公布日：2022.09.02
申请日：2022.06.16
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/32(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统及方法，包括酸碱调节单元、高级氧化处理单元和Bardenpho处理系统；高级氧化处理单元为VUV反应器，内部设置真空紫外线灯管，向反应器前的管道内投加氧化剂，紫外线活化氧化剂产生自由基，对废水中的四甲基氢氧化铵进行降解；Bardenpho处理系统对高级氧化处理单元的出水进行生化需氧量去除和生物脱氮处理。本发明系统的高级氧化处理单元中，真空紫外线同时辐照过二硫酸盐和过氧乙酸能产生协同作用，对四甲基氢氧化铵具有更高的氧化效率，能够完全降解废水中的四甲基氢氧化铵。该处理系统出水化学需氧量和氨氮指标优于国家或地方排放标准。
权利要求书
1.一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，其特征在于，该废水处理系统按照工艺流程依次包括：酸碱调节单元；位于所述酸碱调节单元下游、并与所述酸碱调节单元连接的高级氧化处理单元；以及位于所述高级氧化处理单元下游的Bardenpho处理系统；废水通过所述酸碱调节单元调节废水的pH；所述高级氧化处理单元接收所述酸碱调节单元的出水，进行四甲基氢氧化铵降解处理；所述Bardenpho处理系统接收所述高级氧化处理单元的出水进行生化需氧量BOD去除和生物脱氮处理；所述高级氧化处理单元为基于真空紫外的VUV反应器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，其特征在于，该废水处理系统还包括原水池(1)，所述原水池(1)位于所述酸碱调节单元的工艺上游，且所述原水池(1)存储待处理的废水；所述酸碱调节单元和高级氧化处理单元按照工艺流程依次包括；调节池(2)，所述调节池(2)接收所述原水池(1)排出的废水，且向所述调节池(2)内投加HCl或NaOH；以及位于所述调节池(2)下游的VUV反应器(3)。
3.根据权利要求2所述的一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，其特征在于，所述高级氧化处理单元内部设置真空紫外线灯管；所述真空紫外线灯管的发射光谱为185nm；所述真空紫外线灯管的辐照剂量为100mJ/cm2～800mJ/cm2。
4.根据权利要求3所述的一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，其特征在于，向所述高级氧化处理单元前的管道内投加氧化剂；向所述高级氧化处理单元前的管道内投加氧化剂为双氧水或臭氧或过氧乙酸或过单硫酸盐或过二硫酸盐或氯胺或次氯酸钠，且向所述VUV反应器(3)前的管道内投加氧化剂的投加量为1～40mg/L。
5.根据权利要求4所述的一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，其特征在于，所述VUV反应器(3)的进水温度为室温，且进水pH值为5～9。
6.根据权利要求2所述的一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，其特征在于，所述Bardenpho处理系统按照工艺流程依次包括第一缺氧池(4)、第一好氧池(5)、第二缺氧池(6)、第二好氧池(7)和沉淀池(8)；向所述第一缺氧池(4)前的管道内投加HCl或NaOH；所述第一好氧池(5)内部分混合液回流至所述第一缺氧池(4)；所述沉淀池(8)内一部分污泥回流至所述第一缺氧池(4)，所述沉淀池(8)内另一部分污泥作为剩余污泥排出系统。
7.一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理方法，其特征在于，该处理方法基于如权利要求1至6中任一项所述的含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，该处理方法主要包括以下步骤：S101、含TMAH的废水进入原水池(1)；S102、原水池(1)的出水进入调节池(2)，并向调节池(2)内投加HCl或NaOH；S103、调节池(2)的出水进入VUV反应器(3)，并在进入VUV反应器(3)前向管道内投加氧化剂；S104、VUV反应器(3)的出水进入第一缺氧池(4)，向第一缺氧池(4)前的管道内投加HCl或NaOH；S105、第一缺氧池(4)的出水进入第一好氧池(5)；S106、第一好氧池(5)的出水进入第二缺氧池(6)；S107、第二缺氧池(6)的出水进入第二好氧池(7)；S108、第二好氧池(7)的出水进入沉淀池(8)，通过沉淀池(8)处理后的出水排放，沉淀池(8)一部分污泥回流到第一缺氧池(4)，另一部分作为剩余污泥排出系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种对含有TMAH废水降解效率高、系统构成简单、反应时间短、占地面积小、对环境无二次污染、且便于工业化大规模推广和应用的处理系统及方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统，该废水处理系统按照工艺流程依次包括：
酸碱调节单元；
位于所述酸碱调节单元下游、并与所述酸碱调节单元连接的高级氧化处理单元；以及
位于所述高级氧化处理单元下游的Bardenpho处理系统；
废水通过所述酸碱调节单元调节废水的pH；
所述高级氧化处理单元接收所述酸碱调节单元的出水进行四甲基氢氧化铵降解处理；
所述Bardenpho处理系统接收所述高级氧化处理单元的出水进行生化需氧量BOD去除和生物脱氮处理；
所述高级氧化处理单元为基于真空紫外的VUV反应器。
进一步的，该废水处理系统还包括原水池，所述原水池位于所述酸碱调节单元的工艺上游，且所述原水池存储待处理的废水；
所述酸碱调节单元和高级氧化处理单元按照工艺流程依次包括；
调节池，所述调节池接收所述原水池排出的废水，且向所述调节池内投加HCl或NaOH；以及
位于所述调节池下游的VUV反应器。
进一步的，所述VUV反应器内部设置真空紫外线灯管；
所述真空紫外线灯管的发射光谱为185nm；
所述真空紫外线灯管的辐照剂量为100mJ/cm2～800mJ/cm2。
进一步的，向所述VUV反应器前的管道内投加氧化剂；
优选地，向管道内投加氧化剂为H2O2、O3、PAA、PMS、PS、NH2Cl、NaClO等；
向所述VUV反应器前的管道内投加氧化剂的投加量为1～40mg/L；
更优选地，向管道内同时投加PS和PAA；
向所述VUV反应器前的管道内投加PS的投加量为1～15mg/L，PAA的投加量为1～15mg/L。
进一步的，所述VUV反应器的进水温度为室温，且进水pH为5～9，优选地pH为8～9。
位于所述高级氧化处理单元下游的Bardenpho处理系统；
Bardenpho处理系统包括顺次连接的第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池、第二好氧池和沉淀池等处理单元；
进一步的，向第一缺氧池前的管道内投加HCl或NaOH；
进一步的，所述第一好氧池一部分混合液回流到第一缺氧池；
进一步的，所述沉淀池一部分污泥回流到第一缺氧池，另一部分作为剩余污泥排出系统。
本发明还公开了一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理方法，该处理方法基于如上所述的含有TMAH的废水处理系统，该处理方法主要包括以下步骤：
S101、含TMAH的废水进入原水池；
S102、原水池的出水进入调节池，并向调节池内投加HCl或NaOH；
S103、调节池的出水进入VUV反应器，并在进入VUV反应器前向管道内投加氧化剂；
S104、VUV反应器的出水进入第一缺氧池，向第一缺氧池前的管道内投加HCl或NaOH；
S105、第一缺氧池的出水进入第一好氧池；
S106、第一好氧池的出水进入第二缺氧池；
S107、第二缺氧池的出水进入第二好氧池；
S108、第二好氧池的出水进入沉淀池，通过沉淀池处理后的出水排放。沉淀池一部分污泥回流到第一缺氧池，另一部分作为剩余污泥排出系统。
在上述技术方案中，本发明提供的一种含有四甲基氢氧化铵的废水处理系统及方法，具有以下有益效果：
本发明系统依次通过酸碱调节单元、高级氧化处理单元和Bardenpho处理系统，分别调节废水的pH，降解废水中的TMAH，去除BOD和进行生物脱氮。该系统出水化学需氧量COD和氨氮NH3-N指标优于国家或地方排放标准。
本发明系统的高级氧化处理单元中，TMAH被氧化的中间产物为二甲胺、三甲胺等胺类有机物，SO4-•比•OH对胺基中的N-H化合键具有更好的氧化效果，VUV同时辐照PS和PAA能产生协同作用，能减少氧化剂的投加量，对TMAH具有更高的氧化效率。
本发明系统采用的氧化剂如PS和PAA对环境无二次污染且廉价易得，无毒无害，便于使用。
本发明系统占地面积小，节约设备投资和运营成本，操作简单，对环境友好。
本发明系统可以在降解TMAH废水的同时对废水进行消毒。
本发明系统采用的紫外线技术目前应用趋势广泛，具有广阔的工程应用前景。
（发明人：刘澈;王鹏;李锦生;王凌旭;张海军;于鲲;刘艳坡）
