公布日：2023.03.31
申请日：2022.12.30
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/54(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;
C02F1/461(2023.01)N
摘要
本申请涉及废水处理技术领域，具体公开了一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺。一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺包括以下步骤:S1：将有机废水预先进行除油、絮凝、泥水分离处理后，制得滤液；S2：调节滤液pH至中性，将中性滤液经过SBR系统处理，制得水溶液；S3：将水溶液通过RO反渗透系统处理，生成浓水和纯水；S4：将浓水经过蒸发系统处理，生成冷凝液；S5：将纯水经过电解除盐处理，制得回用水。本申请的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，对有机废水进行预处理和生化处理，减少了易挥发物质进入蒸发器，还降低了蒸发器的规模，节约了运行成本，提高了废水处理效率。
权利要求书
1.一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：S1：将有机废水预先进行除油、絮凝、泥水分离处理后，制得滤液；S2：调节步骤S1获得的滤液pH至中性，将中性滤液经过SBR系统处理，制得水溶液；S3：将步骤S2中的水溶液通过RO反渗透系统处理，生成浓水和纯水；S4：将步骤S3中的浓水经过蒸发系统处理，生成冷凝液；S5：将步骤S3中纯水经过电解除盐处理，制得回用水。
2.根据权利要求1所述的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤S3中RO反渗透系统采用两级RO反渗透装置，水溶液经过一级RO反渗透装置处理生成一级纯水，一级纯水经过二级RO反渗透装置处理生成纯水和浓水。
3.根据权利要求1所述的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤S1中滤液的制备方法，包括以下步骤:S101：在有机废水中加入除油剂，制得去油废水；S102：在步骤S101中的去油废水中加入絮凝剂，产生混凝沉淀；S103：将经过步骤S102处理的废水进行压滤，实现泥水分离，过滤得滤液。
4.根据权利要求3所述的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：所述除油剂为月桂醇聚氧乙烯醚与单月桂基磷酸酯质量比为1:0.5-1的混合物。
5.根据权利要求3所述的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：所述絮凝剂包括以下重量份的原料：阳离子聚丙烯酰胺30-40份、木质素季铵盐5-15份、壳聚糖5-15份、海藻酸钠10-20份、氯化铝5-10份、交联剂1-5份。
6.根据权利要求5所述的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：所述海藻酸钠预先与壳聚糖进行接枝，包括以下具体步骤：将壳聚糖和海藻酸钠混合后，加入交联剂和酸性缓释剂，在30-35℃下反应20-24h，制得壳聚糖接枝海藻酸钠。
7.根据权利要求3所述的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤S102中还添加有防粘剂，所述防粘剂包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸10-20份、引发剂1-5份。
8.根据权利要求7所述的一种易挥发高浓度有机废水的零排放处理工艺，其特征在于：所述防粘剂的制备方法：包括以下具体步骤：在氮气的保护下，将甲基丙烯酸和引发剂混合，在60-70℃下反应2-3h，制得防粘剂。
发明内容
为了降低蒸发器的规模，改善废水处理系统的运行效率，本申请提供一种易挥发高浓度有机废水的零排放工艺。
本申请提供的一种易挥发高浓度有机废水的零排放工艺，采用如下的技术方案：一种易挥发高浓度有机废水的零排放工艺，包括以下具体步骤：S1：将有机废水预先进行除油、絮凝、泥水分离处理后，制得滤液；S2：调节步骤S1获得的滤液pH至中性，将中性滤液经过SBR系统处理，制得水溶液；S3：将步骤S2中的水溶液通过RO反渗透系统处理，生成浓水和纯水；S4：将步骤S3中的浓水经过蒸发系统处理，生成冷凝液；S5：将步骤S3中纯水经过电解除盐处理，制得回用水。
通过采用上述技术方案，对有机废水预先进行除油，减少了浮油对水处理装置的影响。将废水进行絮凝和泥水分离处理后，再进行SBR系统处理，减少了废水中易挥发物质直接蒸发，有害性、易挥发性的化合物进入冷凝液中混合循环累积的问题。经过RO反渗透系统处理后的纯水再经过深度电解除盐，从而生成可回收利用的水。经过RO反渗透系统处理后的浓水进入蒸发系统进行处理，减少了蒸发器的体积规模，节约了能源和运行费用，从而实现低成本的脱盐、净化水的目的。
优选的，所述步骤S3中RO反渗透系统采用两级RO反渗透装置，水溶液经过一级RO反渗透装置处理生成一级纯水，一级纯水经过二级RO反渗透装置处理生成纯水和浓水。
通过采用上述技术方案，通过两级RO反渗透膜对水溶液进行处理，可以更好的去除水中的溶解盐类、胶体和微生物等物质，提高废水处理效果，二级RO反渗透装置直接生成纯水，提高废水净化效率。
优选的，所述步骤S1中滤液的制取，包括以下步骤:S101：在有机废水中加入除油剂，制得去油废水；S102：在步骤S101中的去油废水中加入絮凝剂，产生混凝沉淀；S103：将经过步骤S102处理的废水进行压滤，实现泥水分离，过滤得滤液。
通过采用上述技术方案，除油剂可以打破有机废水表面油脂层，便于絮凝剂在水中凝聚化合物形成沉淀，再通过压滤除去沉淀，从而降低水中易挥发、高浓度的有机化合物、微生物等物质含量，以便于后续工艺对水的深度生化处理，减少有机废水中易挥发、高浓度有机化合物进入后续生化处理系统，从而减少废水堵塞RO反渗透膜、易挥发物质挥发的问题，提高了废水处理效率和回用水的水质，降低了有机废水处理系统成本。
优选的，所述除油剂为月桂醇聚氧乙烯醚与单月桂基磷酸酯质量比1:0.8-1的混合物。
通过采用上述技术方案，月桂醇聚氧乙烯醚可以将油污包裹在自身胶束内，并分散到溶液中去，从而实现除油的作用。单月桂基磷酸酯可以降低月桂醇聚氧乙烯醚的表面张力，从而能够促使除油剂更好的分散在溶液中。
优选的，所述絮凝剂包括以下重量份的原料：阳离子聚丙烯酰胺30-40份、木质素季铵盐5-15份、壳聚糖5-15份、海藻酸钠10-20份、氯化铝5-10份、防粘剂5-10份、交联剂1-5份。
通过采用上述技术方案，采用阳离子聚丙烯酰胺加入到废水中，可以使得废水中的阴离子进行絮凝沉淀，阳离子聚丙烯酰胺通过静电作用将污水中的带负电荷的悬浮粒子吸附在分子链上，使得分散的微小悬浮粒子凝聚在一起，从而实现固液分离，以便于后续的泥水分离。氯化铝中的氯离子在水中可以形成氢氧化铝胶体，从而对废水中悬浮固体颗粒产生吸附作用，从而形成沉淀从废水中分离出来。
木质素季铵盐具有一定的三维网状结构，同时含有一定的羟基、羰基和羧基，对废水中的阴离子具有良好的吸附效果，从而实现净化废水的作用。同时木质素季铵盐的水溶性较好，还可以减少絮凝剂二次污染的现象。海藻酸钠分子中含有大量的羧基和羟基，可以通过配位和静电作用对废水中的阳离子和金属离子进行吸附，从而促使废水中的阳离子和金属离子形成沉淀，便于后续泥水分离，实现净化废水的作用。同时海藻酸钠的生物降解性好，在水处理中使用，对环境的影响较小。壳聚糖分子链上的羟基和氨基，加入到废水中产生良好的絮凝作用，与废水中的化合物产生吸附作用，同时容易成膜，对絮凝形成的沉淀进行包裹，便于后期进行泥水分离处理。同时壳聚糖还具有一定的抗菌作用，在废水中起到净化废水的作用，提高废水的抗菌性。
而海藻酸钠和木质素季铵盐在交联剂的作用下，可以形成一种两性电解质，海藻酸钠与木质素季铵盐接枝的分子链上含有季铵基和羧基，在酸性溶液中，通过季铵阳离子的电中和作用和羟基、羧基的架桥作用，吸附废水中的阴离子和阳离子，从而形成沉淀。在碱性溶液中，通过羟基和羧基的架桥作用，可以对废水中的阳离子产生一定的吸附作用。并且海藻酸钠与木质素季铵盐接枝结构上具有一定的空隙，比表面积增大，与废水中的悬浮颗粒产生一定的物理吸附。
优选的，所述海藻酸钠预先与壳聚糖进行接枝，包括以下具体步骤：将壳聚糖和海藻酸钠混合后，加入交联剂和酸性缓释剂，在30-35℃下反应20-24h，制得壳聚糖接枝海藻酸钠。
通过采用上述技术方案，壳聚糖和海藻酸钠在交联剂的作用下，可以形成一定的水凝胶，具有稳定的、疏松的多孔结构，提高絮凝剂的比表面积和表面结合位点，促进金属离子、悬浮颗粒吸附在絮凝剂的表面，进一步促进后期的固液分离，提高废水净化效率。
优选的，所述步骤S102中还添加有防粘剂，所述防粘剂包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸10-20、引发剂1-5份。
优选的，所述防粘剂的制备方法：包括以下具体步骤：优选的，在氮气的保护下，将甲基丙烯酸和引发剂混合，在60-70℃下反应2-3h，制得防粘剂。
通过采用上述技术方案，甲基丙烯酸在引发剂的作用下，形成聚甲基丙烯酸，可以降低絮凝剂在废水中形成的絮体表面的黏性，减少絮体黏度过大，絮体粘接、堵塞在废水处理装置表面的现象，从而便于后续的泥水分离，提高废水净化处理效率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请对有机废水进行破乳、絮凝、泥水分离预先处理和RO反渗透生化处理，减少了高COD废水易堵塞RO反渗透膜的问题。再将浓水进入蒸发器蒸发，减少了易挥发物质挥发进入蒸发器，影响蒸发系统运行效率的问题，同时还降低了蒸发器的规模，节约了废水处理成本。
2、本申请中使用了除油剂和絮凝剂对废水进行除油、破乳、絮凝的，便于后期对废水进行固液分离，并且本申请采用天然的木质素季铵盐、壳聚糖、海藻酸钠和阳离子聚丙烯酰胺复配使用，提高絮凝剂对废水中的悬浮颗粒、金属离子和阴阳离子的吸附作用，同时又提高了絮凝剂的降解性，起到节能环保的效果3、本申请的还使用了防粘剂减少絮凝剂在废水中形成的絮体的黏度，减少絮体对废水处理装置的粘接、堵塞的现象，从而促进泥水分离，提高废水处理效果。
（发明人：陈琪;刘方荣）
