一種去除膜濃水中cod的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去除膜濃水中COD及重金屬離 子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膜是一種具有特殊選擇性分離功能的無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子材料，它能把流體分隔成 不相通的兩個(gè)部分，使其中的一種或幾種物質(zhì)能透過(guò)，而將其他物質(zhì)分離出來(lái)。膜分離是在 某種推動(dòng)力的作用下，利用某種隔膜特定的透過(guò)性能，使溶質(zhì)或溶劑分離的方法。隨著處 理，膜一側(cè)水中鹽分含量會(huì)越來(lái)越高。膜濃水來(lái)自電鍍廢水處理中中水回用過(guò)程中無(wú)法繼 續(xù)通過(guò)膜分離凈化的高鹽分含量廢水。膜濃水中含有較高的COD，而且其中的可溶性鹽分含 量很高，按照通常的生化法去除COD的方法，膜濃水中的鹽分過(guò)高，生化處理過(guò)程中使用的 各種菌群均無(wú)法在這種高鹽分濃度的水中生存。所以，也就無(wú)法使用通常的生化方法去除 膜濃水中的C0D。目前，電鍍行業(yè)膜濃水的處理方式是采用蒸發(fā)的方法，蒸發(fā)出的水既可以 直接排放也可以用于電鍍過(guò)程進(jìn)行水回用，而蒸發(fā)出的鹽分則作工業(yè)固體廢棄物處理。由 于使用蒸發(fā)的方法，不論是使用電加熱還是蒸汽加熱，其成本均很高。作為工業(yè)固體廢棄物 而蒸發(fā)出的鹽分，主要是一些可溶性的堿金屬氯化物、硫酸鹽等，同時(shí)會(huì)含有一定量的可溶 性重金屬鹽分。該固體廢棄物相較于一般非水溶性的工業(yè)固體廢棄物，處理成本較高，而且 需要專門的倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存，所以也增加了場(chǎng)地占用。所以實(shí)現(xiàn)膜濃水的非蒸發(fā)方法直接達(dá)標(biāo)排 放具有非常重要而且現(xiàn)實(shí)的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有問(wèn)題，根據(jù)膜濃水與電鍍過(guò)程其它廢水的區(qū)別，結(jié) 合Fenton氧化法，設(shè)計(jì)一種能夠高效去除膜濃水中COD的方法，實(shí)現(xiàn)膜濃水直接達(dá)標(biāo)排放， 并且由于使用普通的化學(xué)、物理處理方法，降低了處理膜濃水的運(yùn)營(yíng)成本，降低了設(shè)備投 資，減少了場(chǎng)地占用。
[0004] 本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到：
[0005] -種去除膜濃水中COD的方法，該方法主要由紫外線輻照下的循環(huán)氧化處理、絮 凝沉淀、達(dá)標(biāo)排放三個(gè)工藝單元組成，其具體包括如下步驟：
[0006] (1)紫外線輻照下的循環(huán)氧化處理：電鍍廢水處理中中水回用后的膜濃水，加入 Fenton試劑后流經(jīng)紫外線輻照裝置再返回氧化池，形成一個(gè)循環(huán)往復(fù)過(guò)程；
[0007] (2)絮凝沉淀：經(jīng)過(guò)步驟（1)紫外線輻照下循環(huán)氧化處理的膜濃水，根據(jù)是膜濃水 重金屬離子是否達(dá)標(biāo)加入不同藥劑進(jìn)行絮凝沉淀；
[0008] (3)達(dá)標(biāo)排放：步驟（2)中混合液沉淀完全后，上清液直接排放，沉淀污泥按照電 鍍廢液處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥處理方式處理。
[0009] 在步驟（1)中，F(xiàn)enton試劑的投加順序?yàn)椋合韧都恿蛩醽嗚F和草酸，待硫酸亞鐵與 草酸完全溶解后調(diào)節(jié)溶液pH值至3?4,最后加入雙氧水；對(duì)具體某一家電鍍企業(yè)的膜濃 水按照國(guó)標(biāo)GBl1914-89化學(xué)需氧量的測(cè)定方法測(cè)定COD&值，加入的雙氧水釋放出的氧的 重量為COD&值的115%?150%，優(yōu)選120% ;所述硫酸亞鐵和雙氧水的摩爾比為1 :15?40， 優(yōu)選1 :15?25 ;所述硫酸亞鐵和草酸的摩爾比為I:2. 5?4. 0,優(yōu)選1 :3。
[0010] 加入Fenton試劑后，膜濃水經(jīng)過(guò)循環(huán)泵開始在氧化池一紫外線輻照裝置一氧化 池中進(jìn)行循環(huán)處理；該循環(huán)過(guò)程的pH值為3?4,持續(xù)時(shí)間為1?3h，優(yōu)選為2h;流速200? 500L/min〇
[0011] 在步驟（2)中，根據(jù)膜濃水中重金屬離子含量是否達(dá)到《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996)》要求，進(jìn)行下述操作：a、重金屬離子含量達(dá)標(biāo)的，調(diào)節(jié) pH值至8?9,邊攪拌邊加入PAC和PAM進(jìn)行絮凝；b、重金屬離子含量超標(biāo)的，先調(diào)節(jié)pH值 至7?8,加入硫化鈉，攪拌8?15min，優(yōu)選IOmin;然后調(diào)節(jié)pH值至8?9,加入PAC和 PAM，攪拌8?15min，優(yōu)選IOmin,進(jìn)行絮凝。加入藥劑的混合液泵入二沉池，在二沉池停留 時(shí)間為20?60min，優(yōu)選30min。本發(fā)明對(duì)絮凝沉淀過(guò)程不做特殊要求，絮凝劑的加入量是 本領(lǐng)域公知的，一般加至不再產(chǎn)生沉淀為止。
[0012] 在步驟（3)中，溶液經(jīng)過(guò)絮凝沉淀以后，上清液直接排入清水池中，二沉池下部形 成的污泥通過(guò)污泥泵抽出至污泥池。經(jīng)過(guò)絮凝沉淀后的上清液的C0D&值可以達(dá)到《中華人 民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996)》表4中C0D&不高于100mg/L的標(biāo)準(zhǔn) 直接排放。如果膜濃水中含有重金屬離子，經(jīng)過(guò)上述處理以后，重金屬離子的含量也同時(shí)達(dá) 至IJ《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996)》中關(guān)于重金屬離子的排放 標(biāo)準(zhǔn)。
[0013] 循環(huán)紫外處理工藝中不同參數(shù)的確定：
[0014]FeSO4 *7H20 與H2O2 摩爾比（以n(FeS04)/n(H202)表示）的確定，實(shí)驗(yàn)中FeSO4 *7H20 與H2C2O4 ? 2H20的摩爾比均為3:1。所有藥品投入順序及pH值調(diào)節(jié)順序均按照本發(fā)明中描 述的方式進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中所有樣品PH均為3.1。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)最終得到的上清液進(jìn)行取樣， 采用國(guó)標(biāo)GB11914-89化學(xué)需氧量的測(cè)定方法測(cè)定0?&值，得到如圖3結(jié)果。
[0015]
[0016]
[0017] 最終確定合適的n(FeS04)/n(H202)應(yīng)當(dāng)在1/15?1/40之間，低于1/40的比例將 會(huì)使最終絮凝階段產(chǎn)生的絮凝物漂浮在溶液表面而不下沉，高于1/15的比例，COD去除效 果不好。
[0018] 按照同樣方法，取n(FeSO4)Ai(H2O2) =1/20,溶液初始pH=3. 1，采用紫外線循環(huán)處 理。實(shí)驗(yàn)中隨時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH值在3?4之間與在實(shí)驗(yàn)中不調(diào)節(jié)pH比較，最終水樣的COD 值，隨時(shí)調(diào)節(jié)pH值在3?4之間的比不調(diào)節(jié)的要低大約25%。所以，確定實(shí)驗(yàn)中要自動(dòng)調(diào) 節(jié)pH值，維持處理體系的pH值在3?4之間?？梢源_定草酸與硫酸亞鐵的摩爾比應(yīng)該在 2. 5?3. 5之間，最佳值為3。也通過(guò)本發(fā)明所述的方法確定了雙氧水與膜濃水COD之間的 比例是115%?150%之間，高的H2O2投入比例雖然去除效果更好，但是導(dǎo)致成本上升而得不 償失，低的H2O2投入比例導(dǎo)致COD去除率下降，故而確定最佳比例是120%。
[0019] 所以，最優(yōu)的生產(chǎn)工藝條件確定為：H202的投入量按照膜濃水COD值的120%計(jì) 算；草酸與硫酸亞鐵的摩爾比是3:1 ;pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)，始終維持紫外循環(huán)處理體系的pH在 3?4之間。
[0020]本發(fā)明還提供了一種去除膜濃水中COD的系統(tǒng)，包括循環(huán)紫外線氧化處理系統(tǒng)、 絮凝沉淀系統(tǒng)以及清水排放系統(tǒng)；所述循環(huán)紫外線氧化處理系統(tǒng)包括氧化池、紫外線處理 裝置、雙氧水儲(chǔ)存箱、硫酸儲(chǔ)存箱和循環(huán)泵，所述氧化池和所述紫外線處理裝置連接成閉合 循環(huán)管路，在所述紫外線處理裝置的進(jìn)水管路上設(shè)置有所述循環(huán)泵，所述雙氧水儲(chǔ)存箱和 硫酸儲(chǔ)存箱分別和所述氧化池連接；所述絮凝沉淀系統(tǒng)包括依次連接的PH值調(diào)節(jié)池和二 沉池，以及分別和pH值調(diào)節(jié)池連接的燒堿溶液儲(chǔ)存箱、PAC溶液儲(chǔ)存箱和PAM溶液儲(chǔ)存箱， 所述PH值調(diào)節(jié)池的入水口和所述循環(huán)紫外線氧化處理系統(tǒng)中氧化池的一個(gè)出水口連接； 所述清水排放系統(tǒng)包括污泥池和清水池，所述污泥池的進(jìn)口和所述二沉池的排泥口連接， 所述清水池的進(jìn)水口和所述二沉池的清水出口連接。
[0021] 所述紫外線處理裝置由一個(gè)雙層同心圓筒形容器、紫外線燈組成；所述雙層同心 圓筒形容器的外圓筒壁采用不透明PVC材料組成，內(nèi)圓筒壁是一個(gè)透明石英套；所述雙層 同心圓筒形容器的外圓筒和內(nèi)圓筒之間構(gòu)成密封通道，為循環(huán)水流經(jīng)的通道；所述內(nèi)圓筒 內(nèi)插有紫外線燈；所述外圓筒的壁上下部各開一個(gè)口，分別作為進(jìn)出水口和氧化池連接。
[0022] 所述雙氧水儲(chǔ)存箱和所述氧化池的管路上還設(shè)有計(jì)量泵，用于控制雙氧水加入 量；所述氧化池還設(shè)有第一在線式PH值控制器，所述硫酸儲(chǔ)存箱和所述氧化池的管路上還 設(shè)有第一加藥泵，用于控制硫酸加入量。
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