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反渗透浓水处理工艺

来源:反渗透 时间:2022/10/17

1项目概述

废水水质主要为氨基酸废水生化出水经RO膜回用时生产的膜浓水,废水中有机物浓度较高,需通过深度处理,降低废水中污染物浓度,并达标排放。

山东海之岩环保科技有限公司根据此类废水的水质情况,结合此类废水处理的工程经验,编制了##公司膜浓水处理技术方案(m3/d)》,请领导和专家审核。

2设计废水水质

2.1进水水质标准

表3-1企业污水厂进水水质水量

2.2出水水质标准

企业总排放口出水水质执行下游污水处理厂废水接收标准,污水处理厂的进厂工业污水水质指标见表3-2。

表3-2污水厂设计出水水质标准(除pH外,mg/L)

2.3设计水量

废水实际排放水量m/d,设计处理量Q=66.7m/h(m3/d),运行时间为24h/d。

3工艺流程

3.1处理工艺的确定

由于该部分废水含有较高浓度的有机物,若废水直接进行排放,对水环境的危害相当大,因此必须对该部分废水进行深度处理,转化降解去除废水中的剩余难降解有机物,使最终出水的达标排放或循环利用。

图4.1本项目污水处理工艺流程图

3.2工艺原理简介

3.2.1FDL流体氧化

HZY-FDL流化氧化塔是利用流体化床的模式,该氧化反应所产生的三价铁大部分得以结晶或沉淀披覆在流体化床的担体表面及催化填料上,是一项结合了同相化学氧化(芬顿法)、异相化学氧化(H2O/FeOOH)、流体化床结晶及FeOH的还原溶解等功能的新技术。能有效降解环类、苯基、螯合机等极难分解的化合物。这项技术将传统的Fenton氧化法作了大幅度的改良,促进了化学氧化反应及质传效率,使COD去除率提升。其反应后的出水经pH调整后会产生三价铁泥,对废水产生良好的絮凝作用,选用此系统另一优势为可利用对双氧水加药量的调整,调整COD去除量,如此将可有效控制废水的COD排放浓度。

HO·+RH→H2O+R·

R·+Fe3+→R++Fe2+

R++H2O2→ROO+CO2……H2O

FDL流体化床优势:

(1)与传统芬顿相比较基本无需调整pH值,减少了操作步骤,降低了运行成本。

(2)与传统芬顿相比较减少了HO的加药量,大大降低了运行成本。

(3)与传统芬顿相比较罐内有专用填料,可根据污水种类改变填料物质配比,使用范围更广、效果更好。

(4)与传统芬顿相比较反应时间更短,设备体积小,大大节省了占地面积。

(5)将传统的Fenton氧化法作了大幅度的改良,如此可减少Fenton法大量的化学污泥产量,同时在担体表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果,而流体化床的模式亦促进了化学氧化反应及质传效率,使COD去除率大幅度提升。

(6)利用0.2~0.5mm硅砂担体在结晶槽中作为结晶核种,将要处理的废水及添加的药剂由反应池底部进入并向上流动。而反应槽外接有一回流水回路,用以调整进流水过饱和度及达到担体上流速度,使待处理的无机离子于硅砂担体表面形成稳态结晶体,当晶体粒径达1~2mm后,排出槽外进行回收再利用或达到废弃物减排的目的。

(7)对环境友善:处理后不像其它的化学药品,如漂白水(次氯酸钠),易产生氯化有机物等毒性物质,对环境造成伤害。

(8)占地空间小:有机物氧化的速度相当快,所需的停留时间短,约0.5~2小时即可,不像一般的生物处理约需12~24小时,因停留时间短,相对反应槽容积不需太大,可节省空间。

(9)操作弹性大:可依进流水水质的好坏来改变操作条件,提高处理量。而一般的生物处理难以弹性操作。针对较高的污染量只需提高亚铁及HO加药量及适当的pH控制即可。

(10)初设成本低:与一般的生物处理系统相较,约只须其投资成本的1/3~1/4。

(11)氧化能力强:所产生的羟基自由基(OH)氧化能力相当强。可处理多种毒性物质,如氯乙烯、BTEX、氯苯、1,4Dioxane,酚、多氯联苯、TCE、DCE、PCE等,另EDTA和酮类MTBE、MEK等亦有效。

(12)此系统另一优势为可利用双氧水加药量调整,调整COD去除量,如此将可有效控制废水的COD排放浓度。

3.2.2ECO电催化氧化

待处理废水进入电化学ECO系统,该系统内阳极板为特殊涂层催化极板,通过外接直流电源在阳极催化作用下对废水中氨氮及有机物进行矿化降解。电化学ECO过程中产生的废气由废气处理系统吸收喷淋处理后排放。

通过类似废水深度处理的经验得知,电化学ECO系统矿化能力极强,可将废水中有机物直接氧化为二氧化碳和水,并将废水中的氨氮直接氧化为氮气,可在废水预处理之后以较低的处理成本对废水中有机物及氨氮进行降解,实现企业污水厂废水稳定达标排放。

电化学ECO工艺是针对高盐高浓废水处理逐渐发展起来的一种颇有发展前景的处理工艺。工艺过程中对废水的处理效能体现在直接降解有机物及氨氮,或是通过反应产生羟基自由基、臭氧、次氯酸根等有强氧化性的中间物来降解有机物及氨氮。电化学ECO工艺处理过程可分为直接电化学氧化和间接电化学氧化。在多数情况下,一个完整的电化学ECO系统降解有机物的过程是在直接氧化与间接氧化共同作用下完成的。

直接氧化:不外加任何化学氧化剂,利用电化学ECO系统的高电势直接氧化废水中的有机物或无机污染物。根据污染物被氧化的程度,直接氧化又分为电化学转化和电化学燃烧。电化学转化是指废水中的有机物未被完全氧化,高毒性的有机物降解变成低生物毒性的物质(如高聚物开环、短链转化为小分子有机物),提高废水的可生化性;电化学燃烧是指有机物被完全矿化为性质稳定的CO和HO。阳极直接氧化时,表面形成·OH吸附在电极(M)表面生成M[·OH],M[·OH]与电极附近有机物(R)发生脱氢、亲电加成反应,·OH中的氧原子转移到阳极晶格上形成高价氧化物,然后进行选择性地氧化有机物,氧化产物RO可被阳极表面的·OH进一步氧化。

间接氧化:利用电化学ECO系统发生氧化反应所产生的强氧化剂来间接氧化水中的有机物,使污染物转化为无害物质,氧化剂是污染物与电极交换电子的中介体,可以是氧化媒介催化剂,也可以是电化学反应中产生的短寿命中间产物。由于间接氧化反应既在一定程度上发挥了氧化作用,又利用了产生的氧化剂,因此处理效率大为提高。

电化学ECO系统的氧化是指在有催化材料存在的基础上进行的氧化,通常的应用形式有两种:一

待处理废水进入电化学ECO氨氮及有机物进行矿化降解。电化学ECO

电化学ECO系统矿化能力极强,可将废水中直接氧化为氮气有机物及氨氮进行降解,实现企业。

电化学ECO及氨氮、次氯酸根及氨氮。电化学ECO电化学ECO

电化学ECO()CO和HO·OH吸附在电极(M)表面生成M[·OH],M[·OH]与电极附近有机物(R)·OHRO可被阳极表面的·OH进一步氧化。

间接氧化:利用电化学ECO系统

电化学ECO

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