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節pH后進入混合反應池；混合反應后進行固液分離；清液加酸調節pH后進入調節池，通過微納米氣泡發生器提高臭氧與廢水中有機污染物的反應速率，在紫外光作用下發生強氧化反應；使廢水中的有機污染物得到高效降解，出水可直接排放。本發明在較低氧化劑的使用量和較短氧化時間的條件下達到產水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，整個工藝流程簡單，可操作性強，值得推廣。
【專利說明】一種反滲透濃水的處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及工業廢水綜合處理領域，尤其涉及一種煉油廢水回用過程中產生的反 滲透濃水的處理方法。
【背景技術】
[0002] 國內近幾年在反滲透技術應用于污水回用方面已經取得了一定進展，尤其是石化 企業走在前列，在工業外排污水回用技術方面進行了大量研究和開發工作，取得了很大進 展。近幾年來，隨著國內各地方廢水排放標準的日益嚴格，反滲透產生的濃水的水質已經不 能滿足排放的要求，主要是嚴格了 COD的排放標準。
[0003] 基于此，各相關的反滲透技術應用企業正結合自身的水質特點，采用不同的處理 方法進行處理與處置。大部分企業采用反滲透濃水與其它排污水混合的方法進行排放；也 有少數企業正在建設"零排放"工程。企業均面臨著嚴竣的達標排放形勢。
[0004] 目前對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，加堿調節廢 水pH去除反滲透濃水的硬度，再用膜蒸餾將除硬后濃水進一步濃縮后進行干化處理，產水 直接回用。其中膜蒸餾能耗較高，而且蒸餾工藝對有機物的截留又有很大選擇性，這樣不能 保證產水的有機物滿足回用要求，因此限制了該工藝的推廣應用。
[0005] 還有研究者采用"納濾+調堿除硬+微濾+中和+反滲透濃縮+多效蒸發+干化" 流程處理反滲透濃水。首先采用納濾對濃水進行初步濃縮，將納濾產生的濃水進行調堿除 硬和微濾處理后，進行中和，之后進入反滲透濃縮系統，經過反滲透系統濃縮后的濃水通過 多效蒸發后，濃鹽殘留液自然干化，干化后得到的鹽渣進行集中處置。此工藝因投資大、工 藝復雜、運行成本高，尚處于研究階段。
[0006] 對于反滲透濃水中難生物降解有機污染物，也有研究者采用催化與臭氧氧化相結 合的方式去除部分有機物，后面再采用粉末活性炭吸附或者生化等技術進一步處理后排 放。采用催化臭氧氧化技術處理反滲透濃水，關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、高硬的水質特點使其易在催化劑表面結垢進而影響催化劑的催化 效果和使用壽命，因此限制了該技術的應用。
[0007] 鑒于上述問題，我們探索出相關的技術組合將反滲透濃水中的有機污染物處理至 排放標準以下，這對于污水回用項目的實施具有推動作用。
【發明內容】
[0008] 本發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過預處理+超 濾+反滲透工藝處理后，回用過程中產生的高鹽、高硬、可生化性差且有機污染物濃度超標 的反滲透濃水的處理方法，將反滲透濃水中的有機污染物處理至排放標準以下。
[0009] 首先加堿去除反滲透濃水中大部分成垢離子，再加酸調整至臭氧氧化適宜的pH 范圍，將微納米氣泡技術與臭氧氧化技術相結合同時在紫外光照射下進一步加強臭氧氧化 處理效果，有效去除反滲透濃水中的有機污染物，使其滿足廢水C0D50mg/L以下的排放標 準。
[0010] 本發明所述的反滲透濃水為煉油廠生化出水經過預處理+超濾+反滲透工藝處理 后回用過程中產生的濃水，廢水主要水質特征為：PH7. 5?9,電導率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 計總硬度 0 ?1000mg/L，以 CaCO3 計總堿度 0 ?1000mg/L，BOD5O ?5mg/L。
[0011] 本發明所述的反滲透濃水的處理方法，可以通過以下步驟來實現：
[0012] (1)混合反應：反滲透濃水中加入堿調節pH后進入混合反應池，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入混合反應池，反應池底部分布 曝氣管，采用曝氣攪拌進行混合反應。
[0013] 所述加入的堿為質量百分比濃度為30%的氫氧化鈉溶液。
[0014] 所述調節廢水pH范圍為10?13,最優為11。
[0015] 所述反滲透濃水與堿混合后，在混合反應池停留時間為1?6h，最優為2h。
[0016] (2)固液分離：反滲透濃水與堿混合反應后，經加壓經過聚四氟乙烯薄膜過濾進 行固液分離。
[0017] 過濾后清液至調節池；濾液中的固體懸浮物在薄膜濾芯表面形成濾餅，過濾過程 中根據濁液特性定時反沖洗,將濾餅從濾芯表面去除；過濾與反沖洗交替進行；整個固液 分離運行包括：進料、過濾、排氣、泄壓、反沖洗、沉降和排渣，均為全自動控制，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] 所述過濾時間為10?60min，最優為20min。
[0020] 所述過濾運行壓力為0· 07?0· IMPa。
[0021] 所述過濾膜通量為350?600L/m2 · h，最優為520L/m2 · h。
[0022] 所述排氣時間為5?10秒。所述泄壓時間為5?10秒，最優為5秒。
[0023] 所述反沖洗時間為1?20秒，最優為5?6秒。
[0024] 所述沉降時間為60秒。
[0025] 所述排渣時間為10秒。
[0026] (3)調節池：固液分離后清液加酸調節pH后進入調節池，調節池底部分布曝氣管， 調節池采用曝氣攪拌。
[0027] 可通過管道加入酸；所述加入的酸為質量百分比濃度為10%的鹽酸。
[0028] 所述調節pH調節范圍為5. 6?9. 8,最優為9. 8。
[0029] 所述調節池停留時間為1?6h，最優為I. 5h。
[0030] (4)強氧化：調節池出水經加壓與臭氧充分混合進入溶氣罐，再通過微納米氣泡 發生器生成微納米臭氧氣泡水，在紫外光的催化作用下發生強氧化反應。可采用BT-50型 微納米氣泡發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，最優為2?4mg/L。
[0032] 所述臭氧+微納米氣泡+紫外光氧化時間為1?60min，最優為1?10min。
[0033] 所述紫外光照射功率為10?lOOOw，最優為30w。
[0034] 所述BT-50型微納米發生器工作壓力為0· 03?0· 07MPa，可產生1?50微米的微 納米氣泡。
[0035] (5)產水：經以上步驟處理，產水COD小于50mg/L，可直接排放。
[0036] 本發明與現有技術的實質性區別在于，通過加堿與固液分離裝置相結合的方式使 反滲透濃水中大部分成垢離子析出，再加酸回調廢水pH至臭氧氧化適宜的pH范圍，利用微 納米氣泡發生器大大提高臭氧與廢水中有機污染物的反應速率同時利用紫外光的強催化 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] 通過本發明提供的方法，反滲透濃水在pH為10?13的條件下反應，經固液分離 裝置過濾去除廢水中95%以上的成垢離子，再調酸至臭氧氧化適宜pH范圍，在微米氣泡發 生器和紫外光的雙重作用下，大大提高臭氧對廢水中有機污染物的降解深度，最終出水COD 小于50mg/L，廢水經處理后可直接排放。本工藝組合中的固液分離方法可實現固液的高效 穩定分離。微納米氣泡發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 化時間條件下達到理想的處理效果。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，整個工藝流程簡單，可操作性強，值得推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038] 圖1是本發明的反滲透濃水的處理工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 實施例 1、2、3
[0040] 某煉油廠生化出水經過預處理+超濾+反滲透工藝處理后反滲透濃水水質情況見 表1。
[0041] 表1反滲透濃水水質
[0042]
【權利要求】
1. 一種反滲透濃水的處理方法，包括以下步驟： (1) 混合反應：反滲透濃水中加入堿調節pH后進入混合反應池，采用曝氣攪拌進行混 合反應； (2) 固液分離：反滲透濃水與堿混合反應后，經加壓經過聚四氟乙烯薄膜過濾進行固 液分離； (3) 調節池：固液分離后清液加酸調節pH后進入調節池，調節池采用曝氣攪拌； (4) 強氧化：調節池出水經加壓與臭氧充分混合進入溶氣罐，再通過微納米氣泡發生 器生成微納米臭氧氣泡水，在紫外光的催化作用下發生強氧化反應； (5) 產水：經以上步驟處理，產水COD小于50mg/L。
2. 根據權利要求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 油廠生化出水經過預處理+超濾+反滲透工藝處理后回用過程中產生的濃水，主要水質 特征為：pH7. 5 ?9,電導率 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 計總硬度 0 ?1000mg/L，以 CaC03 計總堿度 0 ?1000mg/L，B0D50 ?5mg/L。
3. 根據權利要求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 加入的堿為質量百分比濃度為30%的氫氧化鈉溶液，所述調節pH范圍為10?13,所述反滲 透濃水與堿混合后在混合反應池停留時間為1?6h。
4. 根據權利要求3所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述調節pH為11，所 述在混合反應池停留時間為2h。
5. 根據權利要求1或2所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，步驟（2)中整個固 液分離運行包括：進料、過濾、排氣、泄壓、反沖洗、沉降和排渣。
6. 根據權利要求5所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述過濾時間為10? 60min ;所述過濾運行壓力為0. 07?0. IMPa ;所述過濾膜通量為350?600L/m2 *h ;所述排 氣時間為5?10秒；所述泄壓時間為5?10秒；所述反沖洗時間為1?20秒；所述沉降 時間為60秒；所述排渣時間為10秒。
7. 根據權利要求6所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述過濾時間為 20min ;所述過濾膜通量為520L/m2 4 ;所述泄壓時間為5秒；所述反沖洗時間為5?6秒。
8. 根據權利要求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. 根據權利要求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 加入的酸為質量百分比濃度為10%的鹽酸；所述調節pH調節范圍為5. 6?9. 8 ;所述調節 池停留時間為1?6h。
10. 根據權利要求9所述的反滲透濃水的處理方法，其特征在于，所述調節pH調節為 9. 8 ;所述調節池停留時間為1. 5h。
11. 根據權利要求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+紫外光氧化時間為1?60min ; 所述紫外光照射功率為10?l〇〇〇w。
12. 根據權利要求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 ;所述氧化時間為1?10min ;所述紫外光照射功率為30w。
13. 根據權利要求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型微納米氣泡發生器泄壓釋放生成微納米臭氧氣泡水。
14. 根據權利要求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 發生器工作壓力為〇? 03?0? 07MPa。
【文檔編號】C02F9/08GK104418451SQ201310364686
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】龔小芝, 劉正, 趙輝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院