公布日：2023.09.05
申请日：2023.06.19
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F1/32(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F1/469(2023.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，包括以下步骤：S1.选取铁基絮凝剂和氧化剂用于预沉淀氧化池；S2.预沉淀氧化池出水流进入A/A/O生化池；S3.A/A/O池出水进入二沉池；S4.二沉池出水至电催化槽。此工艺因为位于二沉池后端，所以采用电催化，避免了外加催化剂，导致二次污染，绿色高效。经过此工艺处理后，化学需氧量(CODcr)从730降到160(降解率达到78％)，BOD5从360降到75(降解率达到79％)。
权利要求书
1.一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1.选取铁基絮凝剂和氧化剂用于预沉淀氧化池；S2.预沉淀氧化池出水流进入A/A/O生化池；S3.A/A/O池出水进入二沉池；S4.二沉池出水至电催化槽。
2.根据权利要求1所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述步骤S1之前还包括将高盐高浓度有机废水先经过粗、细格栅过滤，再进行沉砂处理的步骤。
3.根据权利要求1所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述沉砂处理中的沉砂池每立方米污水的曝气量为0.1～0.2m3空气。
4.根据权利要求3所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述沉砂池一侧设置有空气扩散装置。
5.根据权利要求4所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述空气扩散装置距池底0.6～0.9m。
6.根据权利要求1所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述氧化剂通过氧化剂加药系统加入，所述氧化剂加药系统浓度为5％-10％。
7.根据权利要求1所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述铁基絮凝剂为聚合硫酸铁、三氯化铁、硫酸亚铁或硫酸铁。
8.根据权利要求1所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述氧化剂为双氧水。
9.根据权利要求1所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述电催化槽的出水进入电渗析装置，所述电渗析装置的出水经进入消毒氧化槽。
10.根据权利要求9所述的一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，其特征在于：所述消毒氧化槽为紫外耦合O3的消毒氧化槽。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，解决现有技术中脱盐处理，主要以蒸馏、离子交换、膜处理以及电渗析为主，整体存在脱盐处理成本较高，构筑物及处理装置运维复杂的技术问题。
本发明公开了一种高盐高浓度有机废水脱盐氧化处理工艺，包括以下步骤：
S1.选取铁基絮凝剂和氧化剂用于预沉淀氧化池；
S2.预沉淀氧化池出水流进入A/A/O生化池；
S3.A/A/O池出水进入二沉池；
S4.二沉池出水至电催化槽。
工作原理：1)絮凝剂通过中和胶体和悬浮物颗粒表面电荷，使其克服胶体和悬浮物颗粒间的静电排斥力，从而使颗粒脱稳并形成细小的凝聚体，形成的细小的凝聚体在絮凝剂的桥连下生成大体积的絮凝物，进而发生沉淀作用。该过程不仅可去除水体悬浮颗粒，大体积絮体形成过程会通过分子间作用力、静电引力作用携带部分有机污染物、无机离子协同沉降去除。此外，微电解过程中产生的大量Fe2+和Fe3+，Fe2+和Fe3+形成新生态的Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体，Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体具有很大的比表面积和吸附能力，通过吸附沉淀可以去除废水中的悬浮态的COD和色度。
Fe2++2H2O→Fe(OH)2+2H+
Fe3++3H2O→Fe(OH)3+3H+
2)氧化作用铁基絮凝剂投入水体中会释放出铁离子(Fe3+、Fe2+)，铁离子会与双氧水发生芬顿及类芬顿反应，生成强氧化的活性物质羟基自由基(·OH)及高价铁离子(Fe(IV)O2+)，反应过程实现Fe2+/Fe3+循环催化氧化，从而实现有机污染物的持续矿化降解。
Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-
Fe2++·OH→Fe3++OH-
Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+
Fe2++HO2·→Fe3++HO2-
Fe3++HO2·→Fe2++H++O2
Fe2++H2O2→Fe(IV)O2++H2O
3)调节pH作用铁基絮凝剂溶解态会调节水体pH,中和碱性水体达到酸性，为后续厌氧过程提供水解和酸化条件，避免设置水解酸化池，减少建造成本。
利用电催化槽进行电催化氧化工艺(电/PS)实现对有机物进一步降解去除。由于处理的是高盐高浓度的难降解有机废水，所以第二道氧化工艺的添加是对生化处理未能降解的有机污染物做进一步氧化去除。此工艺因为位于二沉池后端，所以采用电催化，避免了外加催化剂，导致二次污染，绿色高效。经过此工艺处理后，化学需氧量(CODcr)从730降到160(降解率达到78％)，BOD5从360降到75(降解率达到79％)。
进一步的，所述步骤S1之前还包括将高盐高浓度有机废水先经过粗、细格栅过滤，再进行沉砂处理的步骤。
进一步的，所述沉砂处理中的沉砂池每立方米污水的曝气量为0.1～0.2m3空气。
进一步的，所述沉砂池一侧设置有空气扩散装置。
进一步的，所述空气扩散装置距池底0.6～0.9m。
进一步的，所述氧化剂通过氧化剂加药系统加入，所述氧化剂加药系统浓度为5％-10％。
进一步的，所述铁基絮凝剂为聚合硫酸铁、三氯化铁、硫酸亚铁或硫酸铁。
进一步的，所述氧化剂为双氧水。
铁剂絮凝剂配合氧化剂双氧水(H2O2)实现絮凝沉淀和氧化相结合的作用，铁基絮凝剂会活化双氧水产生具有强氧化性的羟基自由基，从而实现有机污染物的降解。经过该预沉淀氧化池处理后，CODr从3700降到2350(降解率达到36.5％)，BOD5从1550降到1200(降解率达到23％)。此时，预沉淀氧化池还起到了调节池的作用，调节进水的pH。
进一步的，所述电催化槽包括过硫酸盐加药系统、直流电源、pH在线控制仪和进出水装置。
进一步的，所述电催化槽的出水进入电渗析装置，所述电渗析装置的出水经进入消毒氧化槽。
进一步的，所述消毒氧化槽为紫外耦合O3的消毒氧化槽。
利用紫外(UV)耦合O3工艺一方面可满足污水消毒，另一方面实现对有机物污染物的彻底矿化去除。可以看出，经过上一个工艺处理后的污水，水质指标还达不到污水排放一级a标准。基于以上考虑，所以在原有的消毒工艺上经过改进，实现UV与O3耦合消毒氧化工艺，对水体做进一步处理，减少了池体建设费用具有经济性。经过此工艺处理后，CODr从155降到40(降解率达到74％)，BOD5从65降到10(降解率达到85％)。
进一步的，所述消毒氧化槽臭氧投加量为1-5mg/L，紫外光波长范围为200-280nm,紫外线的有效剂量不低于20mJ/cm2。
进一步的，所述消毒氧化槽的出水排入市政管网或收纳水体。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1.铁剂絮凝剂配合氧化剂双氧水(H2O2)实现絮凝沉淀和氧化相结合的作用，铁基絮凝剂会活化双氧水产生具有强氧化性的羟基自由基，从而实现有机污染物的降解。经过该预沉淀氧化池处理后，CODr从3700降到2350(降解率达到36.5％)，BOD5从1550降到1200(降解率达到23％)(图2中已经包含了各处理工艺的处理效果)。同时，该池体还起到了调节池的作用，调节进水的pH，替代了传统工艺的调节池与水解酸化池两个池体；
2.利用电催化氧化工艺(电/PS)实现对有机物进一步降解去除。由于处理的是高盐高浓度的难降解有机废水，所以第二道氧化工艺的添加是对生化处理未能降解的有机污染物做进一步氧化去除。此工艺因为位于二沉池后端，所以采用电催化，避免了外加催化剂，导致二次污染，绿色高效。经过此工艺处理后，CODr从730降到160(降解率达到78％)，BOD5从360降到75(降解率达到79％)；
3.利用UV耦合O3工艺一方面可满足污水消毒，另一方面实现对有机物污染物的彻底矿化去除。可以看出，经过上一个工艺处理后的污水，水质指标还达不到污水排放一级a标准。基于以上考虑，所以在原有的消毒工艺上经过改进，实现UV与O3耦合消毒氧化工艺，对水体做进一步处理，减少了池体建设费用具有经济性。经过此工艺处理后，CODr从155降到40(降解率达到74％)，BOD5从65降到10(降解率达到85％)；
4.利用电催化槽替代深度处理阶段的多种构筑物(如臭氧接触池、活性炭吸附池、高效沉淀池等)，同时电催化槽与电渗析装置毗邻，二者可同用一套电源设备，进一步较少经济成本；
5.本申请针对高盐高浓度有机废水的处理工艺，提出了一种三级氧化+生化处理+电渗析脱盐的组合工艺，处理工艺流程更加简短，占地面积更小、构筑物建造成本更低、后期运行、维护和管理成本更低。
（发明人：杨波;朱发东;周吉日;杨凯;李沛林;何仕涛;王银海;陈正波;赵中华）
