专利名称：难降解工业废水深度处理系统及方法
技术领域：
本发明属于工业废水深度处理技术领域，具体涉及一种难降解工业废水深度处理系统及方法，可作为深度处理，连接于已有废水处理系统出水之后，进一步去除废水中C0D&、硬度、碱度等指标，出水可满足回用或作为脱盐预处理
背景技术：
近年来，随着各类水污染事件的频繁发生，污水排放标准的提高，对企业提出了更高的要求，如何能更好的利用污水资源，减少污水的排放，实现循环利用成为企业一项重要的任务。工业废水深度处理后回用是实现节水减排、控制水污染的重要途径。工业废水水·质随生产工艺和生产方式的不同成分比较复杂。大多数工业废水质水量变化较大,含盐量高，且部分含有有毒有害物质，难以直接回用或采用常规处理后回用。当前工业废水处理中所采用的技术主要有高级氧化法、反渗透、常规生物处理等，取得了一定的效果，但也存在一定的问题。大多数工业废水经过二级处理后，生化性较差，如直接采用生物法处理，处理效果较差，CODcr等相关指标的去除率达不到回用的标准；如直接采用化学法，则处理成本较高，经济效益较差。随着反渗透技术的快速发展，在工业废水处理领域的应用越来越广泛，生物污堵和化学结垢对其影响也更为突出。生物污堵和化学结垢使得反渗透脱盐率下降和产水率降低，大大缩短了运行的周期，成为反渗透运用的重要限制因素。针对工业废水的水质特征，结合现有处理技术存在的问题，研究开发合适的工业废水深度处理系统具有重要的社会和经济效益。
发明内容
本发明的目的是针对难降解工业废水的特点及处理难点，提供了一种难降解工业废水深度处理系统及方法。本系统工艺流程简单，易于操作管理，运行费用较低，处理效果良好。处理后的废水CODtt去除率达到60%以上，硬度去除率达65%以上，作为一种脱盐的预处理方法，能够有效的缓解有机物及硬度等带来的微生物污堵及化学结垢现象，解决反渗透运行过程中的难题。为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下一种难降解工业废水深度处理系统，主要包括pH调节池、催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及曝气生物滤池，所述pH调节池用于调节废水pH至适度催化氧化pH范围，出水连接至催化氧化池；催化氧化池用于完成适度催化氧化反应，提高废水的可生化性，初步去除C0D&，池内设置加药口用于投加催化剂与氧化剂，催化氧化池出口接至絮凝沉淀池；所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区，反应区入口与催化氧化池连接，池内加药口，用于投加碱与絮凝剂，出水由底部进入后续沉淀区，沉淀区内部设置斜板，底部设置排泥口，出水口连接至中间水池；中间水池内置污水提升泵，提升污水至后续曝气生物滤池，曝气生物滤池用于完成生化反应，进一步去除COD&，采用下进水上出水方式，选取粒径为3 6_的陶粒作为曝气生物滤池填料，内部设置用于反冲洗的布水管及布气管，曝气生物滤池设置排水口、反洗入水口以及反洗排水口，反洗排水接至絮凝沉淀池。一种难降解工业废水的深度处理方法，采用催化氧化和生物处理的方式，使得处理后废水可直接回用或作为脱盐处理的预处理；具体步骤为收集工业废水二级处理出水至pH调 节池，在pH调节池内加入H2SO4调节废水pH值至3. 5 4. 5，静置0. 5h ;之后将pH值至3. 5的废水送入催化氧化池，在催化氧化池向调节好pH值的废水中同时投加H2O2和FeSO4,以进行催化氧化，催化氧化时间为2h ;将完成氧化的废水在絮凝沉淀池进行絮凝沉淀反应30min，然后向絮凝沉淀池投加NaOH或Na2CO3,调节pH值至8. 5 9. 0沉淀2. 0
2.5h，利用溶液中的铁离子作为絮凝剂，同时投加聚丙烯酰胺作为助凝剂，去除废水中的铁离子、硬度；经过上述处理后的废水进入中间水池，静置lh，最后进入曝气生物滤池，进一步脱除C0D&。所述C0D&是Chemical Oxygen Demand,为化学耗氧量的意思，亦称“化学需氧量”，简称“耗氧量”。用化学氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾)氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧气量，常以符号COD表示。计量单位为mg/L。是评定水质污染程度的重要综合指标之一。在环境中(本文件中同义)统指废水中难降解的污染物其反映了废水中受还原性物质污染的程度，该指标也作为废水中有机物相对含量的综合指标之一。本发明所述的难降解工业废水深度处理系统及方法的有益效果是针对难降解工业废水深度处理与回用的处理工艺及主要设计运行参数，采用该处理工艺，可有效的去除废水中的硬度及碱度，通过前期的适度氧化，保证生化处理的效果，处理后出水C0D&小于20mg/L。经过处理后废水可直接回用或作为脱盐系统的预处理。
图I为本发明实施例所述的难降解工业废水深度处理系统及方法的工艺流程图。
具体实施例方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。如图I所示，本发明实施例所述的难降解工业废水深度处理系统，主要包括pH调节池、催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及曝气生物滤池，所述PH调节池用于调节废水pH至适度催化氧化PH范围，出水连接至催化氧化池；催化氧化池用于完成适度催化氧化反应，提高废水的可生化性，初步去除C0D&，池内设置加药口用于投加催化剂与氧化剂，催化氧化池出口接至絮凝沉淀池；所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区，反应区入口与催化氧化池连接，池内加药口，用于投加碱与絮凝剂，出水由底部进入后续沉淀区，沉淀区内部设置斜板，底部设置排泥口，出水口连接至中间水池；中间水池内置污水提升泵，提升污水至后续曝气生物滤池，曝气生物滤池用于完成生化反应，进一步去除C0D&，采用下进水上出水方式，选取粒径为3 6mm的陶粒作为曝气生物滤池填料，内部设置用于反冲洗的布水管及布气管，曝气生物滤池设置排水口、反洗入水口以及反洗排水口，反洗排水接至絮凝沉淀池。本发明实施例所述的难降解工业废水深度处理系统，还包括污泥浓缩池，用于对絮凝沉淀池产生的污泥进行浓缩处理，所述污泥浓缩池与所述絮凝沉淀池排泥口连接，污泥浓缩池连接至污泥脱水系统。所述在pH调节 池、催化氧化池及絮凝沉淀池中设置搅拌装置，用于反应过程中药剂在废水中的混匀。所述pH调节池内设置曝气管，用于气体搅拌，使废水充分混合且脱除废水中碱度。所述pH调节池内设有pH监测仪，用于测定液体的pH值，以控制药剂的投加量。本发明实施例所述的难降解工业废水的深度处理方法，是采用催化氧化和生物处理的方式，使得处理后废水可直接回用或作为脱盐处理的预处理。其具体步骤为收集工业废水二级处理出水至pH调节池，在pH调节池内加入H2SO4调节废水pH值至3. 5 4. 5，静置0. 5h ;之后将pH值至3. 5的废水送入催化氧化池，在催化氧化池向调节好PH值的废水中同时投加H2O2和FeSO4,以进行催化氧化，催化氧化时间为2h ;将完成氧化的废水在絮凝沉淀池进行絮凝沉淀反应30min，然后向絮凝沉淀池投加NaOH或Na2CO3,调节pH值至8. 5 9. 0沉淀2. 0 2. 5h，利用溶液中的铁离子作为絮凝齐U，同时投加聚丙烯酰胺作为助凝剂，去除废水中的铁离子、硬度；经过上述处理后的废水进入中间水池，静置lh，最后进入曝气生物滤池，进一步脱除C0D&。 所述氧化剂H2O2的浓度为30%，H2O2投加量与废水C0D&质量浓度比为I. 4 I，催化剂FeSO4的投加量与废水0 &质量浓度之比为0.41 I。所述聚丙烯酰胺投加量5mg/L。所述曝气生物滤池的空塔流速为2. 5 3. 5m/h，水力停留时间控制在40 60min，气水比为I : 1，反冲洗周期为5d。实施例I在一家柠檬酸生产厂家，收集其生产废水处理系统末端出水，对其进行测试，pH值为 7. 5，CODcr 为 90mg/L，硬度为 1000mg/L。利用计量泵投加H2SO4溶液，将生产废水末端处理出水pH值调节至3. 5，pH调节池内设置搅拌机，及pH仪显示并控制加酸量，pH调节池停留时间为30min。调节pH后废水自流进入适度催化氧化池，在反应区利用计量泵投加H2O2 (浓度为30% )和FeSO4，设有搅拌机，反应时间120min。反应后自流进入絮凝沉淀区，利用计量泵投加NaOH，将pH值调节至8. 5，之后利于计量泵投加助凝剂聚丙烯酰胺5mg/L，反应沉淀
2.Oh,反应后自流进入中间水池，水力停留时间Ih。中间水池内废水经提升泵提升至曝气生物滤池，水力停留时间40min。生化池出水重点污染物指标如表I所示。表I处理后出水的主要污染物指标
权利要求
1.一种难降解工业废水深度处理系统，其特征在于主要包括pH调节池、催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及曝气生物滤池，所述PH调节池用于调节废水pH至适度催化氧化pH范围，出水连接至催化氧化池；催化氧化池用于完成适度催化氧化反应，提高废水的可生化性，初步去除COD&，池内设置加药口用于投加催化剂与氧化剂，催化氧化池出口接至絮凝沉淀池；所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区，反应区入口与催化氧化池连接，池内加药口，用于投加碱与絮凝剂，出水由底部进入后续沉淀区，沉淀区内部设置斜板，底部设置排泥口，出水口连接至中间水池；中间水池内置污水提升泵，提升污水至后续曝气生物滤池，曝气生物滤池用于完成生化反应，进一步去除COD&，采用下进水上出水方式，选取粒径为3 6mm的陶粒作为曝气生物滤池填料，内部设置用于反冲洗的布水管及布气管，曝气生物滤池设置排水口、反洗入水口以及反洗排水口，反洗排水接至絮凝沉淀池。
2.根据权利要求I所述的难降解工业废水深度处理系统，其特征在于所述的难降解工业废水深度处理系统，还包括污泥浓缩池，用于对絮凝沉淀池产生的污泥进行浓缩处理，所述污泥浓缩池与所述絮凝沉淀池排泥口连接，污泥浓缩池连接至污泥脱水系统。
3.根据权利要求I或2所述的难降解工业废水深度处理系统，其特征在于所述在pH调节池、催化氧化池及絮凝沉淀池中设置搅拌装置，用于反应过程中药剂在废水中的混匀。
4.根据权利要求3所述的难降解工业废水深度处理系统，其特征在于所述pH调节池内设置曝气管，用于气体搅拌，使废水充分混合且脱除废水中碱度。
5.根据权利要求I或2所述的难降解工业废水深度处理系统，其特征在于所述pH调节池内设有PH监测仪，用于测定液体的pH值，以控制药剂的投加量。
6.一种难降解工业废水的深度处理方法，其特征在于采用催化氧化和生物处理的方式，使得处理后废水可直接回用或作为脱盐处理的预处理；具体步骤为收集工业废水二级处理出水至pH调节池，在pH调节池内加入H2SO4调节废水pH值至3. 5 4. 5，静置0. 5h ；之后将pH值至3. 5的废水送入催化氧化池，在催化氧化池向调节好pH值的废水中同时投加H2O2和FeSO4,以进行催化氧化，催化氧化时间为2h ;将完成氧化的废水在絮凝沉淀池进行絮凝沉淀反应30min，然后向絮凝沉淀池投加NaOH或Na2CO3,调节pH值至8. 5 9. 0沉淀2. 0 2. 5h，利用溶液中的铁离子作为絮凝剂，同时投加聚丙烯酰胺作为助凝剂，去除废水中的铁离子、硬度；经过上述处理后的废水进入中间水池，静置lh，最后进入曝气生物滤池，进一步脱除C0D&。
7.根据权利要求6所述的难降解工业废水深度处理方法，其特征在于所述氧化剂H2O2的浓度为30%，H2O2投加量与废水C0D&质量浓度比为I. 4 1，催化剂FeSO4的投加量与废水0 &质量浓度之比为0.41 I。
8.根据权利要求6所述的难降解工业废水深度处理方法，其特征在于所述聚丙烯酰胺投加量5mg/L。
9.根据权利要求6所述的难降解工业废水深度处理方法，其特征在于所述曝气生物滤池的空塔流速为2. 5 3. 5m/h，水力停留时间控制在40 60min，气水比为I : 1，反冲洗周期为5d。
全文摘要
本发明公开了一种难降解工业废水深度处理系统及方法，包括pH调节池、催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及曝气生物滤池，其过程为收集工业废水至pH调节池，在pH调节池内加入H2SO4调节废水pH值至3.5～4.5，之后将废水送入催化氧化池，在催化氧化池投加H2O2和FeSO4，进行催化氧化，然后向絮凝沉淀池投加NaOH或Na2CO3，调节pH值至8.5～9.0，经过上述处理后的废水进入中间水池，最后进入曝气生物滤池，进一步脱除CODCr。其优点是，工艺流程简单，易于操作管理，运行费用较低，处理效果良好。
文档编号C02F9/14GK102718353SQ20111007773
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者付宏祥, 汪诚文, 贾捍卫, 赵雪锋, 陆茵 申请人:北京国环清华环境工程设计研究院有限公司