一种D-核糖、高端VC衍生物、异VC钠衍生物制备废水处理方法与流程
未命名
08-03
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技术领域
1.本发明涉及污水处理零排放技术领域,特别是一种d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法。
背景技术:
2.d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备过程中,会产生大量的废水,这些废水含盐量高,有机物成分复杂,生化降解性能差,属于高有机物高含盐废水,此类废水水量很大,经污水处理站处理后排放将会浪费水资源,但又因为无机盐含量高,无法直接回用。目前,针对高盐废水最常用的处理方法包括:多级蒸发、超滤、反渗透等,然而由于高盐废水中硬度较高,高硬度水系统内因硬度高造成系统结垢严重一直是零排放系统面临的难题,为了减轻对零排放系统的影响,需要降低水系统内的硬度,提高水系统水质。二氧化碳除硬方法以其方法流程简单,运行成本低等优点作为除硬方法的首选。但传统的二氧化碳除硬系统存在以下问题:一是除硬效果差,经过除硬处理后,出水硬度常在200mg/l以上,而后续反渗透处理工艺对原水硬度要求高,导致反渗透膜结垢损坏的情况频繁出现。二是除硬装置设置二级沉淀池,处理方法流程复杂,且形成的沉淀颗粒细碎,不易沉降,配套的沉淀池池容大,导致设备投资大。三是二氧化碳通过池底曝气的形式进入反应池,气液混合效果差,导致二氧化碳利用率低,多数二氧化碳以气体的形式从反应区水面释放,利用率一般不超过30%,造成运行成本高,且曝气盘易结垢,堵塞曝气孔,检修频繁。超滤反渗透污水回用时综合产水率不足60%,且产生的浓水有机物含量高,蒸发处理时造成蒸发系统堵塞,频繁检修,且蒸发母液产生量大,导致运行成本高。因此,有必要对现有的二氧化碳除硬方法及装置进行改进,同时对超滤、反渗透浓水进行预处理,实现废水的零排放,但至今未见公开报道。
技术实现要素:
3.针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明之目的就是提供一种d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,可有效解决现有处理方法效果差、处理后废水不能直接回用的问题。
4.为实现上述目的,本发明解决的技术方案是,一种d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,包括以下步骤:
5.s1、构建设备:除镁反应池内装有第一自结晶反应装置,除镁反应池出水口经管道与除钙反应池进水口相连通,除钙反应池内装有第二自结晶反应装置,除钙反应池出水口经管道与絮凝反应池进水口相连通,絮凝反应池出水口经管道与沉淀池进水口相连通,沉淀池出水口经管道与中间水池进水口相连通,中间水池的底部的出水口a和出水口b分别与第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的进水口相连通,第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的出水口分别经第一加药泵和第二加药泵与除钙反应池和ph调节池的二氧化碳溶液加药口相连通,中间水池出水口经管道与ph调节池
进水口相连通,ph调节池出水口经管道与除硬产水箱进水口相连通,产水箱出水口经管道与过滤组件进水口相连通,过滤组件浓水出口经管道与电解装置进水口相连通,过滤组件产水出口经管道与超滤产水箱进水口相连通,超滤产水箱出水口经管道与反渗透装置进水口相连通,反渗透装置淡水出口经管道与反渗透产水箱进水口相连通,反渗透装置浓水出口经三通管道分别与反渗透浓水箱进水口和电解装置进水口相连通,电解装置出水口经管道与反渗透浓水箱进水口相连通,反渗透浓水箱出水口经管道与蒸发装置进水口相连通,蒸发装置出水口经管道与反渗透产水箱进水口相连通;
6.所述除镁反应池、除钙反应池和沉淀池的沉淀出口经管道与污泥浓缩池进口相连通,污泥浓缩池出口经管道与板框压滤机的进口相连通;
7.s2、废水除硬
8.s21、除镁反应:d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水经进水管进入除镁反应池,质量浓度10-30%的氢氧化钠溶液经第一氢氧化钠溶液加药管进入除镁反应池,控制反应池ph为10.5-12.5,第一自结晶反应装置的第一循环提升搅拌器以30-60r/min的转速搅拌,使水流沿第一自结晶反应装置的第一导流筒循环,产生氢氧化镁晶核并逐渐增大为可沉降颗粒,水力停留5-30min,水流流出第一导流筒后,经第一自结晶反应装置的第一挡板的阻挡,经出水口排出进入除钙反应池,大颗粒沉至除镁反应池池底的第一锥斗;
9.s22、除钙反应:通过第二氢氧化钠溶液加药管向除钙反应池内通入质量浓度10-30%的氢氧化钠溶液,通过第一二氧化碳循环加药系统经二氧化碳加药管通入二氧化碳水溶液,控制反应池ph为8.5-10.5,第二自结晶反应装置的第二循环提升搅拌器以50-90r/min的转速搅拌,使水流沿第二自结晶反应装置的第二导流筒循环,产生碳酸钙晶核并逐渐增大为可沉降颗粒,水力停留5-30min,水流流出第二导流筒后,经第二自结晶反应装置的第二挡板的阻挡,经出水口排出进入絮凝反应池,大颗粒沉至除钙反应池池底的第二锥斗,未参与反应的二氧化碳气体通过除钙反应池顶部的第二出气管重新进入第一二氧化碳循环加药系统中;
10.s23、絮凝反应:除钙反应池出水与质量分数为0.1%的助凝剂阴离子聚丙烯酰胺进入絮凝反应池,水力停留2-10min,在絮凝反应池中设有交错折流挡板,通过水流的搅拌作用充分混合后,细小沉淀颗粒在助凝剂阴离子聚丙烯酰胺絮凝作用下,形成块状沉淀物,随出水一并进入沉淀池;
11.s24、泥水分离:沉淀池设置蜂窝斜管,大块沉淀物经蜂窝斜管沉至池底锥斗,水力停留2-5h,上清液进入中间水池;
12.s25、上清液暂存:沉淀池上清液进入中间水池中暂存,水力停留5-20min,一部分出水通过中间水池底部的出水口a和出水口b分别进入第一二氧化碳加药管和第二二氧化碳加药管内溶解二氧化碳后,经第一加药泵和第二加药泵抽提分别进入除钙反应池和ph调节池,另一部分水从中间水池上部出水口自流至ph调节池;
13.s26、调节ph至中性:中间水池出水与二氧化碳水溶液在ph调节池中充分混合反应,水力停留10-40min,将废水ph值调至中性,未参与反应的二氧化碳气体通过ph调节池顶部的第二出气管重新进入第二二氧化碳循环加药系统中,经第二加药泵抽提再次参与反应,通过在线硬度计检测出水硬度,当ph调节池出水硬度达标时,经出水管输送至除硬产水箱,出水硬度不达标时,切换出水阀门,出水返回除镁反应池,重新处理;
14.s3、过滤:废水在除硬产水箱中暂存后,进入过滤组件中,去除废水中的大颗粒悬浮物及有效直径0.005-0.1μm的颗粒和分子量在5000-150000道尔顿范围内的杂质,过滤组件产水进入超滤产水箱暂存,过滤组件中的超滤浓水通过浓水出口进入电解装置;
15.s4、反渗透:废水在超滤产水箱中暂存后,进入反渗透装置中,经反渗透处理,在0.8-6mpa压力下,去除废水中的无机盐离子,产生的淡水进入反渗透产水箱,储存后回用,浓水通过浓水出口进入反渗透浓水箱,部分浓水与过滤组件中的超滤浓水混合后进入电解装置;
16.s5、电解:在电解装置的高频脉冲直流电源及电极板的电解作用下,水中大部分有机物被降解,电解处理10-120min后,废水进入反渗透浓水箱;
17.s6、蒸发:浓水在反渗透浓水箱暂存后,进入三效蒸发系统,通过对浓水的预热-加热-蒸发,蒸发产生的蒸汽经冷凝作用,变成冷凝水进入反渗透产水箱回用,蒸发剩余的废渣,作为危废处理;
18.s7、污泥处理:除镁反应池、除钙反应池和沉淀池的大颗粒沉淀物进入污泥浓缩池,浓缩后经板框压滤机压滤后,泥饼外运,滤液返回除镁反应池。
19.本发明处理方法效果好,不同硬度的废水通过本发明处理后,出水硬度均在40mg/l以下,对后续深度处理设备影响小,二氧化碳利用率高,废水回用过程中富集的高有机物废水经电解处理后可大幅度降低残余有机物量,在进行蒸发时可大大减少母液的含量,进而减少危废的产生。实现废水的零排放,节约用水,提高水资源利用率,社会和经济效益显著。
附图说明
20.图1是本发明设备连接示意图。
具体实施方式
21.以下结合附图和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
22.结合图1给出,一种d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
23.s1、构建设备:除镁反应池1内装有第一自结晶反应装置,除镁反应池1出水口经管道与除钙反应池2进水口相连通,除钙反应池2内装有第二自结晶反应装置,除钙反应池2出水口经管道与絮凝反应池3进水口相连通,絮凝反应池3出水口经管道与沉淀池4进水口相连通,沉淀池4出水口经管道与中间水池5进水口相连通,中间水池5的底部的出水口a和出水口b分别与第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的进水口相连通,第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的出水口分别经第一加药泵28-1和第二加药泵28-2与除钙反应池2和ph调节池6的二氧化碳溶液加药口相连通,中间水池5出水口经管道与ph调节池6进水口相连通,ph调节池6出水口经管道与除硬产水箱7进水口相连通,产水箱7出水口经管道与过滤组件8进水口相连通,过滤组件8浓水出口经管道与电解装置11进水口相连通,过滤组件8产水出口经管道与超滤产水箱9进水口相连通,超滤产水箱9出水口经管道与反渗透装置10进水口相连通,反渗透装置10淡水出口经管道与反渗透产水箱12进水口相连通,反渗透装置10浓水出口经三通管道分别与反渗透浓水箱13进水
口和电解装置11进水口相连通,电解装置11出水口经管道与反渗透浓水箱13进水口相连通,反渗透浓水箱13出水口经管道与蒸发装置14进水口相连通,蒸发装置14出水口经管道与反渗透产水箱12进水口相连通;
24.所述除镁反应池1、除钙反应池2和沉淀池4的沉淀出口经管道与污泥浓缩池15进口相连通,污泥浓缩池15出口经管道与板框压滤机16的进口相连通。
25.s2、废水除硬:
26.s21、除镁反应:d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水经进水管23进入除镁反应池1,质量浓度10-30%的氢氧化钠溶液经第一氢氧化钠溶液加药管20-1进入除镁反应池1,通过第一在线ph计21-1和镁离子在线监测仪22,控制反应池ph为10.5-12.5,在第一自结晶反应装置作用下,通过第一循环提升搅拌器17-1以30-60r/min的转速搅拌,使水流以稳定的速度沿第一导流筒18-1循环,适当的流速保证了溶液处于过饱和状态,并使结晶过程在介稳区内进行,产生氢氧化镁晶核并逐渐增大为可沉降颗粒,水力停留5-30min,水流流出第一导流筒18-1后,经第一挡板30-1的阻挡,清水上翻,经出水口排出进入除钙反应池2,大颗粒沉至除镁反应池1池底的第一锥斗24-1,小颗粒循环进入第一自结晶反应区继续增大。
27.进一步地,除镁反应池1水力停留5-30min,第一循环提升搅拌器17-1转速为30-60r/min。
28.更进一步的,除镁反应池1包括上部方形的反应箱及下部相连通的第一锥斗24-1,第一锥斗24-1底部的沉淀出口经管道与污泥浓缩池15进口相连通,反应箱侧部下方设有与内部相连通的进水管23和第一氢氧化钠溶液加药管20-1,第一氢氧化钠溶液加药管20-1位于进水管23上方,硬水向上流动过程中,可以高效地与氢氧化钠溶液混合,从而提高反应效率;第一自结晶反应装置包括顶部和底部均收口的第一导流筒18-1和第一循环提升搅拌器17-1,第一循环提升搅拌器17-1的搅拌叶片位于第一导流筒18-1内,第一导流筒18-1顶部和底部收口倾斜角度为50-60
°
,第一导流筒18-1高度与反应区高度比为1:1.5-1:3,直径与反应区宽度比例为1:1.5-1:3,第一导流筒18-1上方的除镁反应池1内装有第一挡板30-1,第一挡板30-1为中间短平、两侧向下倾斜的挡板,倾斜角度为50-60
°
,用于保持池内液面稳定,出水澄清,不受第一导流筒18-1内搅拌的影响。进水管23下方的除镁反应池1内装有第一挡泥板19-1,第一挡泥板19-1向两侧斜下方倾斜,倾斜角度为50-60
°
,用于降低水流对池底污泥的扰动,便于污泥沉降。
29.s22、除钙反应:通过第二氢氧化钠溶液加药管20-2向除钙反应池2内通入质量浓度10-30%的氢氧化钠溶液,通过第一二氧化碳循环加药系统经二氧化碳加药管31通入二氧化碳水溶液,通过第二在线ph计21-2和钙离子在线监测仪25,控制反应池ph为8.5-10.5,在第二自结晶反应装置作用下,通过第二循环提升搅拌器17-2以50-90r/min的转速搅拌,使水流以适当的稳定的速度沿第二导流筒18-2循环。适当的流速保证了溶液处于过饱和状态,并使结晶过程在介稳区内进行,产生碳酸钙晶核并逐渐增大为可沉降颗粒。水流流出第二导流筒18-2后,经第二挡板30-2的阻挡,清水上翻,经出水口排出进入絮凝反应池3,大颗粒沉至除钙反应池2池底的第二锥斗24-2,小颗粒循环进入自结晶反应区继续增大,上清液流至絮凝反应池3;
30.除钙反应池2为密闭装置,未参与反应的二氧化碳气体通过除钙反应池2顶部的第
二出气管26-2,重新进入第一二氧化碳循环加药系统的第一进水管29-1中,经第一加药泵28-1抽提再次参与反应。
31.进一步地,除钙反应池2水力停留5-30min,第二循环提升搅拌器17-2转速为50-90r/min。
32.更进一步的,除钙反应池2包括上部方形的反应区及下部相连通的第二锥斗24-2,第二锥斗24-2底部的沉淀出口经管道与污泥浓缩池15进口相连通,反应箱侧部下方设有与内部相连通的进水管、第二氢氧化钠溶液加药管20-2和二氧化碳加药管31,第二氢氧化钠溶液加药管20-2和二氧化碳加药管31位于进水管上方,进水向上流动过程中,可以高效地与氢氧化钠溶液及二氧化碳水溶液混合,从而提高反应效率;第二自结晶反应装置包括顶部和底部均收口的第二导流筒18-2和第二循环提升搅拌器17-2,第二循环提升搅拌器17-2的搅拌叶片位于第二导流筒18-2内,第二导流筒18-2顶部和底部收口倾斜角度为50-60
°
,第二导流筒18-2高度与反应区高度比为1:1.5-1:3,直径与反应区宽度比例为1:1.5-1:3,第二导流筒18-2上方的除钙反应池2内装有第二挡板30-2,第二挡板30-2为中间短平、两侧向下倾斜的挡板,倾斜角度为50-60
°
,用于保持池内液面稳定,出水澄清,不受第二导流筒18-2内搅拌的影响。进水管下方的除钙反应池2内装有第二挡泥板19-2,第二挡泥板19-2向两侧斜下方倾斜,倾斜角度为50-60
°
,用于降低水流对池底污泥的扰动,便于污泥沉降。
33.除钙反应池2与第一二氧化碳循环加药系统相连,第一二氧化碳循环加药系统包括第一进水管29-1、第一出气管26-1和第一进气管27-1,第一进水管29-1一端与中间水池5底部的出水口a相连通,从中间水池5取水,另一端与第一加药泵28-1相连通,第一加药泵28-1出水口与二氧化碳加药管31相连通,第一出气管26-1和第一进气管27-1的出气口分别与第一进水管29-1的进气口相连通,第一进气管27-1与第一进水管29-1的连接点位于第一出气管26-1与第一进水管29-1连接点上方,确保二氧化碳由第一加药泵28-1抽提进入反应池底部,而不会从第一出气管26-1倒流进入反应池顶部。第一出气管26-1的进气口与除钙反应池2顶部的出气口相连通,二氧化碳通过第一进气管27-1进入第一进水管29-1内溶于水后,经第一加药泵28-1抽提后进入除钙反应池2参与反应,除钙反应池2内未参与反应的二氧化碳气体通过第一出气管26-1重新进入第一进水管29-1中,经第一加药泵28-1抽提再次参与反应。
34.s23、絮凝反应:除钙反应池2出水与质量分数为0.1%的助凝剂阴离子聚丙烯酰胺进入絮凝反应池3,水力停留2-10min,在絮凝反应池3中设有交错折流挡板,通过水流的搅拌作用充分混合后,细小沉淀颗粒在助凝剂阴离子聚丙烯酰胺絮凝作用下,形成块状沉淀物,随出水一并进入沉淀池4;
35.进一步的,絮凝反应池3进水端设置助凝剂阴离子聚丙烯酰胺加药管,出水端设置穿孔花管,孔口面向沉淀池4池壁。
36.s24、泥水分离:沉淀池4设置蜂窝斜管,大块沉淀物经蜂窝斜管沉至池底锥斗,水力停留2-5h,上清液进入中间水池5;
37.进一步的,沉淀池4上部为方形,下部为锥斗,池内设置蜂窝斜管填料,沉淀池4水力停留2-5h,沉淀池表面负荷0.6-0.8m3/(
㎡
.h)。
38.s25、上清液暂存:沉淀池4上清液进入中间水池5中暂存,水力停留5-20min,一小部分出水通过中间水池5底部的出水口a和出水口b分别进入第一二氧化碳加药管29-1和第
二二氧化碳加药管29-2内溶解二氧化碳后,经第一加药泵28-1和第二加药泵28-2抽提分别进入除钙反应池2和ph调节池6,另一大部分水从中间水池5上部出水口自流至ph调节池6,沉淀池4上清液ph值为8.5-10.5,与除钙反应池2中水的ph值相同,均显碱性。二氧化碳在碱性溶液中溶解度更高,能生成碳酸根离子,迅速参与反应,缩短反应时间,溶解二氧化碳的水来自于中间水池5,不引入外部水源,节约用水。
39.s26、调节ph至中性:中间水池5出水与二氧化碳水溶液在ph调节池6中充分混合反应,水力停留10-40min,通过第三在线ph计21-3控制,将废水ph值调至中性,ph调节池6为密闭装置,未参与反应的二氧化碳气体通过ph调节池6顶部的第二出气管26-2重新进入第二二氧化碳循环加药系统中,经第二加药泵28-2抽提再次参与反应,通过在线硬度计32检测出水硬度,当ph调节池6出水硬度达标时,经出水管输送至除硬产水箱7,出水硬度不达标时,通过切换出水阀门,出水返回除镁反应池1,重新处理。
40.进一步的,ph调节池6为方形,内部设有第二二氧化碳循环加药系统,第二二氧化碳循环加药系统包括第二进水管29-2、第二出气管26-2和第二进气管27-2,第二进水管29-2一端与中间水池5底部的出水口b相连通,从中间水池5取水,另一端与第二加药泵28-2相连通,第二出气管26-2和第二进气管27-2的出气口分别与第二进水管29-2的进气口相连通,第二进气管27-2与第二进水管29-2的连接点位于第二出气管26-2与第二进水管29-2连接点上方,确保第二加药泵28-2抽提进入ph调节池6底部,而不会从第二出气管26-2倒流进入ph调节池6顶部。第二出气管26-2的进气口与ph调节池6顶部的出气口相连通,二氧化碳通过第二进气管27-2进入第二进水管29-2内溶于水后,经第二加药泵28-2抽提后进入除钙反应池2参与反应,ph调节池6内未参与反应的二氧化碳气体通过第二出气管26-2重新进入第二进水管29-2中,经第二加药泵28-2抽提再次参与反应。
41.s3、过滤:废水在除硬产水箱7中暂存后,进入过滤组件8中,去除废水中的大颗粒悬浮物及有效直径0.005-0.1μm的颗粒和分子量在5000-150000道尔顿范围内的杂质,过滤组件8产水进入超滤产水箱9暂存,过滤组件8中的超滤浓水通过浓水出口进入电解装置11;
42.进一步地,过滤组件8包括依次连接的多介质过滤器、精密过滤器和超滤装置,多介质过滤器滤料为4-8mm石英砂层、2-4mm石英砂层、0.5-1mm石英砂层和0.8-1.2mm无烟煤层,层高为0.1-0.5m;精密过滤器过滤精度为10-100μm;超滤装置为中空纤维超滤膜,多介质过滤器和精密过滤器去除废水中的大颗粒悬浮物,超滤利用聚丙烯晴、聚醚砜、聚砜等材料制成的中空纤维式超滤膜的细微孔径来过滤、去除和分离水中的有效直径0.005-0.1μm的颗粒和分子量在5000-150000道尔顿范围内的杂质。
43.s4、反渗透:废水在超滤产水箱9中暂存后,进入反渗透装置10中,经反渗透处理,在0.8-6mpa压力下,去除废水中的无机盐离子,产生的淡水进入反渗透产水箱12,储存后回用,浓水通过浓水出口进入反渗透浓水箱13,部分浓水与过滤组件8中的超滤浓水混合后进入电解装置11,必要时可以通过浓水回流、设多段或多级反渗透来提高产水量和产水水质;
44.所述反渗透处理采用卷式复合膜,膜压力容器采用frp压力膜管,耐压300-1200psi。
45.s5、电解:在电解装置11的高频脉冲直流电源及电极板的电解作用下,水中大部分有机物被降解,电解处理1h后,废水进入反渗透浓水箱13。
46.进一步地,电解装置11电源采用高频脉冲直流电源,频率0-40000hz,电压0-500v,
电流0-20000a。采用“供电-断电-供电”交替供电的方式,有效降低了能耗,节约成本。而且,脉冲信号使电极上发生的反应间歇进行,所以有利于电极表面扩散,大大降低了浓差极化导致的电极钝化现象,使处理效果提高。极板采用石墨、铁板,相邻的极板33之间间距2-10m。电解时间1h,电解装置11内部被中隔板34分隔成若干隔室,隔室间由上下对角交错的开孔相连,增强池内废水的绕流,避免形成短流,提高处理效果。电解装置11池底布置穿孔曝气管35,孔径2-5mm,间距2-10cm,穿孔曝气管与供气风机36相连,在反应池内进行空气搅拌,使反应池内废水混合均匀。电解装置11隔室底部第三锥斗24-3底部的沉淀出口经管道与污泥浓缩池15进口相连通。及时将装置内沉淀污泥排出。在电解装置11进水端设置反渗透浓水进水管,使超滤浓水和反渗透浓水混合。反渗透浓水含盐量高,电导率高,导电性能好,可以提高电解去除cod(有机物的表观指标)的效率。电解装置进出水水质数据如下表所示:
47.废水名称cod(mg/l)含盐量(mg/l)超滤浓水30005000反渗透浓水500200001:4混合进水100017000电解产水6017000
48.s6、蒸发:浓水在反渗透浓水箱13暂存后,进入三效蒸发系统14,通过对浓水的预热-加热-蒸发,经循环泵的强制循环,蒸发产生的蒸汽经冷凝作用,变成冷凝水进入反渗透产水箱12回用,蒸发剩余的废渣,经冷却结晶釜、平板离心机处理,变成固体废物,作为危废处理;
49.所述蒸发系统采用三效顺流强制循环蒸发结晶器,主材为钛材,辅材为ss316l或ss304不锈钢。
50.s7、污泥处理:除镁反应池1、除钙反应池2和沉淀池4的大颗粒沉淀物进入污泥浓缩池15,浓缩后经板框压滤机16压滤后,泥饼外运,滤液返回除镁反应池1。
51.本发明方法简单,易操作,除硬效果好,与现有技术相比,有以下优点
52.1、除硬效果好:不同硬度的废水通过本发明处理后,出水硬度均在40mg/l以下,对后续深度处理设备影响小,除硬效果得到极大提高。在除镁反应池、除钙反应池内设置自结晶反应装置,加速结晶体的形成,降低后续沉淀池的负荷;反应池顶部设置挡板,避免出水受到搅拌扰动,保证出水澄清,反应池底部设置挡泥板,降低水流对池底污泥的扰动,便于污泥沉降,保证沉淀效果良好;
53.2、二氧化碳利用率高:通过设置二氧化碳循环加药系统,未及时反应的二氧化碳通过出气管路循环至前端加药管路,再次参与反应,使二氧化碳的利用率98%以上,较之常规利用率提高3倍以上,从而降低二氧化碳用量,节约运行成本。溶解二氧化碳的水来自于中间水池,不引入外部水源,节约用水。中间水池水ph值为碱性,更有利于溶解二氧化碳。二氧化碳在进入反应区前,大部分已经转化为碳酸根离子,能够迅速参与反应,缩短反应时间;
54.3、废水回用过程中富集的高有机物废水经电解处理后可降低残余有机物量的90%以上,在进行蒸发时可减少母液等危废产物80%以上。设备运行稳定,高效处理废水,实现废水的零排放,节约用水,提高水资源利用率,社会和经济效益显著。
技术特征:
1.一种d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、构建设备:除镁反应池(1)内装有第一自结晶反应装置,除镁反应池(1)出水口经管道与除钙反应池(2)进水口相连通,除钙反应池(2)内装有第二自结晶反应装置,除钙反应池(2)出水口经管道与絮凝反应池(3)进水口相连通,絮凝反应池(3)出水口经管道与沉淀池(4)进水口相连通,沉淀池(4)出水口经管道与中间水池(5)进水口相连通,中间水池(5)的底部的出水口a和出水口b分别与第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的进水口相连通,第一二氧化碳循环加药系统和第二二氧化碳循环加药系统的出水口分别经第一加药泵(28-1)和第二加药泵(28-2)与除钙反应池(2)和ph调节池(6)的二氧化碳溶液加药口相连通,中间水池(5)出水口经管道与ph调节池(6)进水口相连通,ph调节池(6)出水口经管道与除硬产水箱(7)进水口相连通,产水箱(7)出水口经管道与过滤组件(8)进水口相连通,过滤组件(8)浓水出口经管道与电解装置(11)进水口相连通,过滤组件(8)产水出口经管道与超滤产水箱(9)进水口相连通,超滤产水箱(9)出水口经管道与反渗透装置(10)进水口相连通,反渗透装置(10)淡水出口经管道与反渗透产水箱(12)进水口相连通,反渗透装置(10)浓水出口经三通管道分别与反渗透浓水箱(13)进水口和电解装置(11)进水口相连通,电解装置(11)出水口经管道与反渗透浓水箱(13)进水口相连通,反渗透浓水箱(13)出水口经管道与蒸发装置(14)进水口相连通,蒸发装置(14)出水口经管道与反渗透产水箱(12)进水口相连通;所述除镁反应池(1)、除钙反应池(2)和沉淀池(4)的沉淀出口经管道与污泥浓缩池(15)进口相连通,污泥浓缩池(15)出口经管道与板框压滤机(16)的进口相连通;s2、废水除硬s21、除镁反应:d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水经进水管(23)进入除镁反应池(1),质量浓度10-30%的氢氧化钠溶液经第一氢氧化钠溶液加药管(20-1)进入除镁反应池(1),控制反应池ph为10.5-12.5,第一自结晶反应装置的第一循环提升搅拌器(17-1)以30-60r/min的转速搅拌,使水流沿第一自结晶反应装置的第一导流筒(18-1)循环,产生氢氧化镁晶核并逐渐增大为可沉降颗粒,水力停留5-30min,水流流出第一导流筒(18-1)后,经第一自结晶反应装置的第一挡板(30-1)的阻挡,经出水口排出进入除钙反应池(2),大颗粒沉至除镁反应池(1)池底的第一锥斗(24-1);s22、除钙反应:通过第二氢氧化钠溶液加药管(20-2)向除钙反应池(2)内通入质量浓度10-30%的氢氧化钠溶液,第一二氧化碳循环加药系统经二氧化碳加药管(31)通入二氧化碳水溶液,控制反应池ph为8.5-10.5,第二自结晶反应装置的第二循环提升搅拌器(17-2)以50-90r/min的转速搅拌,使水流沿第二自结晶反应装置的第二导流筒(18-2)循环,产生碳酸钙晶核并逐渐增大为可沉降颗粒,水力停留5-30min,水流流出第二导流筒(18-2)后,经第二自结晶反应装置的第二挡板(30-2)的阻挡,经出水口排出进入絮凝反应池(3),大颗粒沉至除钙反应池(2)池底的第二锥斗(24-2),未参与反应的二氧化碳气体通过除钙反应池(2)顶部的第二出气管(26-2)重新进入第一二氧化碳循环加药系统中;s23、絮凝反应:除钙反应池(2)出水与质量分数为0.1%的助凝剂阴离子聚丙烯酰胺进入絮凝反应池(3),水力停留2-10min,在絮凝反应池(3)中设有交错折流挡板,通过水流的搅拌作用充分混合后,细小沉淀颗粒在助凝剂阴离子聚丙烯酰胺絮凝作用下,形成块状沉
淀物,随出水一并进入沉淀池(4);s24、泥水分离:沉淀池(4)设置蜂窝斜管,大块沉淀物经蜂窝斜管沉至池底锥斗,水力停留2-5 h,上清液进入中间水池(5);s25、上清液暂存:沉淀池(4)上清液进入中间水池(5)中暂存,水力停留5-20min,一部分出水通过中间水池(5)底部的出水口a和出水口b分别进入第一二氧化碳加药管(29-1)和第二二氧化碳加药管(29-2)内溶解二氧化碳后,经第一加药泵(28-1)和第二加药泵(28-2)抽提分别进入除钙反应池(2)和ph调节池(6),另一部分水从中间水池(5)上部出水口自流至ph调节池(6);s26、调节ph至中性:中间水池(5)出水与二氧化碳水溶液在ph调节池(6)中充分混合反应,水力停留10-40min,将废水ph值调至中性,未参与反应的二氧化碳气体通过ph调节池(6)顶部的第二出气管(26-2)重新进入第二二氧化碳循环加药系统中,经第二加药泵(28-2)抽提再次参与反应,通过在线硬度计(32)检测出水硬度,当ph调节池(6)出水硬度达标时,经出水管输送至除硬产水箱(7),出水硬度不达标时,切换出水阀门,出水返回除镁反应池(1),重新处理;s3、过滤:废水在除硬产水箱(7)中暂存后,进入过滤组件(8)中,去除废水中的大颗粒悬浮物及有效直径0.005-0.1μm的颗粒和分子量在5000-150000道尔顿范围内的杂质,过滤组件(8)产水进入超滤产水箱(9)暂存,过滤组件(8)中的超滤浓水通过浓水出口进入电解装置(11);s4、反渗透:废水在超滤产水箱(9)中暂存后,进入反渗透装置(10)中,经反渗透处理,在0.8-6mpa压力下,去除废水中的无机盐离子,产生的淡水进入反渗透产水箱(12),储存后回用,浓水通过浓水出口进入反渗透浓水箱(13),部分浓水与过滤组件(8)中的超滤浓水混合后进入电解装置(11);s5、电解:在电解装置(11)的高频脉冲直流电源及电极板的电解作用下,水中大部分有机物被降解,电解处理10-120min后,废水进入反渗透浓水箱(13);s6、蒸发:浓水在反渗透浓水箱(13)暂存后,进入三效蒸发系统(14),通过对浓水的预热-加热-蒸发,蒸发产生的蒸汽经冷凝作用,变成冷凝水进入反渗透产水箱(12)回用,蒸发剩余的废渣,作为危废处理;s7、污泥处理:除镁反应池(1)、除钙反应池(2)和沉淀池(4)的大颗粒沉淀物进入污泥浓缩池(15),浓缩后经板框压滤机(16)压滤后,泥饼外运,滤液返回除镁反应池(1)。2.根据权利要求1所述的d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,其特征在于,所述的除镁反应池(1)上装有与内部相连通的第一在线ph计(21-1)和镁离子在线监测仪(22);除钙反应池(2)内装有与内部相连通的第二在线ph计(21-2)和钙离子在线监测仪(25);ph调节池(6)上装有与内部相连通的第三在线ph计(21-3)和在线硬度计(32)。3.根据权利要求1所述的d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,其特征在于,所述的除镁反应池(1)包括上部方形的反应箱及下部相连通的第一锥斗(24-1),第一锥斗(24-1)底部的沉淀出口经管道与污泥浓缩池(15)进口相连通,反应箱侧部下方设有与内部相连通的进水管(23)和第一氢氧化钠溶液加药管(20-1),第一氢氧化钠溶液加药管(20-1)位于进水管(23)上方;第一自结晶反应装置包括顶部和底部均收口的第一导流筒(18-1)和第一循环提升搅拌器(17-1),第一循环提升搅拌器(17-1)的搅拌叶片位于第一导
500v,电流为0-20000a,电解装置(11)内部被中隔板(34)分隔成若干隔室,隔室间由上下对角交错的开孔相连,隔室内设置电解极板(33),相邻的极板(33)之间间距2-10cm,电解装置(11)池底布置有穿孔曝气管(35),孔径2-5mm,间距2-10cm,穿孔曝气管(35)与供气风机(36)相连,电解装置(11)隔室底部第三锥斗(24-3)底部的沉淀出口经管道与污泥浓缩池(15)进口相连通。8.根据权利要求1所述的d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,其特征在于,所述的过滤组件(8)包括依次连接的多介质过滤器、精密过滤器和超滤装置,多介质过滤器滤料为4-8mm石英砂层、2-4mm石英砂层、0.5-1mm石英砂层和0.8-1.2mm无烟煤层,层高为0.1-0.5m;精密过滤器过滤精度为10-100μm;超滤装置为中空纤维超滤膜。9.根据权利要求1所述的d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,其特征在于,所述的反渗透装置(10)为卷式复合膜反渗透处理,膜压力容器为frp压力膜管,耐压300-1200psi;三效蒸发系统(14)为三效顺流强制循环蒸发结晶器。10.根据权利要求1所述的d-核糖、高端vc衍生物、异vc钠衍生物制备废水处理方法,其特征在于,所述的除镁反应池(1)水力停留5-30min,第一循环提升搅拌器(17-1)转速为30-60r/min;除钙反应池(2)水力停留5-30min,第二循环提升搅拌器(17-2)转速为50-90r/min;沉淀池(4)水力停留2-5 h,沉淀池表面负荷0.6-0.8m
³
/(
㎡
.h);中间水池(5)水力停留10-20min;ph调节池(6)水力停留10-40min。
技术总结
一种D-核糖、高端VC衍生物、异VC钠衍生物制备废水处理方法,包括以下步骤:S1、构建设备;S2、废水除硬:S21;S22、除钙反应;S23、絮凝反应;S24、泥水分离;S25、上清液暂存;S26、调节pH至中性;S3、过滤;S4、反渗透;S5、电解;S6、蒸发;S7、污泥处理。本发明处理方法效果好,出水硬度均在40mg/L以下,对后续深度处理设备影响小,二氧化碳利用率高,废水回用过程中富集的高有机物废水经电解处理后可大幅度降低残余有机物量,在进行蒸发时可大大减少母液的含量,进而减少危废的产生。实现废水的零排放,节约用水,提高水资源利用率,社会和经济效益显著。著。著。
技术研发人员:钮劲涛 杨飞龙 金宝丹 马三贵 朱少鹏 陈新强 毕魁伟 彭学辉 范瑞华
受保护的技术使用者:河南恒安环保科技有限公司
技术研发日:2023.06.08
技术公布日:2023/8/1
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