一種反滲透濃水的處理方法
【專利摘要】一種反滲透濃水的處理方法，包括以下步驟：反滲透濃水中加入堿調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入混合反應(yīng)池；混合反應(yīng)后進(jìn)行固液分離；清液加酸調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，通過微納米氣泡發(fā)生器提高臭氧與廢水中有機(jī)污染物的反應(yīng)速率，在紫外光作用下發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng)；使廢水中的有機(jī)污染物得到高效降解，出水可直接排放。本發(fā)明在較低氧化劑的使用量和較短氧化時(shí)間的條件下達(dá)到產(chǎn)水COD小于50mg/L，不僅確保廢水的處理效果，還大大降低了處理成本，整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，值得推廣。
【專利說明】一種反滲透濃水的處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)廢水綜合處理領(lǐng)域，尤其涉及一種煉油廢水回用過程中產(chǎn)生的反 滲透濃水的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)內(nèi)近幾年在反滲透技術(shù)應(yīng)用于污水回用方面已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，尤其是石化 企業(yè)走在前列，在工業(yè)外排污水回用技術(shù)方面進(jìn)行了大量研究和開發(fā)工作，取得了很大進(jìn) 展。近幾年來，隨著國(guó)內(nèi)各地方廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，反滲透產(chǎn)生的濃水的水質(zhì)已經(jīng)不 能滿足排放的要求，主要是嚴(yán)格了 COD的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 基于此，各相關(guān)的反滲透技術(shù)應(yīng)用企業(yè)正結(jié)合自身的水質(zhì)特點(diǎn)，采用不同的處理 方法進(jìn)行處理與處置。大部分企業(yè)采用反滲透濃水與其它排污水混合的方法進(jìn)行排放；也 有少數(shù)企業(yè)正在建設(shè)"零排放"工程。企業(yè)均面臨著嚴(yán)竣的達(dá)標(biāo)排放形勢(shì)。
[0004] 目前對(duì)于反滲透濃水處理的研究主要集中在兩方面：一是處理后回用，二是處理 后排放。如：有研究者采用"加堿除硬+膜蒸餾"工藝處理反滲透濃水。首先，加堿調(diào)節(jié)廢 水pH去除反滲透濃水的硬度，再用膜蒸餾將除硬后濃水進(jìn)一步濃縮后進(jìn)行干化處理，產(chǎn)水 直接回用。其中膜蒸餾能耗較高，而且蒸餾工藝對(duì)有機(jī)物的截留又有很大選擇性，這樣不能 保證產(chǎn)水的有機(jī)物滿足回用要求，因此限制了該工藝的推廣應(yīng)用。
[0005] 還有研究者采用"納濾+調(diào)堿除硬+微濾+中和+反滲透濃縮+多效蒸發(fā)+干化" 流程處理反滲透濃水。首先采用納濾對(duì)濃水進(jìn)行初步濃縮，將納濾產(chǎn)生的濃水進(jìn)行調(diào)堿除 硬和微濾處理后，進(jìn)行中和，之后進(jìn)入反滲透濃縮系統(tǒng)，經(jīng)過反滲透系統(tǒng)濃縮后的濃水通過 多效蒸發(fā)后，濃鹽殘留液自然干化，干化后得到的鹽渣進(jìn)行集中處置。此工藝因投資大、工 藝復(fù)雜、運(yùn)行成本高，尚處于研究階段。
[0006] 對(duì)于反滲透濃水中難生物降解有機(jī)污染物，也有研究者采用催化與臭氧氧化相結(jié) 合的方式去除部分有機(jī)物，后面再采用粉末活性炭吸附或者生化等技術(shù)進(jìn)一步處理后排 放。采用催化臭氧氧化技術(shù)處理反滲透濃水，關(guān)鍵在于選取合適的催化劑來提高臭氧氧化 效率，反滲透濃水高鹽、高硬的水質(zhì)特點(diǎn)使其易在催化劑表面結(jié)垢進(jìn)而影響催化劑的催化 效果和使用壽命，因此限制了該技術(shù)的應(yīng)用。
[0007] 鑒于上述問題，我們探索出相關(guān)的技術(shù)組合將反滲透濃水中的有機(jī)污染物處理至 排放標(biāo)準(zhǔn)以下，這對(duì)于污水回用項(xiàng)目的實(shí)施具有推動(dòng)作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明公開一種反滲透濃水的處理方法，旨在提供一種煉油廢水經(jīng)過預(yù)處理+超 濾+反滲透工藝處理后，回用過程中產(chǎn)生的高鹽、高硬、可生化性差且有機(jī)污染物濃度超標(biāo) 的反滲透濃水的處理方法，將反滲透濃水中的有機(jī)污染物處理至排放標(biāo)準(zhǔn)以下。
[0009] 首先加堿去除反滲透濃水中大部分成垢離子，再加酸調(diào)整至臭氧氧化適宜的pH 范圍，將微納米氣泡技術(shù)與臭氧氧化技術(shù)相結(jié)合同時(shí)在紫外光照射下進(jìn)一步加強(qiáng)臭氧氧化 處理效果，有效去除反滲透濃水中的有機(jī)污染物，使其滿足廢水C0D50mg/L以下的排放標(biāo) 準(zhǔn)。
[0010] 本發(fā)明所述的反滲透濃水為煉油廠生化出水經(jīng)過預(yù)處理+超濾+反滲透工藝處理 后回用過程中產(chǎn)生的濃水，廢水主要水質(zhì)特征為：PH7. 5?9,電導(dǎo)率2500?15000 μ S/cm， C0D50 ?200mg/L,Ca2+50 ?1000mg/L,Mg2+50 ?500mg/L,Sr2+0 ?100mg/L,Ba2+0 ?IOOmg/ L，以 CaCO3 計(jì)總硬度 0 ?1000mg/L，以 CaCO3 計(jì)總堿度 0 ?1000mg/L，BOD5O ?5mg/L。
[0011] 本發(fā)明所述的反滲透濃水的處理方法，可以通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：
[0012] (1)混合反應(yīng)：反滲透濃水中加入堿調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入混合反應(yīng)池，可通過管道中裝 有的管道混合器完成加堿，反滲透濃水與堿充分混合后進(jìn)入混合反應(yīng)池，反應(yīng)池底部分布 曝氣管，采用曝氣攪拌進(jìn)行混合反應(yīng)。
[0013] 所述加入的堿為質(zhì)量百分比濃度為30%的氫氧化鈉溶液。
[0014] 所述調(diào)節(jié)廢水pH范圍為10?13,最優(yōu)為11。
[0015] 所述反滲透濃水與堿混合后，在混合反應(yīng)池停留時(shí)間為1?6h，最優(yōu)為2h。
[0016] (2)固液分離：反滲透濃水與堿混合反應(yīng)后，經(jīng)加壓經(jīng)過聚四氟乙烯薄膜過濾進(jìn) 行固液分離。
[0017] 過濾后清液至調(diào)節(jié)池；濾液中的固體懸浮物在薄膜濾芯表面形成濾餅，過濾過程 中根據(jù)濁液特性定時(shí)反沖洗,將濾餅從濾芯表面去除；過濾與反沖洗交替進(jìn)行；整個(gè)固液 分離運(yùn)行包括：進(jìn)料、過濾、排氣、泄壓、反沖洗、沉降和排渣，均為全自動(dòng)控制，無需人工操 作。
[0018] 所述聚四氟乙烯薄膜過濾精度為1微米。
[0019] 所述過濾時(shí)間為10?60min，最優(yōu)為20min。
[0020] 所述過濾運(yùn)行壓力為0· 07?0· IMPa。
[0021] 所述過濾膜通量為350?600L/m2 · h，最優(yōu)為520L/m2 · h。
[0022] 所述排氣時(shí)間為5?10秒。所述泄壓時(shí)間為5?10秒，最優(yōu)為5秒。
[0023] 所述反沖洗時(shí)間為1?20秒，最優(yōu)為5?6秒。
[0024] 所述沉降時(shí)間為60秒。
[0025] 所述排渣時(shí)間為10秒。
[0026] (3)調(diào)節(jié)池：固液分離后清液加酸調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池底部分布曝氣管， 調(diào)節(jié)池采用曝氣攪拌。
[0027] 可通過管道加入酸；所述加入的酸為質(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸。
[0028] 所述調(diào)節(jié)pH調(diào)節(jié)范圍為5. 6?9. 8,最優(yōu)為9. 8。
[0029] 所述調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為1?6h，最優(yōu)為I. 5h。
[0030] (4)強(qiáng)氧化：調(diào)節(jié)池出水經(jīng)加壓與臭氧充分混合進(jìn)入溶氣罐，再通過微納米氣泡 發(fā)生器生成微納米臭氧氣泡水，在紫外光的催化作用下發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng)?？刹捎肂T-50型 微納米氣泡發(fā)生器泄壓釋放生成高濃度微納米臭氧氣泡水。
[0031] 所述臭氧的投加濃度為1?50mg/L，最優(yōu)為2?4mg/L。
[0032] 所述臭氧+微納米氣泡+紫外光氧化時(shí)間為1?60min，最優(yōu)為1?10min。
[0033] 所述紫外光照射功率為10?lOOOw，最優(yōu)為30w。
[0034] 所述BT-50型微納米發(fā)生器工作壓力為0· 03?0· 07MPa，可產(chǎn)生1?50微米的微 納米氣泡。
[0035] (5)產(chǎn)水：經(jīng)以上步驟處理，產(chǎn)水COD小于50mg/L，可直接排放。
[0036] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性區(qū)別在于，通過加堿與固液分離裝置相結(jié)合的方式使 反滲透濃水中大部分成垢離子析出，再加酸回調(diào)廢水pH至臭氧氧化適宜的pH范圍，利用微 納米氣泡發(fā)生器大大提高臭氧與廢水中有機(jī)污染物的反應(yīng)速率同時(shí)利用紫外光的強(qiáng)催化 作用提高臭氧的氧化效率，使廢水在較低的臭氧投加濃度和較短的氧化時(shí)間條件下將反滲 透濃水中的COD處理至50mg/L以下。
[0037] 通過本發(fā)明提供的方法，反滲透濃水在pH為10?13的條件下反應(yīng)，經(jīng)固液分離 裝置過濾去除廢水中95%以上的成垢離子，再調(diào)酸至臭氧氧化適宜pH范圍，在微米氣泡發(fā) 生器和紫外光的雙重作用下，大大提高臭氧對(duì)廢水中有機(jī)污染物的降解深度，最終出水COD 小于50mg/L，廢水經(jīng)處理后可直接排放。本工藝組合中的固液分離方法可實(shí)現(xiàn)固液的高效 穩(wěn)定分離。微納米氣泡發(fā)生器顯著提高臭氧氧化效率，確保在較低臭氧投加量和較短的氧 化時(shí)間條件下達(dá)到理想的處理效果。該工藝組合可直接用于反滲透濃水的處理，不僅確保 廢水的處理效果，還大大降低了處理成本，整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，值得推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 圖1是本發(fā)明的反滲透濃水的處理工藝流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 實(shí)施例 1、2、3
[0040] 某煉油廠生化出水經(jīng)過預(yù)處理+超濾+反滲透工藝處理后反滲透濃水水質(zhì)情況見 表1。
[0041] 表1反滲透濃水水質(zhì)
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種反滲透濃水的處理方法，包括以下步驟： (1) 混合反應(yīng)：反滲透濃水中加入堿調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入混合反應(yīng)池，采用曝氣攪拌進(jìn)行混 合反應(yīng)； (2) 固液分離：反滲透濃水與堿混合反應(yīng)后，經(jīng)加壓經(jīng)過聚四氟乙烯薄膜過濾進(jìn)行固 液分離； (3) 調(diào)節(jié)池：固液分離后清液加酸調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池采用曝氣攪拌； (4) 強(qiáng)氧化：調(diào)節(jié)池出水經(jīng)加壓與臭氧充分混合進(jìn)入溶氣罐，再通過微納米氣泡發(fā)生 器生成微納米臭氧氣泡水，在紫外光的催化作用下發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng)； (5) 產(chǎn)水：經(jīng)以上步驟處理，產(chǎn)水COD小于50mg/L。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述反滲透濃水為煉 油廠生化出水經(jīng)過預(yù)處理+超濾+反滲透工藝處理后回用過程中產(chǎn)生的濃水，主要水質(zhì) 特征為：pH7. 5 ?9,電導(dǎo)率 2500 ?15000 ii S/cm，C0D50 ?200mg/L，Ca2+50 ?1000mg/L， Mg2+50 ?500mg/L，Sr2+0 ?100mg/L，Ba2+0 ?100mg/L，以 CaC03 計(jì)總硬度 0 ?1000mg/L，以 CaC03 計(jì)總堿度 0 ?1000mg/L，B0D50 ?5mg/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，步驟（1)中，所述 加入的堿為質(zhì)量百分比濃度為30%的氫氧化鈉溶液，所述調(diào)節(jié)pH范圍為10?13,所述反滲 透濃水與堿混合后在混合反應(yīng)池停留時(shí)間為1?6h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)pH為11，所 述在混合反應(yīng)池停留時(shí)間為2h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，步驟（2)中整個(gè)固 液分離運(yùn)行包括：進(jìn)料、過濾、排氣、泄壓、反沖洗、沉降和排渣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述過濾時(shí)間為10? 60min ;所述過濾運(yùn)行壓力為0. 07?0. IMPa ;所述過濾膜通量為350?600L/m2 *h ;所述排 氣時(shí)間為5?10秒；所述泄壓時(shí)間為5?10秒；所述反沖洗時(shí)間為1?20秒；所述沉降 時(shí)間為60秒；所述排渣時(shí)間為10秒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述過濾時(shí)間為 20min ;所述過濾膜通量為520L/m2 4 ;所述泄壓時(shí)間為5秒；所述反沖洗時(shí)間為5?6秒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯薄 膜過濾精度為1微米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，步驟（3)中，所述 加入的酸為質(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸；所述調(diào)節(jié)pH調(diào)節(jié)范圍為5. 6?9. 8 ;所述調(diào)節(jié) 池停留時(shí)間為1?6h。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)pH調(diào)節(jié)為 9. 8 ;所述調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為1. 5h。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，步驟（4)中，所 述臭氧的投加濃度為1?50mg/L ;所述臭氧+微納米氣泡+紫外光氧化時(shí)間為1?60min ; 所述紫外光照射功率為10?l〇〇〇w。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述臭氧的投加濃 度為2?4mg/L ;所述氧化時(shí)間為1?10min ;所述紫外光照射功率為30w。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，步驟（4)中采用 BT-50型微納米氣泡發(fā)生器泄壓釋放生成微納米臭氧氣泡水。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述BT-50型微納米 發(fā)生器工作壓力為〇? 03?0? 07MPa。
【文檔編號(hào)】C02F9/08GK104418451SQ201310364686
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】龔小芝, 劉正, 趙輝 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院