公布日：2023.12.26
申請日：2023.11.18
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;
C02F5/02(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/46(2023.01)N
摘要
本發明公開了一種精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，包括以下操作步驟，步驟S1預沉淀、步驟S2循環電離氧化、步驟S3初次沉淀、步驟S4pH調節、步驟S5軟化、步驟S6過濾分離、步驟S7生化處理、步驟S8電化學處理、步驟S9機械過濾，本發明基于電化學氧化技術為基礎，組合了循環電離氧化技術、多級電離過濾技術以及電化學除磷等多種電化學技術；運行靈活，設置多級跨越，可實現對廢水處理的靈活調節；將芬頓技術與電化學技術有機結合，提高了工藝對不同廢水處理彈性處理能力；化學試劑、微生物功能菌劑等均可與污染物濃度高低呈正相關，可根據原水水質情況靈活調節；可適應多種精細化工行業高濃度孵化基地實驗室綜合廢水的處理。
權利要求書
1.精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，包括以下操作步驟，步驟S1預沉淀、步驟S2循環電離氧化、步驟S3初次沉淀、步驟S4pH調節、步驟S5軟化、步驟S6過濾分離、步驟S7生化處理、步驟S8電化學處理、步驟S9機械過濾；所述步驟S1預沉淀：綜合廢水引入預沉池進行預沉淀，靜沉后，通過污泥斗排入污泥濃縮池；所述步驟S2循環電離氧化：預沉淀后的上清液進入循環電離氧化裝置，廢水進行預氧化預處理；所述步驟S3初次沉淀：循環電離氧化裝置出水，進入初次沉淀池進行沉淀分離，由于氧化反應過程中，可以使一部分化工原料發生聚合反應，進而產生沉淀物；所述步驟S4pH調節：初次沉淀環節分離的上清液引入到pH調節池內，在pH調節池內，選用氫氧化鈉調節pH，將廢水pH調節到10左右；所述步驟S5軟化：pH調節池內的廢水進一步引入到軟化池內，在軟化反應池內，投加碳酸鈉，形成堿性條件下硬度的去除，出水進入到二次沉淀池；所述步驟S6多級電氧化過濾：工藝是有多組電化學氧化與過濾相結合的工藝，一般至少設置3級以上；電氧化區域底部設置過濾廢水流經過濾后，被還原析出的物質被截留到過濾層內，過濾層的雜質通過下部的污泥斗或上部的反沖洗口排出；經過多級的電氧化過濾處理，清水部分進入后續的生化池；所述步驟S7生化處理：所述生化池內設置生化處理系統，生化處理系統采用水解酸化池+AAO工藝，其中AAO工藝中厭氧池為厭氧解除氧化池，其中定期投加耐鹽功能性菌劑；缺氧池為活性污泥法；O池，分為三級均為活性污泥法，其中最后1級O池中設置MBR膜，并設置內回流，內回流量為50～300%；定期對MBR池進行排泥；其中一部分回流到生化系統前端，一部分進入污泥脫水系統處理；所述步驟S8電化學處理：生化池出水，進入電化學處理除磷反應池，所述電化學除磷反應池內設置鐵或鋁電極為主要電極，去除水中殘余的正磷酸鹽；所述步驟S9機械過濾：化學除磷工藝的出水，經過濾布濾池的處理后，排入清水池。
2.根據權利要求1所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述預沉淀工藝前設置有酸化調節池，根據廢水指標特征，選擇是否需要進入酸化調節池，如需要進入酸化，進行酸化析出一定化工合成物或再聚合的合成物析出；如不需要進入，可以直接進入下一級，循環電離氧化池。
3.根據權利要求2所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述酸化調節池控制參數為在調節池內投加5～20%濃度的鹽酸溶液，調節pH至2.8～3.2。
4.根據權利要求1所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述循環電離氧化階段，由于廢水pH在3.0左右，適合發生芬頓反應；在循環電離氧化裝置內投加工業級雙氧水，已達到增強氧化預處理效果；芬頓反應中的催化劑鐵離子來源于電離裝置的鐵電極，所述循環電離氧化工藝中，電極板的電流密度為10～100mA/cm2。
5.根據權利要求1所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述循環電離裝置中的循環混合通過曝氣和水泵進行反應；該段工藝停留時間，根據高濃度污水的復雜程度，設置6～18小時，若廢水CODcr濃度超過50000mg/L，HRT控制在15～20小時；雙氧水的投加量，根據期望的預處理效果投加，投加量為m雙氧水∶mCODcr=1∶（1～5）。
6.根據權利要求1所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述二次沉淀池分離出的上清液依次進入多介質過濾器及精細過濾裝置，進行水中濁度的預處理為后段的電化學氧化提供一個良好的水質基礎環境。
7.根據權利要求6所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述清水池內底部設置反洗水泵，反洗水泵，可對整個工藝流程中，需要反洗的環節進行反洗，包括：濾布濾池、多介質過濾器以及精細過濾裝置；同時，工藝中日常維護的清洗水也來源于清水池。
8.根據權利要求1所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述清水池內設置回流泵，用于前端工藝的回流稀釋，以降低處理負荷。
9.根據權利要求1所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述工藝中需要通入空氣曝氣的工藝有循環電離氧化裝置、好氧池以及MBR池。
10.根據權利要求1所述的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，其特征在于，所述工藝流程中除生化段外的污泥均屬于化學污泥，經污泥濃縮后，排入污泥脫水系統進行脫水處理后外運。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述問題，設計了一種精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，解決了現有精細化工園區孵化基地實驗室綜合廢水處理較為困難，很難一次處理達標，治理成本高，若廢水不能有效處理，極易影響環境質量的問題。
實現上述目的本發明的技術方案為：一種精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，包括以下操作步驟，步驟S1預沉淀、步驟S2循環電離氧化、步驟S3初次沉淀、步驟S4pH調節、步驟S5軟化、步驟S6過濾分離、步驟S7生化處理、步驟S8電化學處理、步驟S9機械過濾；所述步驟S1預沉淀：綜合廢水引入預沉池進行預沉淀，靜沉后，通過污泥斗排入污泥濃縮池；所述步驟S2循環電離氧化：預沉淀后的上清液進入循環電離氧化裝置，廢水進行預氧化預處理；所述步驟S3初次沉淀：循環電離氧化裝置出水，進入初次沉淀池進行沉淀分離，由于氧化反應過程中，可以使一部分化工原料發生聚合反應，進而產生沉淀物；所述步驟S4pH調節：初次沉淀環節分離的上清液引入到pH調節池內，在pH調節池內，選用氫氧化鈉調節pH，將廢水pH調節到10左右；所述步驟S5軟化：pH調節池內的廢水進一步引入到軟化池內，在軟化反應池內，投加碳酸鈉，形成堿性條件下硬度的去除，出水進入到二次沉淀池；所述步驟S6多級電氧化過濾：工藝是有多組電化學氧化與過濾相結合的工藝，一般至少設置3級以上；電氧化區域底部設置過濾廢水流經過濾后，被還原析出的物質被截留到過濾層內，過濾層的雜質通過下部的污泥斗或上部的反沖洗口排出；經過多級的電氧化過濾處理，清水部分進入后續的生化池；所述步驟S7生化處理：所述生化池內設置生化處理系統，生化處理系統采用水解酸化池+AAO工藝，其中AAO工藝中厭氧池為厭氧解除氧化池，其中定期投加耐鹽功能性菌劑；缺氧池為活性污泥法；O池，分為三級均為活性污泥法，其中最后1級O池中設置MBR膜，并設置內回流，內回流量為50～300%；定期對MBR池進行排泥；其中一部分回流到生化系統前端，一部分進入污泥脫水系統處理；所述步驟S8電化學處理：生化池出水，進入電化學處理除磷反應池，所述電化學除磷反應池內設置鐵或鋁電極為主要電極，去除水中殘余的正磷酸鹽；所述步驟S9機械過濾：化學除磷工藝的出水，經過濾布濾池的處理后，排入清水池。
上述預沉淀工藝前設置有酸化調節池，根據廢水指標特征，選擇是否需要進入酸化調節池，如需要進入酸化，進行酸化析出一定化工合成物或再聚合的合成物析出；如不需要進入，可以直接進入下一級，循環電離氧化池。
上述酸化調節池控制參數為在調節池內投加5～20%濃度的鹽酸溶液，調節pH至2.8～3.2。
上述循環電離氧化階段，由于廢水pH在3.0左右，適合發生芬頓反應；在循環電離氧化裝置內投加工業級雙氧水，已達到增強氧化預處理效果；芬頓反應中的催化劑鐵離子來源于電離裝置的鐵電極，所述循環電離氧化工藝中，電極板的電流密度為10～100mA/cm2。
上述循環電離裝置中的循環混合通過曝氣和水泵進行反應；該段工藝停留時間，根據高濃度污水的復雜程度，設置6～18小時，若廢水CODcr濃度超過50000mg/L，HRT控制在15～20小時；雙氧水的投加量，根據期望的預處理效果投加，投加量為m雙氧水∶mCODcr=1∶（1～5）。
上述二次沉淀池分離出的上清液依次進入多介質過濾器及精細過濾裝置，進行水中濁度的預處理為后段的電化學氧化提供一個良好的水質基礎環境。
上述清水池內底部設置反洗水泵，反洗水泵，可對整個工藝流程中，需要反洗的環節進行反洗，包括：濾布濾池、多介質過濾器以及精細過濾裝置；同時，工藝中日常維護的清洗水也來源于清水池。
上述清水池內設置回流泵，用于前端工藝的回流稀釋，以降低處理負荷。
上述工藝中需要通入空氣曝氣的工藝有，循環電離氧化裝置、好氧池以及MBR池。
上述工藝流程中除生化段外的污泥均屬于化學污泥，經污泥濃縮后，排入污泥脫水系統進行脫水處理后，外運。
利用本發明的技術方案設計的精細化工孵化基地實驗室綜合廢水達標排放處理工藝，有益效果如下：1、本工藝基于電化學氧化技術為基礎，組合了循環電離氧化技術、多級電離過濾技術以及電化學除磷等多種電化學技術；2、本工藝運行靈活，設置多級跨越，可實現對廢水處理的靈活調節；3、工藝中將芬頓技術與電化學技術有機結合，提高了工藝對不同廢水處理彈性處理能力；4、工藝中，化學試劑、微生物功能菌劑等均可與污染物濃度高低呈正相關，因此，可根據原水水質情況靈活調節；5、可適應多種精細化工行業高濃度孵化基地實驗室綜合廢水的處理。
本發明針對精細化工園區孵化基地實驗室綜合廢水，并專門針對該類污水的主要特點為：高CODcr（50000mg/L以上）、高氨氮、高總氮、高TDS、高含鹽、高懸浮、高TOC等特點；經過本方案所設計的工藝處理后可達標排放或進入膜系統處理實現工業再生水利用，達到工業零排放。
（發明人：王聰）
