本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
：目前，全球生產(chǎn)的有機(jī)磷化合物有1萬(wàn)多種，由于有機(jī)磷化工的擴(kuò)大生產(chǎn)和廣泛使用，其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有毒有機(jī)廢水量大，污染重，對(duì)環(huán)境造成極大的危害。因此，這類廢水的有效治理已迫在眉睫。濃度大于100mg/L的含磷廢水稱之為高濃度含磷廢水，對(duì)于高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理多采用物化工藝，其中，化學(xué)法包含芬頓氧化法、電催化氧化法等，物理法包括吸附法、吹脫法、絮凝法、沉降法等。但是在實(shí)施中，化學(xué)法如芬頓氧化法，由于Fe2+濃度大，處理后的水可能帶有顏色，同時(shí)Fe2+與H2O2的反應(yīng)降低了H2O2的利用率，要求在較低pH內(nèi)進(jìn)行，應(yīng)用受限；而電催化氧化法雖然效果顯著，但電極材料不易選擇、電極壽命不長(zhǎng)，并且運(yùn)行費(fèi)用高、降解不徹底。常用的絮凝沉淀法雖具有工藝流程簡(jiǎn)單便于操作的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于較高濃度的有機(jī)磷的處理，單一采用此方法往往達(dá)不到較好的處理效果，且處理過(guò)程中使用的藥劑量較大，運(yùn)行成本高，且產(chǎn)生的污泥量大。對(duì)于高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理若不能達(dá)到較好的處理效果，對(duì)后期如采用生物法進(jìn)行處理帶來(lái)了較大的處理負(fù)擔(dān)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的處理方法操作復(fù)雜且處理效果不佳易引起二次污染的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法，包括如下步驟：S1，將高濃度有機(jī)磷廢水進(jìn)行等離子體高級(jí)氧化處理，處理后的出水即為初級(jí)處理液；S2，向步驟S1中的初級(jí)處理液中加入沉淀劑進(jìn)行化學(xué)沉淀反應(yīng)，并進(jìn)行固液分離，取分離后的液體以獲得二級(jí)處理液；S3，向步驟S2中的二級(jí)處理液中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，并進(jìn)行固液分離，取分離后的液體以獲得三級(jí)處理液；S4，對(duì)步驟S3中的三級(jí)處理液進(jìn)行吸附處理，處理后的出水即為預(yù)處理液。優(yōu)選地，所述步驟S1中等離子體高級(jí)氧化處理參數(shù)為：電源輸出頻率為3～10kHz，電源功率為200～1000W。優(yōu)選地，所述步驟S1中采用針板反應(yīng)式等離子體處理器進(jìn)行等離子體高級(jí)氧化處理，其水力停留時(shí)間為1～3h。優(yōu)選地，所述步驟S2中的沉淀劑為石灰乳，其有效鈣含量為70％～80％，投加比為5～20L石灰乳/m3初級(jí)處理液。優(yōu)選地，所述步驟S2在化學(xué)沉淀池中進(jìn)行，其水力停留時(shí)間為0.5～2h。優(yōu)選地，所述步驟S3中的絮凝劑由硅藻土、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺按照質(zhì)量比2～2.5：1～1.2：0.4～0.6復(fù)配而制得，投加比為2.6～12L絮凝劑/m3二級(jí)處理液。優(yōu)選地，所述步驟S3中的絮凝反應(yīng)在絮凝反應(yīng)池中進(jìn)行，其水力停留時(shí)間為0.5～0.8h。優(yōu)選地，所述步驟S3中的固液分離在斜管沉淀池中進(jìn)行，其內(nèi)置蜂窩狀斜管填料，其水力停留時(shí)間為2.0～4.0h。優(yōu)選地，所述步驟S4在吸附過(guò)濾池中進(jìn)行，所述吸附過(guò)濾池內(nèi)置濾料，濾速為6～10m3/m2/h。優(yōu)選地，所述濾料由活性炭、活性氧化鋁按照體積比1.4～2:1復(fù)配制得，粒徑為1.2～2.4mm，濾料層厚為0.6m～1.0m，不均勻系數(shù)為1.3～1.6。如上所述，本發(fā)明的高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法，具有以下有益效果：本發(fā)明采用等離子體作為有機(jī)磷預(yù)氧化單元，能夠最大化地將有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷且無(wú)二次污染，降低了后續(xù)處理的負(fù)荷與成本，再通過(guò)串聯(lián)多級(jí)沉淀、絮凝、吸附等反應(yīng)，能夠有效的降低水中的磷濃度。附圖說(shuō)明圖1顯示為本發(fā)明的高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法流程示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法的等離子體處理器結(jié)構(gòu)截面示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明1等離子體處理器11反應(yīng)器111進(jìn)水管112出水堰113通氣管114出氣孔115板電極116針電極12光催化反應(yīng)器13等離子體處理器出水口14高頻高壓電源15回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)2化學(xué)沉淀池3管式混合器4絮凝反應(yīng)池5斜管沉淀池6吸附過(guò)濾池7污泥濃縮池S1～S4高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理步驟具體實(shí)施方式以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖1至圖2。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。如圖1所示，本發(fā)明提供一種高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法，采用等離子體技術(shù)作為有機(jī)磷的預(yù)氧化處理方式，能夠最大化地將有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷，再通過(guò)串聯(lián)多級(jí)沉淀、絮凝、吸附等反應(yīng)，有效的降低水中的磷濃度。包括如下步驟：S1，將高濃度有機(jī)磷廢水進(jìn)行等離子體高級(jí)氧化處理，處理后的出水即為初級(jí)處理液；S2，向步驟S1中的初級(jí)處理液中加入沉淀劑進(jìn)行化學(xué)沉淀反應(yīng)，并進(jìn)行固液分離，取分離后的液體以獲得二級(jí)處理液；S3，向步驟S2中的二級(jí)處理液中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，并進(jìn)行固液分離，取分離后的液體以獲得三級(jí)處理液；S4，對(duì)步驟S3中的三級(jí)處理液進(jìn)行吸附處理，處理后的出水即為預(yù)處理液。步驟S1中采用如圖2所示的針板反應(yīng)式等離子體處理器1進(jìn)行等離子體高級(jí)氧化處理，其水力停留時(shí)間為1～3h。等離子體處理器1包括反應(yīng)器11、光催化反應(yīng)器12，反應(yīng)器11的下端側(cè)面連接有進(jìn)水管111，上端側(cè)面設(shè)置有出水堰112，下端還連接有通氣管113，上端面開(kāi)有出氣孔114，光催化反應(yīng)器12沿反應(yīng)器11的外圍設(shè)置，并且位于出水堰112的下側(cè)，出水堰112的出水從光催化反應(yīng)器12的上端面的進(jìn)水口進(jìn)入光催化反應(yīng)器12中，光催化反應(yīng)器12中設(shè)置有TiO2顆粒，光催化反應(yīng)器12的出水口位于其下端面并通向等離子體處理器出水口13。等離子體處理器出水口13位于光催化反應(yīng)器12的出水口的下側(cè)。反應(yīng)器11中設(shè)置有板電極115、針電極116，板電極115與高頻高壓電源14的負(fù)極相連并接地，針電極116與高頻高壓電源14的正極相連，高頻高壓電源14產(chǎn)生的電流頻率為3～20kHz，功率為200～1000W。通氣管113與回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)15相連，用于向反應(yīng)器11內(nèi)通氣，空氣流速為40～200L/min，通氣管113中的氣體通向針電極116的一端。反應(yīng)器11的外廓可設(shè)置為圓柱形結(jié)構(gòu)，其外側(cè)面上端設(shè)置有出水孔以將出水流入出水堰112中。光催化反應(yīng)器12環(huán)繞反應(yīng)器11外圍設(shè)置，反應(yīng)器11采用能夠透過(guò)紫外光的玻璃材質(zhì)如石英玻璃，反應(yīng)器11中產(chǎn)生的紫外光透過(guò)反應(yīng)器11射入光催化反應(yīng)器12中與光催化反應(yīng)器12中的TiO2顆粒發(fā)生光催化反應(yīng)。出水堰112可設(shè)置為齒形堰，溢過(guò)出水堰112的水流進(jìn)入位于其下側(cè)的光催化反應(yīng)器12中。板電極115可采用不銹鋼板，針電極116為中空結(jié)構(gòu)，可采用不銹鋼材質(zhì)。通過(guò)針電極116的中空部分進(jìn)入反應(yīng)器11的氣體在針板式反應(yīng)器的作用下放電，繼而產(chǎn)生高能電子、正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由基、臭氧等，這些物質(zhì)與通入反應(yīng)器11內(nèi)的高濃度有機(jī)磷廢水進(jìn)行反應(yīng)，能夠有效的最大化的將有機(jī)磷降解為無(wú)機(jī)磷，以便于后續(xù)單元的物化處理。經(jīng)過(guò)反應(yīng)器11處理后的廢水從反應(yīng)器11流出進(jìn)入出水堰112，再?gòu)某鏊?12進(jìn)入光催化反應(yīng)器12，等離子體處理器1中產(chǎn)生的紫外光射入光催化反應(yīng)器12后與光催化反應(yīng)器12中的TiO2顆粒發(fā)生光催化反應(yīng)，能夠進(jìn)一步的降解廢水中的有機(jī)磷，由此得到初次降解后的初級(jí)處理液并由等離子體處理器出水口13排出。初級(jí)處理液從等離子體處理器出水口13出來(lái)后進(jìn)入化學(xué)沉淀池2，化學(xué)沉淀池2的水力停留時(shí)間為0.5～2h，內(nèi)置立式攪拌機(jī)，攪拌速度梯度G值取400～800s-1。通過(guò)計(jì)量泵投加沉淀劑，沉淀劑選用石灰乳，其有效鈣含量為70％～80％，投加比為5～20L石灰乳/m3初級(jí)處理液。初級(jí)處理液中的含磷物質(zhì)，在立式攪拌機(jī)的作用下，與沉淀劑石灰乳進(jìn)行化學(xué)沉淀反應(yīng)，生成磷酸鈣沉淀并快速沉入池底，可進(jìn)一步降解去除廢水中的磷，進(jìn)而獲取澄清液即為二級(jí)處理液?；瘜W(xué)沉淀池2的出水進(jìn)一步地進(jìn)入管式混合器3中，管式混合器3包括一外管，外管側(cè)壁開(kāi)有投藥口，投藥口連接一投藥管，外管內(nèi)壁設(shè)置有沿水流流向螺旋延伸的混合元件。通過(guò)投藥管向進(jìn)入其中的二級(jí)處理液投加絮凝劑，絮凝劑由硅藻土、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺按照質(zhì)量比2～2.5：1～1.2：0.4～0.6復(fù)配而制得，投加比為2.6～12L絮凝劑/m3二級(jí)處理液，并且絮凝劑通過(guò)計(jì)量泵投加。二級(jí)處理液通過(guò)在管式混合器3中在混合元件的作用下與絮凝劑進(jìn)行水力混合后進(jìn)入絮凝反應(yīng)池4，絮凝反應(yīng)池4的水力停留時(shí)間為0.5～0.8h，內(nèi)置立式攪拌機(jī)，攪拌速度梯度G值取400～800s-1。在立式攪拌機(jī)的作用下，二級(jí)處理液與絮凝劑發(fā)生絮凝反應(yīng)，通過(guò)吸附、架橋等作用有效去除水中的磷。絮凝反應(yīng)池4的出水繼而進(jìn)入斜管沉淀池5進(jìn)行固液分離以去除絮凝物，斜管沉淀池5的水力停留時(shí)間為2.0～4.0h，內(nèi)置Ф50mm蜂窩狀斜管填料。斜管沉淀池5的出水即為三級(jí)處理液。斜管沉淀池5的出水流入吸附過(guò)濾池6，吸附過(guò)濾池6內(nèi)置濾料，濾速為6～10m3/m2/h。濾料是由活性炭、活性氧化鋁按照體積比1.4～2:1復(fù)配制得的復(fù)合濾料，粒徑為1.2～2.4mm，濾料層厚0.6m～1.0m，不均勻系數(shù)為1.3～1.6。三級(jí)處理液通過(guò)吸附過(guò)濾池6內(nèi)置的濾料的吸附作用進(jìn)一步去除水中的磷，其出水即為預(yù)處理液。如圖1所示，若系統(tǒng)進(jìn)水有機(jī)磷含量過(guò)高，可利用系統(tǒng)出水部分回流的方式進(jìn)行稀釋，以穩(wěn)定系統(tǒng)除磷負(fù)荷。化學(xué)沉淀池2、絮凝反應(yīng)池4、斜管沉淀池5中的污泥泵入污泥濃縮池7，污泥濃縮池7的上清液回流至化學(xué)沉淀池2，而經(jīng)重力濃縮后的污泥則與吸附過(guò)濾池6中的吸附飽和后的濾料一起作為固廢，外運(yùn)處置。以下實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法：實(shí)施例一：含有機(jī)磷濃度為220mg/L的廢水，先在等離子體處理器1中進(jìn)行等離子體高級(jí)氧化處理，等離子體處理器1的水力停留時(shí)間為2h，放電功率為300W，電流頻率3kHz，空氣流速100L/min，處理后的出水即為初級(jí)處理液；初級(jí)處理液進(jìn)入化學(xué)沉淀池2，化學(xué)沉淀池2的水力停留時(shí)間為1.0h，攪拌速度梯度G值為600s-1，投加石灰乳(有效鈣含量75％)8L/m3初級(jí)處理液，處理后的出水即為二級(jí)處理液；二級(jí)處理液進(jìn)一步地進(jìn)入管式混合器3中，投加的絮凝劑由硅藻土、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺按照質(zhì)量比2.2：1：0.4復(fù)配而制得，投加比為4L絮凝劑/m3二次處理液，二級(jí)處理液通過(guò)在管式混合器3中與絮凝劑進(jìn)行水力混合后進(jìn)入絮凝反應(yīng)池4，絮凝反應(yīng)池4水力停留時(shí)間為0.6h，內(nèi)置立式攪拌機(jī)，攪拌速度梯度G值取600s-1，絮凝反應(yīng)池4的出水進(jìn)入斜管沉淀池5進(jìn)行固液分離以去除絮凝物，斜管沉淀池5的水力停留時(shí)間為2.0h，內(nèi)置Ф50mm蜂窩狀斜管填料，斜管沉淀池5的出水即為三級(jí)處理液；三級(jí)處理液流入吸附過(guò)濾池6，吸附過(guò)濾池6的濾速為6m3/m2/h，濾料由活性炭、活性氧化鋁按照體積比1.4:1復(fù)配制得，粒徑為1.4mm，濾料層厚0.6mm，不均勻系數(shù)為1.3，三級(jí)處理液通過(guò)吸附過(guò)濾池6內(nèi)置的濾料的吸附作用進(jìn)一步去除水中的無(wú)機(jī)磷，其出水即為預(yù)處理液。通過(guò)對(duì)各階段的出水進(jìn)行有機(jī)磷、總磷的測(cè)定，得到如表1所示的結(jié)果：表1檢測(cè)數(shù)據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目有機(jī)磷(mg/L)去除率(％)總磷(mg/L)去除率(％)原水22002200初級(jí)處理液31.685.62200二級(jí)處理液20.590.7123.743.8二級(jí)處理液10.695.284.361.7預(yù)處理液3.398.545.679.3實(shí)施例二：含有機(jī)磷濃度為220mg/L的廢水，先在等離子體處理器1中進(jìn)行等離子體高級(jí)氧化處理，等離子體處理器1的水力停留時(shí)間為1.5h，放電功率為800W，電流頻率5kHz，空氣流速200L/min，處理后的出水即為初級(jí)處理液；初級(jí)處理液進(jìn)入化學(xué)沉淀池2，化學(xué)沉淀池2的水力停留時(shí)間為1.5h，攪拌速度梯度G值為800s-1，投加石灰乳(有效鈣含量80％)20L/m3初級(jí)處理液，處理后的出水即為二級(jí)處理液；二級(jí)處理液進(jìn)一步地進(jìn)入管式混合器3中，投加的絮凝劑由硅藻土、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺按照質(zhì)量比2：1.2：0.6復(fù)配而制得，投加比為12L絮凝劑/m3二次處理液，二級(jí)處理液通過(guò)在管式混合器3中與絮凝劑進(jìn)行水力混合后進(jìn)入絮凝反應(yīng)池4，絮凝反應(yīng)池4水力停留時(shí)間為0.8h，內(nèi)置立式攪拌機(jī)，攪拌速度梯度G值取800s-1，絮凝反應(yīng)池4的出水進(jìn)入斜管沉淀池5進(jìn)行固液分離以去除絮凝物，斜管沉淀池5的水力停留時(shí)間為3.0h，內(nèi)置Ф50mm蜂窩狀斜管填料，斜管沉淀池5的出水即為三級(jí)處理液；三級(jí)處理液流入吸附過(guò)濾池6，吸附過(guò)濾池6的濾速為8m3/m2/h，濾料由活性炭、活性氧化鋁按照體積比2:1復(fù)配制得，粒徑為2mm，濾料層厚0.8mm，不均勻系數(shù)為1.5，三級(jí)處理液通過(guò)吸附過(guò)濾池6內(nèi)置的濾料的吸附作用進(jìn)一步去除水中的無(wú)機(jī)磷，其出水即為預(yù)處理液。通過(guò)對(duì)各階段的出水進(jìn)行有機(jī)磷、總磷的測(cè)定，得到如表2所示的結(jié)果：表2檢測(cè)數(shù)據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目有機(jī)磷(mg/L)去除率(％)總磷(mg/L)去除率(％)原水22002200初級(jí)處理液10.395.32200二級(jí)處理液7.896.5100.254.5二級(jí)處理液3.998.263.671.1預(yù)處理液1.9899.120.190.9由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明的高濃度有機(jī)磷廢水的預(yù)處理方法能夠有效的降解有機(jī)磷，降低后期處理的負(fù)荷。綜上所述，本發(fā)明采用等離子體技術(shù)作為有機(jī)磷的預(yù)氧化處理方式，能夠最大化地將有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷，操作簡(jiǎn)便且無(wú)二次污染，降低了后續(xù)處理的負(fù)荷與成本，再通過(guò)串聯(lián)多級(jí)沉淀、絮凝、吸附等反應(yīng)，能夠有效的降低水中的磷濃度進(jìn)而降低后期處理的難度。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3