺， 处理后水质各项指标明显更优，系统运行也更稳定。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明所述升流接触反应器的结构示意图。
[0021] 附图中标记的含义如下：
[0022] 10-升流接触反应器11-配水区111-进水口 112-压缩空气进口 [0023] 12-反应区13-分离区131-出水渠
【具体实施方式】
[0024]本发明所述微电解反应处理技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又 称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解填料自身产生1.2V电位 差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。
[0025]所述芬顿反应处理技术是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O 2)进行化学 氧化的废水处理方法。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，称为芬顿试剂，它能生成强氧化 性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分 解。
[0026]所述MVR蒸发处理的基本原理是:在MVR蒸发器系统内，在一定的压力下，利用蒸汽 压缩机对换热器中的不凝气(开始预热时）和水蒸汽(开始蒸发时）进行压缩，从而产生蒸 汽，同时释放出热能。产生的二次蒸汽经机械式热能压缩机作用后，并在蒸发器系统内多次 重复利用所产生的二次蒸汽的热量，使系统内的温度提升5~20°C，热量可以连续多次的被 利用，新鲜蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料热焓，大幅度减低蒸发器对外来新鲜蒸汽 的消耗，提高了热效率，降低了能耗，避免使用外部蒸汽和锅炉。
[0027] 所述微电解反应处理采用升流接触反应器10,如图1所示，所述升流接触反应器10 为桶体结构，所述桶体内自下而上依次设置配水区11、反应区12、分离区13,所述配水区11 所在的桶壁上设有进水口 111、压缩空气进口 112，所述反应区12内填充有微电解填料，所述 化工废水由配水区11均匀进入反应区12内再由分离区13分离，所述分离区13直径为所述反 应区12直径的1.2-1.4倍。即本发明所述微电解反应处理所用升流接触反应器10，使得化工 废水由升流接触反应器10底部配水区11进入，自上端分离区13排出，该结构增加了化工废 水与反应区12内微电解填料的接触时间、以及反应时间。所述压缩空气进口 112可以向废水 中通气并增加水中含氧量，利于将后续芬顿反应处理出水中的Fe2+氧化成Fe3+，增加芬顿出 水后续的沉淀效果。所述分离区13直径为所述反应区12直径的1.2-1.4倍，该结构使得自反 应区12上升进入分离区13内的废水的上升速度得到降低，这样利于废水中微电解填料碳粒 的下降，采用扩大的分离区13设计能有效的分离出水中碳粒，减少微电解反应区12内微电 解填料的损失，改善出水水质。
[0028] 下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
[0029] 实施例1
[0030] 选择高盐、高氨氮、高有机溶剂、高毒性化工废水依次经过混凝反应沉淀处理、微 电解反应处理、芬顿反应处理、MVR蒸发处理、冷凝液生化处理；
[0031] 其中所述混凝反应沉淀处理采用PAC作为混凝剂，PAM作为助凝剂，所述PAC投加量 为98mg/L，所述PAM投加量为I lmg/L，所述混凝反应沉淀的pH值通过硫酸调节控制在6; [0032] 所述微电解反应处理过程中控制pH值在2.8;
[0033] 所述芬顿反应处理过程中H2O2投加量9g/L，FeS〇4投加量180g/L，PAM投加量为4mg/ L，并由硫酸调节控制pH值在2.8;
[0034] 所述MVR蒸发处理过程中控制pH值在5。
[0035] 实施例2
[0036]该实施例与实施例1预处理方法相同，只是对相应工艺参数作了调整，具体是：
[0037] 其中所述混凝反应沉淀处理中所述PAC投加量为102mg/L，所述PAM投加量为9mg/ L，所述混凝反应沉淀的pH值通过硫酸调节控制在9;
[0038] 所述微电解反应处理过程中控制pH值在3.2;
[0039] 所述芬顿反应处理过程中H2O2投加量10g/L，FeS〇4投加量220g/L，PAM投加量为 6mg/L，并由硫酸调节控制pH值在3.2;
[0040] 所述MVR蒸发处理过程中控制pH值在6。
[0041 ] 实施例3
[0042]该实施例与实施例1预处理方法相同，只是对相应工艺参数作了调整，具体是： [0043] 其中所述混凝反应沉淀处理中所述PAC投加量为100mg/L，所述PAM投加量为IOmg/ L，所述混凝反应沉淀的pH值通过硫酸调节控制在7;
[0044] 所述微电解反应处理过程中控制pH值在3;
[0045] 所述芬顿反应处理过程中H2O2投加量9.6g/L，FeS〇4投加量200g/L，PAM投加量为 5mg/L，并由硫酸调节控制pH值在3;
[0046] 所述MVR蒸发处理过程中控制pH值在5.5。
[0047]本发明预处理方法首次使用在来安县某上市公司化工废水处理项目中，该预处理 方法流程在应用生产前，经过多次小试和中试，最终在生产中成功应用，下表1为各处理单 元的处理效果。
[0048]表1:
[0050] 同样采用来安县某上市公司化工废水，下表为采用常规工艺处理所述化工废水的 处理效果：
[0051] 表2:
[0054]综合比较表1与表2中整个预处理系统的去除率，可知本发明处理方法各项处理效 果均明显优于常规预处理方法。
【主权项】
1. 一种化工废水预处理方法，其特征在于:所述化工废水依次经过混凝反应沉淀处理、 微电解反应处理、芬顿反应处理、MVR蒸发处理。2. 如权利要求1所述的化工废水预处理方法，其特征在于:所述混凝反应沉淀处理采用 PAC作为混凝剂，PAM作为助凝剂，所述PAC投加量为98-102mg/L，所述PAM投加量为9-1 Img/ L，所述混凝反应沉淀的pH值通过硫酸调节控制在6-9。3. 如权利要求1所述的化工废水预处理方法，其特征在于:所述微电解反应处理采用升 流接触反应器（10)，所述升流接触反应器（10)为桶体结构，所述桶体内自下而上依次设置 配水区（11)、反应区（12)、分离区（13)，所述配水区（11)所在的桶壁上设有进水口（111)、压 缩空气进口（112)，所述反应区（12)内填充有微电解填料，所述化工废水由配水区（11)均匀 进入反应区（12)内再由分离区（13)分离，所述分离区（13)直径为所述反应区（12)直径的 1.2-1.4倍;所述微电解反应处理过程中控制pH值在2.8-3.2。4. 如权利要求1所述的化工废水预处理方法，其特征在于：所述芬顿反应处理过程中 H2O2投加量9-10g/L，FeS〇4投加量180-220g/L，PAM投加量为4-6mg/L，并由硫酸调节控制pH 值在 2.8-3.2。5. 如权利要求1所述的化工废水预处理方法，其特征在于:所述MVR蒸发处理过程中控 制pH值在5-6。
【文档编号】C02F9/10GK105923869SQ201610294582
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】韩厚强, 吴冬胜, 肖中新, 杨圣广, 邹润菊
【申请人】安徽南风环境工程技术有限公司