專利名稱：一種eps廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種EPS廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
EPS (可發(fā)性聚苯乙烯)通稱聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一種樹脂與物理性發(fā) 泡劑和其它添加劑的混合物。EPS可用來制造各種制品如一次性飲料杯、吸收能量的汽車用 減震器或隔熱材料。在聚苯乙烯生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量廢水，包括生產(chǎn)母液和聚苯乙烯粒 子沖洗水，廢水中以陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(LAS)為主，且含有少量脂肪族 有機(jī)物與苯乙烯單體，廢水可生化性差，具有一定毒性。如果未經(jīng)有效處理排放到水體中， 將會對水體環(huán)境和人類的身體健康都產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。隨著國家節(jié)能減排相關(guān)政策的出臺，對每個排污企業(yè)污水排放量都有明確的限 制，直接表現(xiàn)為對企業(yè)供水、排水量的限制和供水、排污費(fèi)的大幅度提高。從企業(yè)自身的角 度考慮，企業(yè)要發(fā)展就要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，但擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，必然導(dǎo)致排污增加。因此解決EPS 生產(chǎn)廢水的深度處理和回用也已經(jīng)成為企業(yè)繼續(xù)發(fā)展的唯一途徑。目前，EPS廢水主要采用化學(xué)除磷和傳統(tǒng)的活性污泥法進(jìn)行處理。EPS廢水先通過 化學(xué)絮凝沉淀出去含有的大部分磷，及部分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物，然后采用生物 處理去除廢水中的大部分有機(jī)污染物質(zhì)，生化處理出水經(jīng)二沉池分離活性污泥后，處理后 廢水水質(zhì)指標(biāo)可達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。但該工藝維護(hù)復(fù)雜，出水水質(zhì)不穩(wěn)定。另外，傳 統(tǒng)的活性污泥法依靠二沉池進(jìn)行泥水分離，使得曝氣池中污泥濃度不能太高以及必須控制 較短的SRT值，導(dǎo)致處理裝置容積負(fù)荷低、占地面積大、耐沖擊負(fù)荷差等且易受污泥膨脹的 影響。劉曉東、倪寧等在2006年4月第24卷第2期《環(huán)境工程》上發(fā)表的《混凝沉淀-活 性炭生物池工藝處理聚苯乙烯廢水》一文中，公開了一種利用混凝沉淀-活性炭生物池工藝 處理聚苯乙烯廢水的方法，其工藝流程圖見圖1。經(jīng)該工藝處理的EPS廢水COD最低可降 至70mg/L。但是該工藝涉及調(diào)節(jié)池1座、中和混凝沉淀池2座，活性炭生物池2座，二沉池 2座，斜管沉淀池1座，污泥濃縮池2座，占地面積大、投資成本高，且易受污泥膨脹的影響。2010年6月23日公開的申請?zhí)枮?00810235447. 1的中國發(fā)明專利申請公開了 “一種可發(fā)性聚苯乙烯廢水回用工藝”，該工藝中EPS廢水先后經(jīng)過預(yù)處理、中和反應(yīng)、混凝 沉淀、厭氧處理、好氧處理、MBR系統(tǒng)及RO系統(tǒng)，最終出水可達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī) 范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)。但是，該工藝中使用了膜 生物反應(yīng)器(MBR)和RO系統(tǒng)投資大，運(yùn)營成本較高，以每處理1噸廢水計(jì)，運(yùn)營成本需5 6兀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種EPS廢水處理工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種EPS廢水處理工藝，包括前期中和、混凝沉淀處理，中期生化處理及后期深度 處理，所述的中期生化處理是將經(jīng)過前期中和、混凝沉淀處理的出水引入脈沖厭氧反應(yīng)器 進(jìn)行厭氧生化處理，經(jīng)厭氧處理后的出水進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好養(yǎng)生化處理，所述的后期 深度處理是將生化處理后的出水先經(jīng)電催化氧化處理，再經(jīng)混凝沉淀和過濾，最終得到可 回用的中水。由于EPS廢水原水呈酸性，不利于后續(xù)化學(xué)除磷龔況中含磷沉淀物的形成，故所 述的前期中和、混凝沉淀處理中將先EPS生產(chǎn)廢水用石灰乳(Ca(OH)2)或生石灰(CaO)調(diào) 節(jié)pH至6 9，形成的含磷沉淀物進(jìn)行固液分離后出水進(jìn)入預(yù)曝氣池進(jìn)行曝氣，經(jīng)曝氣后 的出水與混凝劑聚合氯化鋁及聚丙烯酰胺反應(yīng)混凝沉淀，以除去EPS廢水中含有的大部分 磷，及部分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物，經(jīng)固液分離后的出水進(jìn)入中期處理工序。所述的前期中和、混凝沉淀處理出水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再進(jìn)行中期生化處理。所述的廢水在脈沖厭氧反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧生化處理的時間為10 14小時。所述的電催化氧化處理使用的電催化氧化裝置以炭纖維(ACF)為陰極，以鑄鐵為 陽極。電催化氧化反應(yīng)方程式-陰極Fe3++e_—Fe2+-陽極:Fe2++H0· — Fe3++H202H2O2+ · HO — HO · +H2OFe3++H202 — Fe2++H0 ·+H.在氧析出反應(yīng)的電位區(qū)，金屬氧化物表面可能形成高價態(tài)氧化物，因此在陽極上 存在兩種狀態(tài)的活性氧，即吸附的氫氧自由基和晶格中高價態(tài)氧化物的氧。陽極表面氧化 過程分兩階段進(jìn)行，首先溶液中的H2O或· HO在陽極上放電并形成吸附的氫氧自由基，然 后吸附的氫氧自由基和陽極上現(xiàn)存的氧反應(yīng)，并使氫氧自由基中的氧轉(zhuǎn)移給金屬氧化物晶 格，形成高價氧化物。所述的過濾使用孔徑為3 10 μ m的不銹鋼過濾器。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明對已有成熟的廢水處理工藝重新進(jìn)行優(yōu)化組合和改進(jìn)，工藝流程簡單， 在不使用反滲透膜處理系統(tǒng)的情況下，具有很好的有機(jī)物、懸浮物及磷去除效果，有效解決 了 EPS廢水深度處理問題，廢水回用達(dá)到50%，回用水質(zhì)中COD、BOD、SS、含磷量等均達(dá)到 EPS行業(yè)中水回用標(biāo)準(zhǔn)，解決了企業(yè)發(fā)展與污染物排放之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的節(jié)能減排目 標(biāo)；而且本發(fā)明整套工藝的投資成本低，運(yùn)營成本按每處理1噸廢水計(jì)僅需2元，為現(xiàn)有印 染廢水回用工藝的1/3。2、本發(fā)明采用脈沖厭氧反應(yīng)器代替現(xiàn)有的厭氧反應(yīng)池，脈沖厭氧反應(yīng)器具有不需 使用填料、沒有懸浮物堵塞，不會產(chǎn)生污泥膨脹、運(yùn)行穩(wěn)定、投資成本比同類型的反應(yīng)器少 20 30 %，節(jié)省動力80 % 90 %的優(yōu)點(diǎn)。3、本發(fā)明采用電催化氧化裝置能處理高濃度，生化難降解廢水，采用碳電極，以實(shí) 現(xiàn)鐵的還原極大化。


圖1《一種利用混凝沉淀_活性炭生物池工藝處理聚苯乙烯廢水的方法》公開的 工藝流程圖。圖2本發(fā)明實(shí)施例1工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1前期中和、混凝沉淀處理首先EPS廢水經(jīng)Imm格柵去除顆粒較大雜質(zhì)后進(jìn)入反應(yīng) 槽，在反應(yīng)槽內(nèi)通過投加石灰乳將廢水的PH調(diào)節(jié)到8，形成的含磷沉淀物在沉淀池1中進(jìn)行 第一次固液分離，沉淀進(jìn)入污泥池，出水進(jìn)入預(yù)曝氣池進(jìn)行曝氣，然后進(jìn)入反應(yīng)槽2，在反應(yīng) 槽2中與混凝劑聚合氯化鋁及聚丙烯酰胺反應(yīng)，使EPS廢水中含有的大部分磷，及部分固體 顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沉淀，形成的沉淀在沉淀池2中固液分離進(jìn)入污泥池，出 水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。中期生化處理調(diào)節(jié)池出水用泵提升至脈沖厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，以提 高EPS廢水的可生化性，同時去除一部分難降解有機(jī)化合物，厭氧處理時間為12小時。厭 氧處理出水進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生物處理，同時起到反硝化脫氮作用，接觸氧化池出 水進(jìn)入二沉池，二沉池出水已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可排放，也可繼續(xù)進(jìn)行后期深度處理，以使出 水達(dá)到中水回用的指標(biāo)。后期深度處理將生化處理后的二沉池出水先經(jīng)電催化氧化處理，該裝置以炭纖 維為陰極，以鑄鐵為陽極。再經(jīng)聚合氯化鋁混凝沉淀，最后使用5 μ m的不銹鋼過濾器過濾， 得到可回用的中水。工藝流程如圖2所示處理水質(zhì)如表1所示，由表1可看出本工藝得到的回用中水水質(zhì)不僅達(dá)到《污水再 生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)，而且回 用水的COD。及磷含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國標(biāo)的要求。表 1
工藝段pHCODcr (mg/L)BOD (mg/L)SS (mg/L)磷 (mg/L)原廢水5.01800400500100脈沖厭氧池出水7.88002502003接觸氧化池出水7.29010701過濾池出水7.2451050.3回用標(biāo)準(zhǔn)6.0-9.0501051實(shí)施例2前期中和、混凝沉淀處理首先EPS廢水經(jīng)0. 5mm格柵去除顆粒較大雜質(zhì)后進(jìn)入反
5應(yīng)槽，在反應(yīng)槽內(nèi)通過投加石灰乳將廢水的PH調(diào)節(jié)到7 9，形成的含磷沉淀物在沉淀池1 中進(jìn)行第一次固液分離，沉淀進(jìn)入污泥池，出水進(jìn)入預(yù)曝氣池進(jìn)行曝氣，然后進(jìn)入反應(yīng)槽2， 在反應(yīng)槽2中與混凝劑聚合氯化鋁及聚丙烯酰胺反應(yīng)，使EPS廢水中含有的大部分磷，及部 分固體顆粒物質(zhì)和大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沉淀，形成的沉淀在沉淀池2中固液分離進(jìn)入污泥 池，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。中期生化處理調(diào)節(jié)池出水用泵提升至脈沖厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，以提 高EPS廢水的可生化性，同時去除一部分難降解有機(jī)化合物，厭氧處理時間為14小時。厭 氧處理出水進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生物處理，同時起到反硝化脫氮作用，接觸氧化池出 水進(jìn)入二沉池，二沉池出水已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可排放，也可繼續(xù)進(jìn)行后期深度處理，以使出 水達(dá)到中水回用的指標(biāo)。后期深度處理將生化處理后的二沉池出水先經(jīng)電催化氧化處理，該裝置以炭纖 維為陰極，以鑄鐵為陽極。再經(jīng)聚合氯化鋁混凝沉淀，最后使用5μπι的不銹鋼過濾器過濾， 得到可回用的中水。工藝流程同實(shí)施例1，處理水質(zhì)如表2所示，由表2可看出本工藝得到的回用中水 水質(zhì)不僅達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中的再生水用作冷卻用水的 水質(zhì)控制指標(biāo)，而且在COD。及磷的去除方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了國標(biāo)的要求。表權(quán)利要求
一種EPS廢水處理工藝，包括前期中和、混凝沉淀處理，中期生化處理及后期深度處理，其特征在于所述的中期生化處理是將經(jīng)過前期中和、混凝沉淀處理的出水引入脈沖厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，經(jīng)厭氧處理后的出水進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理，所述的后期深度處理是將生化處理后的出水先經(jīng)電催化氧化處理，再經(jīng)混凝沉淀和過濾，最終得到可回用的中水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的前期中和、混凝沉淀處理 是將先EPS生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)pH至6 9后進(jìn)行固液分離，出水進(jìn)入預(yù)曝氣池進(jìn)行曝氣，經(jīng)曝 氣后的出水與混凝劑聚合氯化鋁及聚丙烯酰胺反應(yīng)混凝沉淀，經(jīng)固液分離后的出水進(jìn)入中 期生化處理工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的前期中和、混凝沉淀處理 出水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，再進(jìn)行中期生化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的廢水在脈沖厭氧反應(yīng)器中 進(jìn)行厭氧生化處理的時間為10 14小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的電催化氧化處理使用的電 催化氧化裝置以炭纖維為陰極，以鑄鐵為陽極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理工藝，其特征在于所述的過濾使用孔徑為3 10 μ m的不銹鋼過濾器。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，公開了一種EPS廢水處理工藝。該工藝包括前期中和、混凝沉淀處理，中期生化處理及后期深度處理，其特征在于所述的中期生化處理是將經(jīng)過前期中和、混凝沉淀處理的出水引入脈沖厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，經(jīng)厭氧處理后的出水進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理，所述的后期深度處理是將生化處理后的出水先經(jīng)電催化氧化處理，再經(jīng)混凝沉淀和過濾，最終得到可回用的中水。本發(fā)明整套工藝的投資成本低，運(yùn)營成本按每處理1噸廢水計(jì)僅需2元，為現(xiàn)有印染廢水回用工藝的1/3。
文檔編號C02F103/38GK101973669SQ20101029933
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者李洪芳, 邵志軍 申請人:邵志軍