一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污水處理方法，具體是指一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法。本發(fā)明通過前預(yù)處理工藝處理后，經(jīng)過砂濾、兩級UF、樹脂軟化和兩級RO處理，系統(tǒng)整體回收率≥90%，產(chǎn)生的高含磷濃度濃水經(jīng)過濃水化學(xué)除磷系統(tǒng)，將濃水的總磷降至≤4mg/L，再和總磷濃度≤0.1mg/L的RO產(chǎn)水混合，出水總磷≤0.5mg/L，實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是解決了導(dǎo)致RO系統(tǒng)污堵的不利因素，保證RO系統(tǒng)在高回收率下穩(wěn)定運(yùn)行。對濃水進(jìn)行除磷，提高了化學(xué)藥劑的捕獲率，解決了較低濃度含磷量、高濃度藥劑量仍然無法達(dá)標(biāo)的問題。整套系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作管理簡便，運(yùn)行穩(wěn)定。
【專利說明】一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水處理方法，具體是指一種一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超濾(UF)—般作為高精度處理工藝的預(yù)處理，為后續(xù)的工藝提供滿足要求的產(chǎn)水，保證后續(xù)工藝系統(tǒng)穩(wěn)定良好的運(yùn)行。目前，超濾工藝同反滲透、納濾等工藝結(jié)合，組成的雙膜法工藝，在純水制備、水處理及中水回用領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]超濾膜根據(jù)膜組件構(gòu)型可分為卷式超濾、中空纖維浸沒式超濾、中空纖維壓力式超濾、管式超濾、平板式超濾。膜材質(zhì)包括pp、PVC, PES、PVDF等，膜孔徑〈0.1 μ m，根據(jù)截留分子量的不同，有多種級別的過濾精度。壓力式中空纖維膜由于其裝填密度高、占地面積小、抗污染性能穩(wěn)定、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行成本低、管理簡便等優(yōu)點(diǎn)，比其它構(gòu)型的膜應(yīng)用更加普遍。
[0004]反滲透(RO)技術(shù)是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它利用半透膜的選擇透過性，截留溶解性鹽類和有機(jī)物，但允許水分子透過，實(shí)現(xiàn)水和物料的分離。反滲透技術(shù)自從上世紀(jì)50年代進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用后，被廣泛應(yīng)用于海水及苦咸水淡化，鍋爐給水、工業(yè)純水、電子超純水的制備，飲用純凈水生產(chǎn)，廢水處理及特種分離等領(lǐng)域。
[0005]農(nóng)化廢水根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的不同，有很大的差別，但從總體上看，其具有以下特點(diǎn):
[0006](I)廢水成分復(fù)雜，含多種合成中間產(chǎn)物；
[0007](2)污染物濃度高，尤其是溶解性磷含量高；
[0008](3)難生物降解物質(zhì)多，有些成分對微生物有毒害作用；
[0009](4)難降解有機(jī)磷含量高，導(dǎo)致廢水磷指標(biāo)難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0010]目前，針對農(nóng)化行業(yè)的高濃度含磷廢水，采用混凝沉降、生物除磷等工藝，可以將廢水總磷降至15mg/L以下的中低濃度水平，設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行穩(wěn)定的工藝，可以將總磷降至5mg/L以下，但是無法達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) —級標(biāo)準(zhǔn)總磷< 0.5mg/L,國家日益嚴(yán)格的排放要求使得提標(biāo)改造勢在必行。
[0011]針對中低濃度的含磷廢水，目前主要有以下在研究的工藝:
[0012](I)吸附法
[0013]利用活性炭、粉煤灰等具有較高吸附容量的吸附劑，物理吸附廢水中的有機(jī)磷。但是由于吸附劑對物質(zhì)分子量等有要求，因此屬于有選擇性的吸附，對于特定成分的低濃度有機(jī)磷，能夠達(dá)到要求，并不是普遍適用的工藝，同時(shí)，吸附法會(huì)產(chǎn)生大量需要處理的固廢，市場上缺少廉價(jià)高效的吸附劑，應(yīng)用受到限制。
[0014]⑵化學(xué)氧化`
[0015]通過Fenton、臭氧等高級氧化工藝,將有機(jī)磷氧化成磷酸鹽,再通過化學(xué)沉淀的工藝去除，此方法效果明顯，但是對于含較低濃度有機(jī)磷的廢水，由于氧化劑捕獲率低，大量的藥劑投加也難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且未參加反應(yīng)的藥劑也會(huì)成為廢水中的污染物，導(dǎo)致二次污染的產(chǎn)生。
[0016](3)電解法
[0017]電解法是一種高效的廢水處理方法，占地小，操作簡單，處理效果顯著優(yōu)于生化法，且綜合了電絮凝、沉淀和氣浮多種作用，在含磷廢水處理領(lǐng)域得到越來越廣泛的研究。
[0018]⑷生物酶法
[0019]通過向廢水中投加分離出的高濃度有機(jī)磷降解酶，將廢水中的有機(jī)磷分解成無機(jī)磷，再通過化學(xué)沉淀工藝去除無機(jī)磷，有機(jī)磷降解酶對低濃度含磷廢水效果明顯，但是較高濃度廢水無法達(dá)到要求，且降解酶失活、流失也是導(dǎo)致無法達(dá)標(biāo)的主要問題。
[0020](5)膜分離[0021]膜分離工藝屬于純物理分離工藝，自動(dòng)化程度高、運(yùn)行費(fèi)用低，無二次污染，在水處理領(lǐng)域得到越來越廣泛的研究。MBR系統(tǒng)除磷的優(yōu)勢在于它可以富集反應(yīng)體系中的聚磷菌，提高聚磷菌的濃度，從而提高磷的去除率，屬于強(qiáng)化生物除磷方法。納濾和反滲透工藝分離精度高，可以將有機(jī)磷截留，形成達(dá)標(biāo)的產(chǎn)水和含磷濃度高的濃水，在含磷廢水提標(biāo)處理中屬于較新的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明響應(yīng)國家更加嚴(yán)格的排放要求和節(jié)能減排的號(hào)召，為農(nóng)化企業(yè)提供了一種基于超濾(UF)-反滲透(RO)技術(shù)的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)處理方法。通過該發(fā)明方法處理中低濃度含磷廢水，經(jīng)過有針對性的預(yù)處理工藝，解決了 RO系統(tǒng)高回收率下污堵的問題，使RO系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行在回收率> 90%的狀態(tài)下，對RO濃水進(jìn)行氧化除磷，濃水再同產(chǎn)水混合，實(shí)現(xiàn)整體的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。對濃水進(jìn)行除磷可以提高藥劑的捕獲效率，減少藥劑的使用量，雖然整體工藝線較長，但系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，管理維護(hù)簡單，且從根本上解決了無法達(dá)標(biāo)排放的問題。
[0023]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
[0024]一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其特征在于包括下述步驟:
[0025](I)將農(nóng)化廢水進(jìn)入到砂濾系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理；砂濾系統(tǒng)截留廢水中的較大顆粒懸浮物和膠體，降低廢水不溶物濃度，為一級UF系統(tǒng)提供合格的進(jìn)水；砂濾屬于常規(guī)的膜法預(yù)處理過程；
[0026](2)經(jīng)砂濾系統(tǒng)處理后的農(nóng)化廢水再進(jìn)入到一級UF系統(tǒng)進(jìn)行處理，經(jīng)一級UF系統(tǒng)處理后的農(nóng)化廢水濁度≤0.3NTU, SDI ≤ 3 ;一級UF系統(tǒng)截留廢水中絕大多數(shù)懸浮物、膠體和幾乎所有的微生物，滿足一段RO系統(tǒng)的進(jìn)水要求；
[0027](3)經(jīng)一級UF系統(tǒng)處理后的農(nóng)化廢水再進(jìn)入樹脂軟化系統(tǒng)，軟化系統(tǒng)采用鈉型軟化樹脂；經(jīng)過軟化后，Ca2+、Mg2+等硬度離子的整體去除率≥98%，產(chǎn)水硬度(以CaCO3計(jì))≤25mg/L，能夠保證高倍濃縮時(shí)系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢的問題；
[0028](4)經(jīng)軟化后的農(nóng)化廢水進(jìn)入一段RO系統(tǒng)，一段RO系統(tǒng)的回收率控制在70%~75% ;一段RO淡水進(jìn)入RO產(chǎn)水池；或者一段RO淡水大部分進(jìn)入RO產(chǎn)水池，少量用于配制樹脂再生劑和樹脂沖洗水，一段RO濃水進(jìn)入二級UF系統(tǒng)；一段RO系統(tǒng)的濃水進(jìn)入二級UF系統(tǒng)進(jìn)行二級過濾，控制產(chǎn)水濁度〈0.3NTU, SDK3 ;進(jìn)行二級過濾，去除因濃縮產(chǎn)生的細(xì)微顆粒及細(xì)微膠體，滿足二段RO系統(tǒng)的進(jìn)水要求；
[0029](I) 二級UF系統(tǒng)的產(chǎn)水進(jìn)入二段RO系統(tǒng)，二段RO系統(tǒng)的回收率控制在65%~70%，一段RO系統(tǒng)和二段RO系統(tǒng)的整體回收率> 90% ;二段RO系統(tǒng)淡水進(jìn)入RO產(chǎn)水池，一段RO系統(tǒng)淡水和二段RO系統(tǒng)淡水混合水的總磷控制在< 0.lmg/L, 二段RO系統(tǒng)濃水進(jìn)入化學(xué)氧化除磷系統(tǒng)。
[0030]作為優(yōu)選，上述一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其中步驟(I)中所述農(nóng)化廢水的主要成分如下:
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其特征在于包括下述步驟: (1)將農(nóng)化廢水進(jìn)入到砂濾系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理； (2)經(jīng)砂濾系統(tǒng)處理后的農(nóng)化廢水再進(jìn)入到一級UF系統(tǒng)進(jìn)行處理，經(jīng)一級UF系統(tǒng)處理后的農(nóng)化廢水濁度≤0.3NTU, SDI ≤ 3 ； (3)經(jīng)一級UF系統(tǒng)處理后的農(nóng)化廢水再進(jìn)入樹脂軟化系統(tǒng)，軟化系統(tǒng)采用鈉型軟化樹脂； (4)經(jīng)軟化后的農(nóng)化廢水進(jìn)入一段RO系統(tǒng)，一段RO系統(tǒng)的回收率控制在70%~75%； (5)一段RO系統(tǒng)的濃水進(jìn)入二級UF系統(tǒng)進(jìn)行二級過濾，控制產(chǎn)水濁度〈0.3NTU，SDK3 ； (6)二級UF系統(tǒng)的產(chǎn)水進(jìn)入二段RO系統(tǒng)，二段RO系統(tǒng)的回收率控制在65%~70%，一段RO系統(tǒng)和二段RO系統(tǒng)的整體回收率> 90% ;二段RO系統(tǒng)淡水進(jìn)入RO產(chǎn)水池，二段RO系統(tǒng)濃水進(jìn)入化學(xué)氧化除磷系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其特征在于步驟(1)中所述農(nóng)化廢水的主要成分如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其特征在于UF系統(tǒng)采用壓力式中空纖維膜、浸沒式中空纖維膜、或浸沒式平板膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其特征在于UF系統(tǒng)采用壓力式中空纖維膜，膜的分離孔徑為0.02~0.05 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其特征在于RO系統(tǒng)中采用的RO膜元件特性是:在2000mg/L氯化鈉溶液，25°C，15.5bar，pH=8,回收率15%的條件下，穩(wěn)定脫鹽率>99%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超濾-反滲透的農(nóng)化廢水磷達(dá)標(biāo)排放處理方法，其特征在于步驟(6)中化學(xué)氧化除磷系統(tǒng)是指先經(jīng)Fenton氧化，將有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷；反應(yīng)溫度50°C，反應(yīng)時(shí)體系pH=3.0~4.0，反應(yīng)時(shí)間3.5h，反應(yīng)完成后pH調(diào)節(jié)至7.5~8.5 ;并加入復(fù)合除磷劑，反應(yīng)0.5h,沉淀1.5h。
【文檔編號(hào)】C02F103/36GK103496805SQ201310441917
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】趙經(jīng)緯, 丁國良, 謝柏明, 邱暉, 張鋒, 余鴻 申請人:杭州天創(chuàng)環(huán)境科技股份有限公司