COP高级氧化技术在印染废水深度处理中的应用

2019-10-17 15:50 | 主页 > 新闻资讯 > 技术文献 >
 COP高级氧化技术在印染废水深度处理中的应用
 
摘要:本文详细介绍了COP高级氧化技术的工作原理、适用性、处理水质效果等,并通过案例分析加以论证技术的可行性,对印染行业废水处理和回用具有积极的指导意义。
关键词:COP  高级氧化  催化  提高可生化性  深度处理  提标

一、概述

   目前废水处理最常用的生物处理方法,对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难,而高级氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性,同时还在环境类激素等微量有害化学物质,能够使绝大部分有机物完全矿化或分解,高级氧化技术是一种废水处理方法。其最显著的特点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应,反应中生成的有机自由基可以继续参加·HO的链式反应,或者通过生成有机过氧化自由基后,进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O, 从而达到氧化分解有机物的目的。
  COP高级氧化技术是基于工业废水深度处理基础上开发成型,在废水中通入臭氧,在催化剂和臭氧协同作用下,将水中大分子有机物分解为小分子物质,提高水体的可生物降解性,或将有机物直接矿化生成CO2 、H2O和N2等,将有机物彻底降解为二氧化碳、水,不会产生二次污染,达到净化的目的。

二、适用领域
■ 印染废水-直排               ■ 化工废水-直排
■ 市政污水-地表水四类         ■ 零排放-高倍浓缩预处理
■ RO浓水-深度处理            ■ 渗滤液-提高生化性、有机物减量

三、技术目的
     该技术广泛应用于印染、化工、市政、焦化、造纸、医药等行业的废水处理,预期可达到两个目的: 
        (1) 作为预处理提高可生化性,提高后续生化处理的处理效果; 
        (2) 作为生化后端的深度处理,彻底降解COD和色度,提高出水水质,达国家一级排放新标准(COD<50mg/L)或回用水要求。
四、技术特点
  • 应用范围广:能有效地氧化分解不同种类和浓度的有机物质
  • 将有机物彻底降解为二氧化碳、水,不会产生二次污染
  • 占地面积小,运行成本低:实际接触反应时间1~2h,臭氧消耗量一般为0.6~1.2KgO3/KgCODCr
  • 不加药,无污堵,无污泥:气水上向流化,有机物直接矿化,无残渣污泥
  • 建设周期短、投运快:设施结构简单紧凑,建设方便,无需长时间调试,直接投入运行
  • 自动运行,稳定高效:设施投运后可实现全自动运行,CODCr经济去除率为40~60%
五、COP装置工艺路线图及原理说明
          1. COP装置工艺路线图

  1. 工艺说明
废(污)水经过预处理满足COP进水水质要求后通过原水泵提升至COP装置依次流经反应器1和反应器2,在催化剂和臭氧协同作用下去除污染物质净化水质,再自流进入催化剂固定床,消耗残余臭氧并拦截破碎催化剂,出水自流进入清水池,清水池的水排放或再处理后回用。脱离水体的臭氧通过引风机进入尾气消除装置,彻底消除后排入大气。

六、COP专有催化剂
        经过多年研究应用,公司已研发出多款适用于各类水的专有催化剂,有针对性的提高处理效果,降低运行成本。

七、COP装置深度处理效果

八、以COP技术为核心的印染废水处理工艺流程
  1. 工艺流程图

  1. 工艺流程说明
   生产车间废水通过收集后自流进入格栅集水池,用泵提升至冷却塔(低温季节超越冷却塔)降温后进入调节池,调节池内设置搅拌设施,对废水进行均质均量调节,再用泵提升至物化处理设施(气浮或沉淀),去除COD、SS等物质,净化后的水体自动调节pH后自流进入生化处理系统(生化处理系统根据废水实际水质确定处理工艺),出水进入(自流或用泵提升)物化处理设施(气浮/过滤或沉淀/过滤),出水自流进入COP处理设施,通过催化剂和臭氧协同作用,降解水中色度、COD、氨氮、苯胺等还原性有机物质,净化后的水体自流进入初级回用池,通过水泵回用至厂内用水点或外排。
一般我们在初级回用之后会设置膜处理脱盐工艺,一者可避免初级回用水的长期回用带来厂内生产废水(待处理废水)电导率(盐分)累积对生化处理系统的不利影响;再者,可为生产车间提供部分水质要求较高的生产用水,满足生产工艺需求。膜处理一般采用“超滤+反渗透”工艺,反渗透浓水中污染物质会得到不同程度的浓缩(根据实际低盐水回收比例计算),初级回用水水质指标制定过高,会导致整体水处理成本升高,如需反渗透浓水达到直接排放标准(GB4287-2012 2015修中表3),一般考虑对反渗透浓水(高盐水)进行高级氧化再处理,确保排放水质稳定达标。
  1. 各段解决的问题及进出水水质说明(以某类染色废水为例)
工艺段名称 解决问题 进出水水质
格栅集水池 大块悬浮物等 pH7~11,CODCr≤3000mg/L,色度≤800倍,总锑≤0.6mg/L,水温50~60℃,SS≤400mg/L,苯胺≤6mg/L,电导率≤7000μS/cm
冷却调节池 温度、系统水质均匀度 pH7~11,CODCr≤3000mg/L,色度≤800倍,总锑≤0.6mg/L,水温30~35℃,SS≤400mg/L,苯胺≤6mg/L,电导率≤7000μS/cm
物化处理设施 pH、总锑、SS、疏水性物质 pH7~8,CODCr≤1000mg/L,色度≤400倍,总锑≤0.1mg/L,水温30~35℃,SS≤100mg/L,苯胺≤6mg/L,电导率≤7000μS/cm
生化处理设施 色度、氨氮、总氮、COD、BOD、AOX等 pH7~8,CODCr≤200mg/L,色度≤80倍,总锑≤0.1mg/L,水温30~35℃,SS≤100mg/L,苯胺≤1mg/L,电导率≤7000μS/cm
物化处理设施 pH、硫化物、SS、疏水性物质 pH7~8,CODCr≤100mg/L,色度≤80倍,总锑≤0.1mg/L,水温30~35℃,SS≤60mg/L,苯胺≤1mg/L,电导率≤7000μS/cm
COP处理设施 色度、苯胺、COD等有机物和氨氮等 pH7~8,CODCr≤50mg/L,色度≤20倍,总锑≤0.1mg/L,水温30~35℃,SS≤10mg/L,苯胺≤0.03mg/L,电导率≤7000μS/cm
膜处理设施 盐分等 pH7~8,CODCr≤10mg/L,色度≤10倍,SS≤5mg/L,电导率≤350μS/cm
高盐水再处理设施 COD等还原性物质 pH7~8,CODCr≤60mg/L,色度≤30倍,总锑≤0.1mg/L,SS≤20mg/L,苯胺≤0.03mg/L
 
  1. 与其他工艺对比
项目 适用范围 处理效果 占地面积 工程投资 运行费用 剩余污泥
COP高级氧化工艺 预处理和深度处理 较高
臭氧-生物滤池工艺 深度处理 较好 较高 较低
臭氧-活性炭过滤工艺 深度处理 一般 较高
芬顿工艺 预处理和深度处理 较好 较大 较高
铁碳流化工艺 预处理 一般 较高
光催化氧化 深度处理 一般 较大 较高 较低
湿式氧化 预处理 较大
 

九、技术应用实例
  1. 概述
坯布染色企业,染色废水预处理后出水CODCr80~100mg/L,色度60~80倍,pH6~8,苯胺0.5~1.2mg/L,SS60~100mg/L,电导率1200~1600μS/cm,总硬度30~100mg/L,总废水量5000吨/天,24h连续运行。预处理出水用泵提升至COP装置,催化氧化接触时间约3.0h,出水进入清水池,再用泵提升至后续膜处理系统(UF+RO)。UF和RO膜三年化学清洗12次,膜处理通量三年保持正常范围。
  1. 工艺

  1. COP装置水质水量指标
项目 水量
(吨/天)
占地面积(m2 电耗(KwH pH CODCrmg/L 色度
(倍)
苯胺(mg/L SS
mg/L
进水水质 5000 300 70 6~8 80~100 60~80 0.5~1.2 60~100
出水水质 6~8 ≤50 ≤20 ≤0.03 ≤10
 
 

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