本發(fā)明涉及水處理，具體涉及一種凝聚廢水回用處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、含氟聚合物如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、含氟共聚物等生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生含有凝聚聚合物的廢水，這些凝聚聚合物呈分散聚合和懸浮聚合狀態(tài)。該類廢水通常含有大量聚合物小顆粒及反應(yīng)單體、分散劑、表面活性劑和鹽類等物質(zhì)，水質(zhì)復(fù)雜，處理難度大。產(chǎn)生這類水的原因是含氟聚合物的生產(chǎn)通常涉及使用含氟單體，如四氟乙烯（tfe）、偏氟乙烯（vdf）、六氟丙烯（hfp）等。在聚合反應(yīng)中，這些單體需要在水相中進(jìn)行乳液聚合或懸浮聚合。為了控制反應(yīng)條件，往往需要添加各種助劑，比如乳化劑、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑等，這些助劑在反應(yīng)結(jié)束后會(huì)殘留在體系中，形成凝聚廢水。

2、凝聚廢水處理常用的方法包括絮凝沉淀、氣浮、破乳、芬頓氧化、生化處理等方法。例如，中國(guó)專利公告號(hào)cn102249362b的專利方案公開(kāi)一種聚四氟乙烯分散樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的處理方法，其采用空氣溶氣氣浮方法進(jìn)行聚四氟乙烯的回收，但回收效果有限，仍有大量細(xì)小聚合物和未析出聚合物殘留在水中。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)cn109111031a的專利申請(qǐng)涉及一種乳液聚合樹(shù)脂生產(chǎn)廢水凈化方法，其采用“絮凝沉淀+空氣氣浮+生物膜反應(yīng)+絮凝沉淀+空氣氣浮+芬頓氧化”的多步驟復(fù)合工藝，將出水cod控制在300mg/l以下。但該方法工藝流程較復(fù)雜，后氧化使得聚合物在后端析出之后仍需進(jìn)一步處理。中國(guó)專利公告號(hào)cn112110606b的專利方案公開(kāi)一種去除聚四氟乙烯分散樹(shù)脂廢水總氮的處理系統(tǒng)及方法，其采用“高速剪切+兩級(jí)生化”的處理工藝，該生化處理過(guò)程需投加大量有機(jī)物以補(bǔ)充碳源，成本較高。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)cn112794564a的專利申請(qǐng)公開(kāi)一種聚四氟乙烯生產(chǎn)廢水快速破穩(wěn)及達(dá)標(biāo)處理工藝，其采用“破穩(wěn)+高速剪切旋流分離+生化+膜分離系統(tǒng)”的處理工藝，該方案的出水僅能達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

3、上述的處理方法多基于空氣氣浮或高速剪切等一個(gè)或兩個(gè)物理單元析出或去除凝聚物，再利用生化過(guò)程降解殘余物質(zhì)，處理過(guò)程藥劑投加量大，需要大量碳源促進(jìn)生化過(guò)程進(jìn)行，生化處理效果不好且對(duì)凝聚物的去除能力有限，殘留溶解性凝聚物顆粒及部分單體持續(xù)不斷凝聚和析出，后續(xù)采用膜處理系統(tǒng)時(shí)膜的污堵情況嚴(yán)重且產(chǎn)水難以達(dá)到回用要求。

4、綜上所述，亟待對(duì)凝聚廢水的處理方法和系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，提升凝聚物析出和去除效果，減小對(duì)膜系統(tǒng)帶來(lái)污堵壓力，并能將凝聚廢水處理成達(dá)標(biāo)的回用水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種凝聚廢水回用處理系統(tǒng)及方法，通過(guò)優(yōu)化工藝流程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整個(gè)處理流程中不包含生化處理，無(wú)需添加碳源和其他試劑，能實(shí)現(xiàn)凝聚物的高效分離，提高水中凝聚物的去除效果以將凝聚廢水處理成回用水，實(shí)現(xiàn)水資源的回用。

3、（二）技術(shù)方案

4、第一方面，本發(fā)明提供一種凝聚廢水回用處理系統(tǒng)，其包括依次連接的混合調(diào)節(jié)裝置、高速混合器、三相分離器、電絮凝浮選裝置、電芬頓裝置、浸沒(méi)式超濾裝置和反滲透裝置；

5、所述混合調(diào)節(jié)裝置將凝聚廢水與來(lái)自三相分離器的臭氧進(jìn)行均質(zhì)混合和對(duì)凝聚廢水進(jìn)行臭氧曝氣預(yù)氧化；所述高速混合器將混合調(diào)節(jié)裝置的出水與外部通入的臭氧進(jìn)行高速混合；所述三相分離器對(duì)高速混合器的出水實(shí)現(xiàn)固體沉淀、水相和氣相的分離；固體沉淀為析出的凝聚物；三相分離器中分出的氣體包括廢水中溶解的氣體、臭氧和有機(jī)物氧化降解的產(chǎn)氣；三相分離器的氣體出口連接所述混合調(diào)節(jié)裝置、電絮凝浮選裝置和電芬頓裝置；

6、所述電絮凝浮選裝置將所述三相分離器的出水進(jìn)行電絮凝，同時(shí)利用電絮凝電極生成的氣體和來(lái)自高速混合器分離出的氣體對(duì)廢水進(jìn)行氣浮處理；

7、所述電芬頓裝置將所述電絮凝浮選裝置的出水進(jìn)行高級(jí)氧化；

8、所述浸沒(méi)式超濾裝置對(duì)所述電芬頓裝置的出水進(jìn)行超濾處理以去除細(xì)小懸浮物；所述反滲透裝置對(duì)所述浸沒(méi)式超濾裝置的出水進(jìn)行反滲透，反滲透產(chǎn)生的滲透液即為滿足回用標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)水。

9、根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所述混合調(diào)節(jié)裝置包括混合調(diào)節(jié)池和沉淀池，混合調(diào)節(jié)池底部設(shè)有曝氣管，混合調(diào)節(jié)池的一端與凝聚廢水入口連接，混合調(diào)節(jié)池的另一端與沉淀池連接；所述曝氣管以管道連接所述三相分離器的氣體出口。

10、根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所述高速混合器為高速氣液混合泵或高速混合攪拌機(jī)；所述高速混合器設(shè)有臭氧通入接口；臭氧通入接口與臭氧氣源連通。

11、根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所述三相分離器的頂部設(shè)有所述氣體出口，所述氣體出口分別與設(shè)于所述混合調(diào)節(jié)裝置的曝氣管、所述電絮凝浮選裝置的進(jìn)氣口和所述電芬頓裝置的進(jìn)氣口連接。三相分離器分離出來(lái)的氣體中含有殘留的臭氧和臭氧還原后產(chǎn)生的氧氣和有機(jī)物降解得到的小分子有機(jī)揮發(fā)氣等，這些氣體都能促進(jìn)電芬頓催化氧化過(guò)程；而一些vocs也在這個(gè)過(guò)程中被進(jìn)一步氧化降解，減少氣體污染。

12、根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所述三相分離器為立式三相分離器、臥式三相分離器和球形三相分離器中的任一種。

13、根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所述電絮凝浮選裝置為立式垂直塔柱電絮凝浮選裝置，下部為管式電絮凝單元，上部為浮選單元，中間部位設(shè)有進(jìn)氣口；所述進(jìn)氣口與三相分離器的氣體出口連接。優(yōu)選地，所述電絮凝浮選裝置陽(yáng)極采用管式鐵電極。

14、根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所述電芬頓裝置為立式垂直塔柱電芬頓裝置，其陽(yáng)極采用管式鐵電極，其陰極采用雙層嵌套式石墨纖維有機(jī)物聚合管式電極；所述雙層嵌套式石墨纖維有機(jī)物聚合管式電極的外層為石墨纖維編織層，內(nèi)層為有機(jī)微孔聚合支撐管；所述雙層嵌套式石墨纖維有機(jī)物聚合管式電極內(nèi)層的底部設(shè)有進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口與三相分離器的氣體出口連接。

15、根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所述浸沒(méi)式超濾裝置包括浸沒(méi)式平板超濾膜；所述反滲透裝置包括抗污染型反滲透膜。

16、第二方面，本發(fā)明提供一種凝聚廢水的回用處理方法，其采用上述實(shí)施例中的凝聚廢水回用處理系統(tǒng)對(duì)凝聚廢水進(jìn)行處理，處理步驟包括：

17、s1、將凝聚廢水導(dǎo)入混合調(diào)節(jié)裝置，利用來(lái)自三相分離器排出的氣體進(jìn)行均質(zhì)混合和臭氧曝氣預(yù)氧化，使部分凝聚物析出和沉淀，對(duì)沉淀出來(lái)的凝聚物分離回收；混合調(diào)節(jié)裝置中水力停留時(shí)間控制在6-24h；

18、s2、將混合調(diào)節(jié)裝置的出水導(dǎo)入高速混合器，同時(shí)向高速混合器中注入臭氧，使廢水與臭氧在高速混合器中產(chǎn)生高速混合作用，對(duì)廢水進(jìn)行臭氧氧化處理，使凝聚物析出（暫不分離回收）；高速混合器轉(zhuǎn)速為3000-10000rpm；臭氧投加量為2-8g臭氧/gcod；

19、s3、將高速混合器的出水導(dǎo)入三相分離器，對(duì)高速混合器的出水中的凝聚物、氣體和廢水進(jìn)行分離，將分離的凝聚物回收，分離出的氣體則分別導(dǎo)入混合調(diào)節(jié)裝置、電絮凝浮選裝置和電芬頓裝置中分別進(jìn)行臭氧曝氣預(yù)氧化、氣浮和芬頓氧化；三相分離器的水力停留時(shí)間為0.5-2h；

20、s4、將三相分離器的出水導(dǎo)入電絮凝浮選裝置，進(jìn)行絮凝和沉淀，同時(shí)利用來(lái)自三相分離器的氣體和電極生成的氣體實(shí)現(xiàn)浮選分離，使未在三相分離器中沉淀的細(xì)小凝聚物絮凝、浮選和分離回收；電絮凝浮選裝置的電流密度為5-15ma/cm2；

21、s5、將電絮凝浮選裝置的出水導(dǎo)入電芬頓裝置，利用來(lái)自三相分離器的氣體提供氧氣和臭氧，在陰極上生成過(guò)氧化氫對(duì)廢水進(jìn)行高級(jí)氧化，使廢水中的凝聚物進(jìn)一步析出、沉淀；電芬頓裝置的電流密度為0.5-15ma/cm2；

22、s6、將電芬頓裝置的出水導(dǎo)入浸沒(méi)式超濾裝置，經(jīng)超濾去除細(xì)小懸浮物；超濾裝置的膜通量為10-20l/(m2h)；

23、s7、將浸沒(méi)式超濾裝置的出水導(dǎo)入反滲透裝置，產(chǎn)出的滲透液即為可回用的產(chǎn)水，反滲透回收率為50-80%。

24、（三）有益效果

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種凝聚廢水回用處理系統(tǒng)及方法，具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

26、（1）本發(fā)明的凝聚廢水回用處理系統(tǒng)及方法，通過(guò)混合調(diào)節(jié)裝置、高速混合器和電芬頓裝置多次和梯度強(qiáng)化的氧化處理，使水中凝聚物多次析出，通過(guò)混合調(diào)節(jié)裝置、三相分離器和電絮凝氣浮裝置多次分離使析出的凝聚物批次回收，實(shí)現(xiàn)凝聚物的高效析出和批次化回收。

27、（2）本發(fā)明的凝聚廢水回用處理系統(tǒng)及方法，通過(guò)多次氧化和分離，將廢水中的凝聚物徹底的析出和分離，并對(duì)分散劑及表面活性劑氧化降解，解決溶解性凝聚物的持續(xù)析出問(wèn)題，從而保證廢水的處理效果，結(jié)合浸沒(méi)式超濾，有效緩解膜處理系統(tǒng)的污堵問(wèn)題，使反滲透裝置能保持正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)水資源的高效回收和利用。

28、（3）本發(fā)明的凝聚廢水回用處理系統(tǒng)及方法，全流程化學(xué)藥劑投加量少，其電絮凝浮選裝置無(wú)需額外投加絮凝劑，且電絮凝浮選裝置充分利用裝置產(chǎn)生的氣體和回收的臭氧實(shí)現(xiàn)高效浮選分離；電芬頓裝置無(wú)需投加硫酸亞鐵及雙氧水，同時(shí)可利用電絮凝浮選過(guò)程殘余的鐵離子和三相分離器分離出的氧氣及臭氧等氧化性氣體以構(gòu)建出芬頓試劑體系。

29、（4）本發(fā)明的凝聚廢水回用處理系統(tǒng)及方法，臭氧利用率高且氧化效果好：其高速混合器結(jié)合臭氧和水力高速運(yùn)動(dòng)，利用水力空化提高氧化效果；混合調(diào)節(jié)裝置利用三相分離器分離出來(lái)的臭氧對(duì)凝聚廢水預(yù)混合及氧化，電芬頓利用三相分離器分離出來(lái)的臭氧/氧氣等氣體構(gòu)建芬頓試劑，大大提高了臭氧利用率并提升氧化效果。

30、（5）在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，電芬頓裝置的陰極采用雙層嵌套式石墨纖維有機(jī)物聚合管式電極，其外層為石墨纖維編織層，內(nèi)層為有機(jī)微孔聚合支撐管，內(nèi)層的底部設(shè)有進(jìn)氣口，使三相分離器分離出來(lái)的臭氧/氧氣等通過(guò)陰極內(nèi)部到達(dá)陰極附近，氣泡微小且在電極附近均勻分布，極大提高了臭氧的利用率、雙氧水生成的速度和濃度，提升了芬頓氧化效果。