本發(fā)明屬于污水處理,具體涉及一種集成化的高有機廢水的反滲透處理系統(tǒng)。
背景技術:
1、反滲透膜技術憑借高效去除水中鹽分、有機物及病原微生物的特性,在難降解廢水、工業(yè)園區(qū)廢水等高有機物含量廢水的處理中發(fā)揮關鍵作用。然而,當處理此類高有機物含量的水源時,反滲透膜系統(tǒng)的生物污堵問題尤為棘手。生物污堵是指微生物在膜表面附著并形成生物膜,隨時間積累,會引發(fā)膜元件通量銳減、跨膜壓差攀升,嚴重制約系統(tǒng)運行效率。此類污染不僅增加清洗頻次與能耗,更縮短膜使用壽命,大幅推高運行成本,在高回收率反滲透系統(tǒng)中矛盾更為突出——高回收率運行雖提升水資源利用率,卻加劇有機物與微生物濃縮效應,加速生物污堵形成。
2、值得關注的是,傳統(tǒng)預處理技術應用于高有機物含量的有機廢水反滲透預處理時,難以有效抑制生物污染,無法有效降低反滲透膜的有機污堵與生物污堵。面對難降解廢水、工業(yè)園區(qū)廢水處理的復雜需求,市場需要兼具高效處理能力與占地小、集成化優(yōu)勢的新型預處理技術,以突破傳統(tǒng)技術瓶頸,更好地應對高有機物含量水源處理中的生物污堵難題,助力近零排放目標的實現(xiàn)。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種集成化的高有機廢水的反滲透處理系統(tǒng),本發(fā)明提供的反滲透預處理方法能夠有效減少反滲透膜表面污染物附著,降低反滲透膜的有機污堵與生物污堵風險,顯著提升滲透系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性與水處理效能,降低能耗、減少維護頻次,延長膜組件使用周期。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
3、本發(fā)明提供了一種有機廢水反滲透預處理方法,包括以下步驟:
4、(1)將有機廢水進行重力沉降處理,得到一級處理廢水;
5、(2)將所述一級處理廢水進行磁絮凝處理,得到第二級理廢水和絮凝污水,所述磁絮凝處理包括向所述一級處理廢水中依次加入混凝劑、磁混劑和助凝劑,然后進行絮凝沉降;
6、(3)將所述二級處理廢水進行微生物電解處理,得到二氧化碳和三級處理廢水;
7、(4)向所述三級處理廢水中通入臭氧,在催化劑的催化條件下進行臭氧催化氧化處理,對三級處理廢水中的有機污染物進行降解,得到四級處理廢水。
8、優(yōu)選的,所述混凝劑包括聚合氯化鋁(pac),所述混凝劑的質量與所述有機廢水的體積比為(5~50)mg:1l;
9、所述磁混劑包括四氧化三鐵,所述磁混劑的質量與所述有機廢水的體積比為(10~100)mg:1l;
10、所述助凝劑包括陰離子型聚丙烯酰胺和/或非離子型聚丙烯酰胺,所述助凝劑的質量與所述有機廢水的體積比為(1~10)mg:1l;
11、所述磁絮凝處理的ph值為6~7,所述磁絮凝處理采用二氧化碳調(diào)節(jié)ph值。
12、優(yōu)選的,得到所述絮凝污水后還包括:將所述絮凝污水進行磁混劑回收,得到回收磁混劑和非磁性物質,所述回收磁混劑回用至步驟(2)中。
13、優(yōu)選的,所述微生物電解處理得到二氧化碳后,還包括將所述微生物電解處理得到的二氧化碳用于磁絮凝處理的ph值調(diào)節(jié)。
14、優(yōu)選的,所述微生物電解處理在厭氧的陽極和供氧的陰極的條件下進行,所述微生物電解處理在微生物電解池中進行,所述微生物電解池包括陽極室和陰極室,所述陰極室中還生成氫氣。
15、優(yōu)選的,所述三級處理廢水中總有機碳(toc)的含量為5~10mg/l;
16、所述臭氧的質量與所述三級處理廢水中總有機碳的質量之比為0.5~1.5:1;
17、所述催化劑為負載型催化劑,所述催化劑與所述臭氧的質量比為0.2~0.4:1;
18、所述臭氧催化氧化處理還得到氧氣,得到氧氣后還包括將所述氧氣用于所述微生物電解處理中。
19、本發(fā)明提供了一種有機廢水反滲透處理方法,包括以下步驟:
20、將上述技術方案所述的有機廢水反滲透預處理方法得到的四級處理廢水進行反滲透處理,得到反滲透純水和反滲透濃水。
21、優(yōu)選的,還包括:將部分所述反滲透純水用于所述微生物電解處理中;
22、所述反滲透濃水的電導率≥20000μs/cm,溶解性總固體(tds)≥14000mg/l;
23、所述反滲透濃水進行能量回收處理,所述能力回收處理為將所述反滲透濃水的水壓轉化為電能。
24、本發(fā)明提供了一種有機廢水反滲透處理系統(tǒng),包括依次連通的沉淀池、磁絮凝裝置、微生物電解池、臭氧處理裝置和反滲透裝置;
25、所述磁絮凝裝置包括依次連通的混凝單元、磁混單元、助凝單元和沉淀單元。
26、優(yōu)選的,所述沉淀池的底部設置有排泥板,所述排泥板用于排放所述沉淀池中的污泥;
27、所述沉淀單元設置有污水排放口;
28、所述微生物電解池設置有陽極室和陰極室,所述陽極室設置有陽極,所述陽極室設置有氣體出口和液體入口,所述陰極室設置有陰極,所述陰極室設置有氣體入口、液體入口和氣體出口;
29、所述臭氧處理裝置設置有氧氣出口,所述氧氣出口與所述陰極室的氣體入口連通;
30、所述反滲透裝置設置有進水口、純水出口和濃水出口,所述濃水出口與所述進水口設置有回流管道;
31、所述有機廢水反滲透處理系統(tǒng)還包括磁粉回收裝置、能量回收處理裝置、純水儲罐和氫氣儲罐;
32、所述磁粉回收裝置的入口與所述沉淀單元的污水排放口連通;
33、所述能量回收處理裝置的入口與所述反滲透裝置的濃水出口連通;
34、所述純水儲罐的入口與所述反滲透裝置的純水出口連通;
35、所述氫氣儲罐的入口與所述陰極室的氣體出口連通。
36、本發(fā)明提供了一種有機廢水反滲透預處理方法,包括以下步驟:(1)將有機廢水進行重力沉降處理,得到一級處理廢水;(2)將所述一級處理廢水進行磁絮凝處理,得到二級處理廢水和絮凝污水,所述磁絮凝處理包括向所述一級處理廢水中依次加入混凝劑、磁混劑和助凝劑,然后進行絮凝沉降;(3)將所述二級處理廢水進行微生物電解處理,得到二氧化碳和三級處理廢水;(4)向所述三級處理廢水中通入臭氧,在催化劑的催化條件下進行臭氧催化氧化處理,對三級處理廢水中的小分子有機污染物進行降解,得到四級處理廢水。本發(fā)明提供的有機廢水反滲透預處理方法,在反滲透處理之前,通過合理設置預處理的工序,利用重力沉降處理、磁絮凝處理、微生物電解處理和臭氧催化氧化處理的協(xié)同作用,能夠實現(xiàn)有機廢水中有機污染物和生物污染物濃度的顯著降低,從而有效減少后續(xù)反滲透處理使用的反滲透膜表面污染物附著,精準降低原水有機污堵與生物污堵風險,顯著提升高回收率反滲透系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性與水處理效能,降低能耗、減少維護頻次,延長膜組件使用周期,為高回收率反滲透系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行提供突破性解決方案,同時,本發(fā)明提供有機廢水反滲透預處理方法能夠實現(xiàn)相應處理系統(tǒng)能夠發(fā)揮集成化,占地面積小的優(yōu)點,解決用地緊張的問題,兼具經(jīng)濟價值與行業(yè)應用前瞻性。
1.一種有機廢水反滲透預處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權利要求1所述的有機廢水反滲透預處理方法,其特征在于,所述混凝劑包括聚合氯化鋁,所述混凝劑的質量與所述有機廢水的體積比為(5~50)mg:1l;
3.根據(jù)權利要求1或2所述的有機廢水反滲透預處理方法,其特征在于,得到所述絮凝污水后還包括:將所述絮凝污水進行磁混劑回收,得到回收磁混劑和非磁性物質,所述回收磁混劑回用至步驟(2)中。
4.根據(jù)權利要求2所述的有機廢水反滲透預處理方法,其特征在于,所述微生物電解處理得到二氧化碳后,還包括將所述微生物電解處理得到的二氧化碳用于磁絮凝處理的ph值調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權利要求1所述的有機廢水反滲透預處理方法,其特征在于,所述微生物電解處理在厭氧的陽極和供氧的陰極的條件下進行,所述微生物電解處理在微生物電解池中進行,所述微生物電解池包括陽極室和陰極室,所述陰極室中還生成氫氣。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的有機廢水反滲透預處理方法,其特征在于,所述三級處理廢水中總有機碳的含量為5~10mg/l;
7.一種有機廢水反滲透處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
8.根據(jù)權利要求7所述的有機廢水反滲透處理方法,其特征在于,還包括:將部分所述反滲透純水用于所述微生物電解處理中;
9.一種有機廢水反滲透處理系統(tǒng),其特征在于,包括依次連通的沉淀池、磁絮凝裝置、微生物電解池、臭氧處理裝置和反滲透裝置;
10.根據(jù)權利要求9所述的有機廢水反滲透處理系統(tǒng),其特征在于,所述沉淀池的底部設置有排泥板,所述排泥板用于排放所述沉淀池中的污泥;