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      一種高效污水處理方法與流程

      文檔序號:12579799閱讀:530來源:國知局

      本發(fā)明公開一種污水處理工藝,屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及電絮凝技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合高效的污水處理工藝。

      2、

      背景技術(shù):

      目前,淡水資源短缺、水源污染加劇是世界五大環(huán)境問題之一,所以水源凈化和污水治理一直是各國關(guān)注和研究的重要課題。膜分離技術(shù)作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的技術(shù),憑借著能耗低、分離效率高、無二次污染、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)污水處理和回用中得到了廣泛的應(yīng)用,然而膜分離技術(shù)終究是物理分離,只是將污水濃縮的過程,經(jīng)過膜分離技術(shù)處理的透析水能夠滿足生產(chǎn)回用,但是污染物都聚集在濃水端,污水濃度大大提高,可生化性差,增大處理的難度;同時隨著濃水端濃度的提高,膜污染加劇,導(dǎo)致了污水回用率偏低,制約著膜分離技術(shù)的迅速發(fā)展。

      以電化學(xué)為基礎(chǔ),不需添加化學(xué)藥劑的電絮凝技術(shù)倍受人們的關(guān)注,正逐步應(yīng)用于電鍍、化工、印染、制藥、造紙等多種工業(yè)廢水的處理。電絮凝是靠電流的傳遞而使底物發(fā)生氧化還原反應(yīng)從而達(dá)到降解的方法。其采用可溶性陽極(Al或Fe),在陽極上生成Al3+、Fe2+、Fe3+等陽離子,同時在陽極上析出0,微氣泡,在陰板上產(chǎn)生微氣泡。電絮凝的作用機(jī)理包括電解凝聚、電解氣浮以及電解氧化還原。電解凝聚是指可溶性陽極產(chǎn)生的陽離子經(jīng)過水解、聚合作用,可以產(chǎn)生一系列多核羥基絡(luò)合離子及氫氧化物,這些物質(zhì)作為絮凝劑可對水中有機(jī)高分子物質(zhì)、污染懸浮物進(jìn)行絡(luò)合絮凝作用,將其從水中除去。電解氣浮是指水在電解時產(chǎn)生少量的0。和Ho微氣泡,這些氣泡的粒徑和密度都非常小,具有一定的吸附能力和浮載能力,能吸附水中產(chǎn)生的污染物絮凝團(tuán)并浮升到水面,從而達(dá)到固液分離的效果。

      電解氧化還原包括兩部分,一是污染物直接在陽極或陰極發(fā)生氧化還原反應(yīng),二是電解過程中產(chǎn)生的.OH自由基等氧化性極強(qiáng),無選擇的直接與廢水中的有機(jī)污染物反應(yīng),降解為二氧化碳、水和簡單的有機(jī)物,而陽極產(chǎn)生的Fe21-有較強(qiáng)的還原性,可還原降解廢水中的某些氧化性組分。本發(fā)明人經(jīng)過長期研究和試驗,將上述電絮凝技術(shù)應(yīng)用到膜分離廢水處理過程中,可一定程度上解決膜分離后濃水端污水濃度高及可生化性差等問題,故才有本發(fā)明的提出。

      3、

      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      針對現(xiàn)有污水處理中膜分離技術(shù)的缺陷,將電絮凝技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計一種高效的污水處理工藝,以達(dá)到提高產(chǎn)水水質(zhì)及提高污水回用率的目的。

      為達(dá)到上述目的,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:

      一種高效污水處理方法,其特征在于包括如下步驟:

      (1)污水經(jīng)收集后進(jìn)入調(diào)節(jié)池混合均勻,達(dá)到均質(zhì)均量,減輕后續(xù)處理設(shè)施的沖擊負(fù)荷;

      (2)混合均勻的污水進(jìn)行電絮凝;

      (3)電絮凝后的水體進(jìn)入浸沒式超濾膜組件過濾,超濾濃水返回調(diào)節(jié)池,超濾產(chǎn)水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)中,反滲透濃水部分返回調(diào)節(jié)池,部分外排,反滲透產(chǎn)水滿足回用標(biāo)準(zhǔn)并回用生產(chǎn)。

      所述的經(jīng)過調(diào)節(jié)均勻的污水是在電絮凝池中進(jìn)行電絮凝,通過電源輸出直流電壓,與電極組構(gòu)成回路,進(jìn)行電絮凝反應(yīng),電解的同時,磁力攪拌器對反應(yīng)器內(nèi)的水樣進(jìn)行攪拌,所述的電源采用脈沖電源,突變脈沖周期為5-15s,電流密度分別為40-60A/mz,水力停留時間為30-40min。

      所逑的電絮凝池進(jìn)水方式為連續(xù)進(jìn)出水,電極板間距為4-5cm,電極板材質(zhì)為鐵板或鋁板。

      所述的污泥沉淀是電絮凝后的污水在沉淀池中進(jìn)行,所采用的沉淀池為斜板或斜管沉淀池,其內(nèi)可添加少量絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)或聚丙烯酰胺(PAM),進(jìn)行絮凝沉淀。

      所述的浸沒式超濾膜組件的膜材質(zhì)可以為PVDF、PES、PAN、PS或PAC,浸沒式超濾組件清洗方式采用反沖+化學(xué)清洗方式,反沖時間為每隔10min,反沖洗一次,每次沖洗時間為30s,化學(xué)清洗時間為每月一次,防止膜污染、提高膜通量。

      本發(fā)明是將電絮凝技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合,經(jīng)過本工藝處理的污水具有如下優(yōu)勢:

      l、反滲透產(chǎn)水水質(zhì)好,直接回用生產(chǎn);

      2、濃水返回電絮凝,循環(huán)處理,提高回收率;

      3、整個污水處理過程不添加化學(xué)藥品,降低處理成本,且產(chǎn)泥量少;

      4、采用脈沖電源,施加脈沖信號,電極上的反應(yīng)時斷時續(xù),有利于擴(kuò)散,降低濃差極化,從而降低能耗。而當(dāng)電解槽施加交流電信號時,由于兩極均可溶,可從兩極產(chǎn)生陽離子,更有利于金屬離子與膠體間的作用。同時由于兩極極性經(jīng)常變化,對防止電極鈍化起到了積極的作用。

      5、本發(fā)明工藝配合的設(shè)備由PLC自動化控制,無需專人管理,降低運(yùn)行成本。

      4、具體實施方式

      本領(lǐng)域工程技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案以及上述設(shè)計 的要點(diǎn),可將本發(fā)明應(yīng)用于企業(yè)工藝廢水凈化治理。

      實施例

      污水來源為某制藥廠廢水,水質(zhì)COD 4000-5000mg/L,BOD1500-2000mg/L。污水經(jīng)收集后進(jìn)入調(diào)節(jié)池混合均勻后,進(jìn)入電絮凝池進(jìn)行電絮凝,電絮凝后的水體經(jīng)過沉淀池,沉淀池中沉淀下來的污泥進(jìn)入板框壓濾系統(tǒng)4中,沉淀池上清液進(jìn)入浸沒式超濾池,超濾濃水返回調(diào)節(jié)池,超濾產(chǎn)水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)中,反滲透濃水部分返回調(diào)節(jié)池,部分外排,反滲透產(chǎn)水滿足回用標(biāo)準(zhǔn),回用生產(chǎn)。其中電絮凝設(shè)備電源采用脈沖電源,突變脈沖周期為20s,電流密度分別為60A/rri2,水力停留時間為25min,電極板間距為3cm,電極板材質(zhì)為鋁板。浸沒式超濾膜材質(zhì)為PES,反滲透膜為螺旋卷式,膜材質(zhì)復(fù)合膜,操作壓力為18bar,溫度25-30℃。印染廢水進(jìn)入收集池后,進(jìn)入電絮凝池,電絮凝后的出水COD300mg/L、BOD 80mg/L,滿足生產(chǎn)用水水質(zhì)要求,回用生產(chǎn)。

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