废水处理方法和废水处理系统

　　申请日2012.02.24

　　公开(公告)日2012.07.18

　　IPC分类号C02F9/14; C02F1/44; C02F1/42

　　摘要

　　本发明公开了一种废水处理方法和废水处理系统。本发明的废水的处理方法，包括：生物处理工序;磁性离子交换树脂吸附工序;超滤处理工序;反渗透处理工序;再生工序;再生树脂返回工序;电解氧化工序;以及钠滤膜处理工序。根据本发明的废水处理方法，由于采用磁性离子交换树脂来吸附超滤进水中的有机物，因此，超滤及反渗透进水中的有机物含量大幅度降低，反渗透的浓水达到排放标准可直接排放，同时，减少了反渗透膜浓水侧的有机物污染，使反渗透的连续运行周期更长。而且，由于对磁性离子交换树脂可在线再生而循环利用，不仅能够降低成本，其他浓水在系统中也全部得到处理，没有二次污染。

　　权利要求书

　　1.一种废水的处理方法，包括：

　　生物处理工序，在曝气生物滤池对废水中的石油类、氨氮和BOD进行降解;

　　磁性离子交换树脂吸附工序，在树脂吸附反应器中搅拌下通过磁性离子交换树脂吸附废水中的有机物;

　　超滤处理工序，通过超滤装置对由磁性离子交换树脂吸附后的废水进行超滤处理;

　　反渗透处理工序，通过反渗透装置对超滤透过液进行反渗透处理;

　　再生工序，在再生系统通过氯化钠盐水对吸附有机物后的磁性离子交换树脂进行再生;

　　再生树脂返送工序，将通过再生工序中再生的磁性离子交换树脂返送至上述磁性离子交换树脂吸附工序中的树脂吸附反应器;

　　电解氧化工序，对树脂再生系统排出的再生废液进行电解氧化;

　　以及

　　钠滤膜处理工序，通过钠滤膜组件对电解氧化工序排出的电解废液进行处理。

　　2.如权利要求1所述的废水的处理方法，其中，在所述磁性离子交换树脂吸附工序中，所述树脂吸附反应器中的磁性离子交换树脂的浓度为 100～200ml/L。

　　3.如权利要求1或2所述的废水的处理方法，其中，在所述磁性离子交换树脂吸附工序中，所述树脂吸附反应器中磁性离子交换树脂的吸附时间为 12～15分钟。

　　4.如权利要求1或2所述的废水的处理方法，其中，在磁性离子交换树脂吸附工序中，磁性离子交换树脂吸附有机物采用一级吸附或者二级以上吸附。

　　5.一种废水处理系统，包括：

　　生化处理单元;

　　磁性离子交换树脂吸附单元;

　　吸附废水处理单元;

　　再生单元;

　　再生树脂返送单元;以及

　　再生废液处理单元。

　　6.如权利要求5所述的废水处理系统，其中，所述磁性离子交换树脂吸附单元包括树脂吸附反应器，是在树脂吸附反应器中搅拌下通过磁性离子交换树脂吸附废水中的有机物的单元。

　　7.如权利要求6所述的废水处理系统，其中，所述树脂吸附反应器是一级构成或二级以上的构成。

　　8.如权利要求5所述的废水处理系统，其中，所述再生废液处理单元包括电解氧化装置和钠滤膜组件。

　　说明书

　　废水处理方法和废水处理系统

　　技术领域

　　本发明涉及一种废水处理方法和废水处理系统，特别是，涉及一种炼油化工和煤化工废水的深度处理方法以及废水处理系统。

　　背景技术

　　在炼油化工和煤化工的工业废水回用项目中，回用水装置的进水一般是污水处理场达标的排放废水、循环水排污和/或工厂清洁下水，回用水的去向一般是作为循环冷却水的补充水或者锅炉的补充水。当回用水装置的进水中含盐量较高时，为了满足作为循环冷却水的补充水或作为锅炉补充水的标准，需要采用反渗透工艺来脱除废水中的无机盐。

　　然而，在炼油化工和煤化工的工业废水中含有大量的有机物，而该有机物不能透过反渗透膜，因此，反渗透膜在脱除废水中的无机盐的同时，也对废水中的有机物进行了富集，由此提高了反渗透浓水中的COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)浓度。

　　近几年来，随着环保要求的进一步提高，要求反渗透浓水达标排放，其中，主要的难点是反渗透浓水中的COD浓度要求达到60mg/L以下。而目前，在石化或煤化工废水回用装置中，原水的COD通常在60mg/L以下，以 40～60mg/L居多，经过多介质过滤或超滤等过滤后，反渗透进水中的COD为约30～40mg/L，经过反渗透膜浓缩3～4倍后，浓水中的COD为约 120～160mg/L，不能满足排放的要求。过去，在类似的污水回用项目中，反渗透浓水的主要处理途径是与其它低浓度污水混合后排放，但是，随着水资源的日益短缺，节水意识的深入和污水回用程度的不断提高，能够使用的低浓度废水也日益减少，反渗透浓水由于COD超标，难以排放，也严重影响了污水回用工作的开展。

　　为了进一步降低反渗透浓水中的有机物，即为了进一步降低反渗透浓水的COD浓度，以达到排放标准，有人采用臭氧氧化技术，利用臭氧的强氧化性破坏有机物的碳链，从而达到分解有机物的目的。然而，采用臭氧氧化存在如下问题：1)臭氧氧化只是把大分子有机物变成小分子有机物，氧化后还需要进一步的处理;2)当水中的有机物含量极低时，臭氧氧化的效果较好，然而由于水质的成分复杂，尤其是工业废水中含有大量的易氧化物质，比如氨氮等等，当将臭氧加入到这种水体中时，这些物质迅速消耗了大量的臭氧，而臭氧在气体和水中的浓度有限，导致臭氧在实际应用中效果不佳，影响废水的回收利用率;3)臭氧的制备效率低，当需要的臭氧量大时，设备及操作成本昂贵;4)臭氧发生设备及工艺在实际运行中容易发生泄漏，虽然大多采用了尾气吸收技术，仍然对操作者的身体健康构成威胁，因此，其应用受到了限制。

　　另一种常用的脱除有机物的方法是活性炭吸附，但活性炭对有机物的吸附容量有限，使用一段时间后吸附性能下降，使废水的回收利用率低，而且，用过的活性炭如果废弃或处置不当会造成二次污染，也增加处理成本;如果再生，需要的再生条件苛刻，且难以在线再生，需要从设备里卸出来运到专门的再生工厂，操作复杂、运输及再生费用高昂，而且活性炭过滤设备占地大等问题。

　　发明内容

　　本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够有效地去除废水中的有机物而降低COD浓度，从而提高废水回用的收率，并使反渗透浓水达到排放标准，同时，所使用的吸附剂可在线再生而重复利用的废水处理方法。

　　本发明的另一个目的是，提供一种用于实施本发明的上述废水处理方法的废水处理系统。

　　本发明人经过锐意研究发现，当利用磁性离子交换树脂吸附废水中的有机物，并对吸附后的磁性离子交换树脂进行再生，对再生废液电解氧化而循环使用时，不仅能够有效地去除废水中的有机物而降低COD浓度，可使反渗透浓水达到排放标准，使废水的回收利用率高，而且，还可以在线将磁性离子交换树脂再生利用，从而完成了本发明。

　　本发明的上述目的是通过下述技术方案来达成。

　　(1)一种废水的处理方法，包括：

　　生物处理工序，在曝气生物滤池中，利用微生物对废水中的石油类、氨氮和BOD(有机污染物)等进行降解;

　　磁性离子交换树脂吸附工序，在树脂吸附反应器中，通过磁性离子交换树脂吸附废水中的有机物;

　　超滤处理工序，通过超滤装置对由磁性离子交换树脂吸附后的废水进行超滤处理;

　　反渗透处理工序，通过反渗透装置对超滤透过液进行反渗透脱盐处理;

　　再生工序，在再生系统中通过氯化钠盐水对吸附有机物后的磁性离子交换树脂进行再生;

　　再生树脂返送工序，将通过再生工序中再生的磁性离子交换树脂返送至上述磁性离子交换树脂吸附工序中的树脂吸附反应器;

　　电解氧化工序，对树脂再生系统排出的再生废液进行电解氧化;

　　以及钠滤膜处理工序，通过钠滤膜组件对电解氧化后的废液进行处理。

　　(2)一种废水处理系统，用于实施上述(1)所述的废水处理方法，包括：