一种反渗透浓水深度达标处理方法及系统技术方案

本发明专利技术属于污水深度处理技术领域，具体涉及一种反渗透浓水深度达标处理方法及系统。所述方法包括：(1)电解催化氧化：调节反渗透浓水pH值为2.0～4.0，进行电解催化氧化反应；(2)铁碳微电解：电解催化氧化出水进入铁碳微电解反应器进行处理；(3)絮凝沉淀：将污水pH调节为6.0～8.0，并在絮凝沉淀池中投加絮凝剂；(4)缺氧处理：在絮凝沉淀出水中投加有机碳源，然后与好氧池的混合液回流水混合后进行缺氧池；(5)好氧处理：缺氧池出水进入好氧池；(6)二次沉淀：好氧池出水进一步沉淀；(7)曝气生物降解：经二次沉淀后的出水进入曝气生物滤池；其是技术和经济上均可行的处理炼化企业污水回用过程中产生的反渗透浓水的方法，能达到GB 31570-2015中特别保护地区的排放标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水深度处理
，具体涉及一种反渗透浓水深度达标处理方法及系统，尤其是在炼油达标污水回用过程中产生的反渗透浓水深度达标处理方法及系统。
技术介绍
随着我国工业化进程的不断发展，大量工业污染物被排放到了自然环境中，给自然水体带来越来越严重的污染，这种污染不但会增加人类对水资源使用的成本，而且还会危及到人们的健康，由此造成的水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。采用先进的污水回用技术将污水处理后循环使用，即可节约大量的水资源，也可大幅度减少污水的排放量，因此，污水回用新技术经过多年的努力已取得了长足进步，尤其是超滤-反渗透工艺作为一种高效的脱盐技术广泛应用于炼化系统的污水回用领域。该工艺以炼化污水处理场经两级以上生化处理达标的废水作为回用水源，产水回用，浓水需要达标处理后排放。超滤-反渗透工艺的回收率一般控制在75％左右，同时产生25％左右的浓水，浓水中的盐和COD等污染物被浓缩接近4倍。尽管二级生化出水已达到国家排放标准，但由于其可生化性较差，经超滤-反渗透工艺物理浓缩后，反渗透浓水的可生化性依旧非常差，通常该类浓水的COD70～200mg/L，氨氮5～15mg/L，总氮120～180mg/L，总磷0.5～1.5mg/L，各项指标均大大高于国家标准。随着水污染程度的日益加剧，国家和地方相继制定了更加严格的污水排放标准(GB31570-2015)，并加大了执法力度，特别保护地区污染物排放标准为：COD≤50mg/L、氨氮≤5mg/L、总氮≤30mg/L、总磷≤0.5mg/L，越来越多采用超滤-反渗透污水回用工艺的企业面临着反渗透浓水不能达标排放的问题。目前对于反渗透浓水无害化处理的研究主要集中在回用和达标排放两个方面。反渗透浓水的回用研究主要采用“加碱除硬-膜蒸馏”和“加碱除硬-反渗透浓缩-多效蒸发-干化”工艺，这两种工艺因投资大、工艺复杂、运行成本高，而难以工业实施。反渗透浓水的达标排放研究主要采用高级氧化与其它生化处理工艺相结合的方法进行。众所周知，生化反应顺利进行必须保证水中合适的C、N、P的比例，通常厌氧反应C:N:P＝500:5:1，好氧反应C:N:P＝100:5:1。反渗透浓水中有机物与总氮的比例明显偏低，因此生化处理难度较大。从公开的文献报道可知，目前解决该问题的办法是大量补充碳源，碳源通常使用葡萄糖、淀粉、乙酸钠、甲醇和乙醇，因此，系统的运行成本较高。2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇(TMPD)是一种重要有机化工中间体，在合成香料、润滑油、表面涂料、石油加工、纺织印染及食品工业中具有广泛的用途，TMPD生产工艺废水是高浓度有机废水，含有异丁醛、正丁醇、正丁酸、异丁醇、异丁酯、辛戊二醇等，废水的COD70000～100000mg/L，水中为无氮源、无磷源，由于该废水可生化性非常好，目前采用工程菌一步氧化法处理，水力停留时间(HRT)为160h，COD降到300mg/L左右后排入污水处理场深度处理。该方法处理废水的费用非常高，而且产生的大量剩余污泥也难以处置。专利CN104609658A公开了一种城市污水回用过程中产生的反渗透浓水达标处理方法，工艺流程为：催化内电解-混凝沉淀-反硝化生物滤池-曝气生物滤池，该专利技术通过铁炭内电解反应去除浓水中的有机物，两级生物滤池生物膜处理进一步去除浓水中的有机物和氨氮，处理后出水COD、氨氮、总氮、总磷均能达到(GB18918-2002)一级A标准。该专利技术专利处理的原水为城市污水回用过程中产生的反渗透浓水，采用该流程处理的主要原因是污水COD(120～150mg/L)低且容易被氧化，水中的总氮(24～40mg/L)含量不高，流程中有反硝化措施，由此，采用此工艺出水才能全面达标排放。专利CN104556533A公开了一种炼油达标污水回用过程中产生的反渗透浓水达标处理方法，工艺流程为：电解催化氧化-铁碳微电解-双氧水氧化-混凝沉淀-曝气生物滤池。该专利技术在电解催化氧化反应器中，在电极、催化剂、直流电场和氧气的共同作用下，将有机物降解成为中间产物或无机物；铁碳微电解反应器内部装填的铁碳填料是由铁和碳在高温下烧结而成，在酸性条件下，利用铁-碳颗粒之间存在着电位差形成的无数个细小的原电池发生氧化还原反应，从而破坏污染物质的分子结构；在铁碳微电解反应器出水中投加双氧水，充分利用水中的Fe2+与双氧水构成Fenton试剂氧化体系，污水中污染物进一步被氧化和分解；曝气生物滤池通过微生物的新陈代谢过程实现污水的生物降解。该专利技术专利处理的原水为炼油达标污水回用过程中产生的反渗透浓水，COD70～200mg/L，可生化性较差，处理后出水COD≤50mg/L，由于流程中无反硝化措施，因此，出水的总氮和总磷较高，无法达到GB31570-2015中特别保护地区的排放标准。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是开发出一种技术上和经济上均可行的反渗透浓水深度达标处理方法及系统，处理炼化企业污水回用过程中产生的反渗透浓水，使之达到GB31570-2015中特别保护地区的排放标准。一种反渗透浓水深度达标处理方法，其包括以下步骤：(1)电解催化氧化：调节反渗透浓水pH值为2.0～4.0，进行电解催化氧化反应；(2)铁碳微电解：电解催化氧化出水进入铁碳微电解反应器进行处理；(3)絮凝沉淀：将污水pH调节为6.0～8.0，并在絮凝沉淀池中投加絮凝剂；(4)缺氧处理：在絮凝沉淀出水中投加有机碳源，然后与好氧池的混合液回流水混合后进行缺氧池；(5)好氧处理：缺氧池出水进入好氧池；(6)二次沉淀：好氧池出水进一步沉淀；(7)曝气生物降解：经二次沉淀后的出水进入曝气生物滤池。所述步骤(1)中在催化剂、直流电场和氧气的共同作用下，在阳极直接发生反应，将有机物降解成为中间产物或无机物；在阴极发生间接反应，曝气溶解氧在极板表面生成H2O2，H2O2在催化剂的表面发生类Fenton反应，生成·OH，·OH具有较高的氧化电位，能很好的降解有机物。在电解催化氧化体系中主要发生的反应如下:MOx+H2O→MOx(·OH)+H++e-(1)MOx(·OH)→MOx+1+H++e-(2)R+MOx+1→RO+MOx(3)作为优选地，用硫酸调节反渗透浓水的pH值；采用的催化剂是含有金属离子Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+、Ag+和Zn2+中的一种或几种或其金属氧化物中的一种或几种的负载型催化剂；电解催化氧化采用的电极材料为碳、304不锈钢、316L不锈钢、铜、钛、铱、金以及含有这些金属的复合材料；电极间距是2～10cm，优选2～6cm；电极间的电流密度是5～40mA/cm2，优选8～30mA/cm2；反应时间是5～70分钟，优选10～50分钟。所述步骤(2)中铁碳微电解反应器内部装填的铁碳填料是由铁和碳在高温下烧结而成，其比表面积大，为多孔状。在酸性条件下，以废水为电解质溶液，利用铁-碳颗粒之间存在着电位差形成的无数个细小的原电池发生氧化还原反应，产生的新生态羟基自由基和Fe2+等具有很强的氧化或还原能力的物质，迅速与废水中的污染物发生羟基取代反应、脱氧反应和电子转移反应等诸多氧化或还原反应,从而破坏污染物质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反渗透浓水深度达标处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)电解催化氧化：调节反渗透浓水pH值为2.0～4.0，进行电解催化氧化反应；(2)铁碳微电解：电解催化氧化出水进入铁碳微电解反应器进行处理；(3)絮凝沉淀：将污水pH调节为6.0～8.0，并在絮凝沉淀池中投加絮凝剂；(4)缺氧处理：在絮凝沉淀出水中投加有机碳源，然后与好氧池的混合液回流水混合后进行缺氧池；(5)好氧处理：缺氧池出水进入好氧池；(6)二次沉淀：好氧池出水进一步沉淀；(7)曝气生物降解：经二次沉淀后的出水进入曝气生物滤池。

【技术特征摘要】
1.一种反渗透浓水深度达标处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)电解催化氧化：调节反渗透浓水pH值为2.0～4.0，进行电解催化氧化反应；(2)铁碳微电解：电解催化氧化出水进入铁碳微电解反应器进行处理；(3)絮凝沉淀：将污水pH调节为6.0～8.0，并在絮凝沉淀池中投加絮凝剂；(4)缺氧处理：在絮凝沉淀出水中投加有机碳源，然后与好氧池的混合液回流水混合后进行缺氧池；(5)好氧处理：缺氧池出水进入好氧池；(6)二次沉淀：好氧池出水进一步沉淀；(7)曝气生物降解：经二次沉淀后的出水进入曝气生物滤池。2.根据权利要求1所述的反渗透浓水深度达标处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中用硫酸调节反渗透浓水的pH值，且采用的催化剂是含有金属离子Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+、Ag+和Zn2+中的一种或几种或其金属氧化物中的一种或几种的负载型催化剂。3.根据权利要求1所述的反渗透浓水深度达标处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中电解催化氧化采用的电极材料为碳、304不锈钢、316L不锈钢、铜、钛、铱、金以及含有这些金属的复合材料，电极间距是2～10cm，优选2～6cm，电极间的电流密度是5～40mA/cm2，优选8～30mA/cm2，反应时间是5～70分钟，优选10～50分钟。4.根据权利要求1所述的反渗透浓水深度达标处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中铁碳微电解反应器内部装填的铁碳填料是由铁和碳在高温下烧结而成，反应时间是5～70分钟，优选10～50分钟，气水...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌，潘咸峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37