离子交换树脂生产废水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种离子交换树脂废水处理方法，旨在解决离子交换树脂生产废水处理工艺中处理效率低、效果不稳定、不环保的技术问题。本发明专利技术方法通过预处理装置出水后进入生化处理装置，生化处理装置出水进入后处理系统，各部分功能明确，各司其职，工艺组成合理，将物化处理和生化处理有序有机地结合，各单元功能发挥至最大化；通过预处理的组合作用使废水生化性提高；在生化处理装置中利用不同菌种存在的优势去除不同的有机物。本发明专利技术方法能够有效的对污水进行深度处理，使最终出水水质COD降至200mg/L以下，满足环保要求；其处理系统运行管理方便，工艺稳定，投资运行费用低；处理效率高、处理效果稳定且经济合理。

【技术实现步骤摘要】
离子交换树脂生产废水处理系统及方法
本专利技术涉及工业废水处理
，具体涉及一种离子交换树脂废水处理系统及方法。
技术介绍
离子交换树脂是带有官能团、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别，主要分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类。离子交换树脂应用领域广泛，在水处理领域，离子交换树脂的需求量约占离子交换树脂产量的90%。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等，然后是食品工业、制药行业；在中药提成、合成化学和石油化学工业等方面也有所应用。这些行业中的水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，均可用树脂进行回收使用。如，去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。然而，离子交换树脂生产时，生产废水成分复杂，污染物严重，含盐量高，是典型的高盐高污染化工工业废水。其污染物主要成分是苯乙烯、二乙烯苯、甲醛、甲醇、三甲胺、二甲胺、甲缩醛、苯甲醛、氯甲醚、聚乙烯醇、明胶、木质素、次甲基蓝；盐分含量高达8500mg/L～25000mg/L；COD均值高达10000mg/L。现有技术中，离子交换树脂生产废水处理主要采用兑水后进行厌氧+好氧处理工艺。但该类处理工艺出水仍不能达到排放指标，且需要耗费大量的生产用水；且运行工艺不稳定，处理效果差强人意，不能满足日趋严格的环保要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种离子交换树脂废水处理系统及方法，以期解决现有技术中离子交换树脂生产废水处理工艺中处理效率低、效果不稳定、不环保的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：设计一种离子交换树脂生产废水处理系统，包括依次连通的预处理单元、生化处理单元和后处理单元，所述预处理单元包括依次连通的微电解反应器、碱曝气罐、一级絮凝沉淀设备；所述微电解反应器由下至上包括进水区、填料区和出水区；进水区内设有由流化风机通气的曝气机构；填料区内盛装颗粒填料；出水区与填料区的连接处设有呈45～60℃倾斜角的锥形结构。所述生化处理单元包括依次连通的水解酸化池、缺氧池和生物好氧处理区段；所述生物好氧处理单元包括依次连通的一级好氧池、中间沉淀池、二级好氧池和二级沉淀池；所述中间沉淀池的污泥出口分别与所述水解酸化池的入口和所述一级好氧池的入口连通；所述二级好氧池的污水出口与所述缺氧池的入口连通；所述二级沉淀池的污泥出口还与所述二级好氧池的的入口连通。所述后处理单元包括二级絮凝沉淀设备；所述二级沉淀池通过提升泵与二级絮凝沉淀设备的入口连通。利用上述处理系统处理离子交换树脂生产废水的方法，包括以下步骤：（1）将所述处理废水计量引入所述微电解反应器，调节溶液pH值为2～3，并添加氧化剂反应至少2h；所述氧化剂起始浓度为0.3～2倍的进水COD；（2）向经上步处理后的出水加碱液调节其pH值为9～11，再引至碱曝气罐，以3～20：1的气水比通入空气进行曝气处理，进一步的氧化处理及吹脱二氧化碳和氮气；反应时间为2～4小时；（3）经曝气处理的出水引入一级絮凝沉淀设备，加入复配混凝剂，搅拌反应形成可沉淀的絮体；（4）经絮凝沉淀处理后的出水依次进入水解酸化池、缺氧池和生物好氧处理单元，去除水中氨氮；（5）生物好氧处理单元出水引入二级絮凝沉淀设备，加复配混凝剂反应至形成直径为3～5mm的絮体，经沉淀，出水达标排放。优选的，在所述步骤（1）中，在反应处理的同时按3～20：1的气水比向微电解反应器通入空气，以实现补充氧气的同时在电解反应器内形成流化状态。优选的，在所述步骤（1）中，氧化剂为质量百分含量25～30%的H2O2溶液；所述稀酸为1%～50%稀硫酸或/和1%～30%的盐酸。优选的，在所述步骤（3）中，复配混凝剂由混凝剂和助凝剂组成；所述混凝剂为聚合氧化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁中的至少一种；所述助凝剂为聚丙稀铣胺或硅藻土。优选的，在所述步骤（4）中：将生物好氧处理区段所产生的好氧污泥回流至水解酸化池。优选的，在所述步骤（4）中，所述酸化池采用底部进水上部出水，所述进水的方式为穿孔管补水。进一步的，所述穿孔直径为6～8毫米，孔内流速为3.5～6m/s；所述出水采用三角溢水堰出水，上述溢水堰表面负荷小于6m3/m，所述溢水堰附近水上升流速小于0.5mm/s。与现有技术相比，本专利技术的主要有益技术效果在于：1.本专利技术各设备及工艺流程设置科学合理，各步骤衔接配合精妙：预处理装置出水后进入生化处理装置，生化处理装置出水进入后处理系统，各单元各司其职，工艺组成合理，将物化处理和生化处理有序有机地结合，使各单元功能作用发挥至最大化。2.本专利技术方法能够有效的对离子交换树脂生产污水进行深度处理，使最终出水水质COD降至200mg/L以下，能满足环保上的要求；处理系统运行管理方便，设备运行稳定，投资运行费用低；处理效率高、处理效果稳定且经济合理。3.本专利技术方法中微电解设备内部同步发生同相及异相的催化反应，产生的含铁污泥比传统微电解氧化减少70%，也减少H2O2等氧化剂用药的浪费，同时可灵活调整COD去除量；碱曝罐的设置保证了微电解后二氧化碳和氮气的去除，也同时提高了溶氧量，有利于后续水解酸化的反应控制，为同步反硝化打下坚实的基础；双级好氧工艺运行，保证各自独立的优势菌种，使硝化反应变得简单。4.本专利技术方法通过巧妙设置的预处理工序，可使废水生化性大大提高；而在生化处理装置中利用引入不同种微生物存在的生化优势去除不同的有机物，具有处理效果高且稳定等诸多优点；具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。附图说明图1为离子交换树脂废水处理方法流程示意图。图2为沉淀池的结构示意图。图3为微电解反应器的结构示意图。以上图中，1为储液装置；11为储罐、12为调节池、121为搅拌风机、13为流量计；2为预处理装置；21为微电解反应器、211为进水区、2111为流化风机、2112为曝气机构、212为填料区、213为出水区、2131为锥形结构、22为碱曝气罐、23为一级絮凝沉淀设备；231为混凝池、232为沉淀池、2321为污泥泵、2322为脱泥机、2323为集水井；3为生化处理装置；31为水解酸化池、32为缺氧池、33为一级好氧池、34为中间沉淀池、35为二级好氧池、36为二级沉淀池、37为供氧风机；4为后处理装置；41为二级絮凝沉淀设备；WS管道为污水管道；N管道为污泥管道；HL管道为回流管道；KQ管道为空气管道；A为进水口、B为排放口。具体实施方式下面结合附图和实施例来说明本专利技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术的范围。在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的原材料及试剂如无特别说明，均为市售常规产品；所涉及的试验处理方法，如无特别说明，均为常规方法。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子交换树脂生产废水处理系统，包括依次连通的预处理单元、生化处理单元和后处理单元，其特征在于：/n所述预处理单元包括依次连通的微电解反应器、碱曝气罐、一级絮凝沉淀设备；/n所述微电解反应器由下至上包括进水区、填料区和出水区；进水区内设有由流化风机通气的曝气机构；填料区内盛装颗粒填料；出水区与填料区的连接处设有呈45～60℃倾斜角的锥形结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种离子交换树脂生产废水处理系统，包括依次连通的预处理单元、生化处理单元和后处理单元，其特征在于：
所述预处理单元包括依次连通的微电解反应器、碱曝气罐、一级絮凝沉淀设备；
所述微电解反应器由下至上包括进水区、填料区和出水区；进水区内设有由流化风机通气的曝气机构；填料区内盛装颗粒填料；出水区与填料区的连接处设有呈45～60℃倾斜角的锥形结构。


2.根据权利要求1所述的离子交换树脂生产废水处理系统，其特征在于，所述生化处理单元包括依次连通的水解酸化池、缺氧池和生物好氧处理区段；所述生物好氧处理单元包括依次连通的一级好氧池、中间沉淀池、二级好氧池和二级沉淀池；所述中间沉淀池的污泥出口分别与所述水解酸化池的入口和所述一级好氧池的入口连通；所述二级好氧池的污水出口与所述缺氧池的入口连通；所述二级沉淀池的污泥出口还与所述二级好氧池的的入口连通。


3.根据权利要求1所述的离子交换树脂生产废水处理系统，其特征在于，所述后处理单元包括二级絮凝沉淀设备；所述二级沉淀池通过提升泵与二级絮凝沉淀设备的入口连通。


4.一种离子交换树脂生产废水处理方法，其特征在于，利用权利要求1所述离子交换树脂生产废水处理系统实施，包括以下步骤：
（1）将待处理处理废水计量引入对应的微电解反应器，调节溶液pH值为2～3，并添加氧化剂后反应至少2h；所加入氧化剂起始浓度0.3～2倍于进水COD值；
（2）向经上步处理后的出水加碱液调节其pH值为9～11，再引至碱曝气罐，以3～20：1的气水比通入空气进行曝气处理，进一步的氧化处理及吹脱二氧化碳和氮气；反应时间控制为2～4小时；
（3）经曝气处理的出水引入一级絮凝沉淀设备，加入复配...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏源，郑博珩，孙文波，魏毅宏，
申请(专利权)人：魏毅宏，
类型：发明
国别省市：河南;41