CN107540161A - 高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法及处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，采用将待处理的生产废水依次经过调节、絮凝沉淀、水解酸化、及生物接触氧化、生物沉淀处理后，再顺序经过高效过滤、超滤、及反渗透过滤，得到的淡水回用于生产，得到的浓盐水最后经多效蒸发回收盐的处理方法。经本发明的处理方法处理后，生产废水的水质达到高标准要求，可直接回用于生产，避免水资源的浪费；污染物得到充分降解和处理、无排放，彻底消除对环境的污染，回收的盐可工业再利用，增加生产附加值。本发明的处理系统，运行稳定，对高纯超细改性碳酸钙生产废水的治理彻底、全面，具有积极的推广意义和显著的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及碳酸钙生产废水的处理技术领域，尤其涉及一种高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法及处理系统。
背景技术
碳酸钙生产中，废水来源于生活污水、窑气洗涤废水和板框压滤废水，而窑气洗涤废水和板框压滤废水的产生量非常大，且由于窑气洗涤废水偏酸性，板框压滤废水偏碱性，并含有大量钙、镁离子，直接排放不但污染环境，而且造成水资源严重浪费，因此必须处理回用。
碳酸钙生产废水的处理，对于生活污水采用常规生活污水处理系统单独处理即可；对于窑气洗涤废水和板框压滤废水，通常采用先将窑气洗涤废水和板框压滤废水混合，再于沉淀池中沉淀的处理手段，将沉淀物作为建筑材料使用，上清液的pH值控制在6～8，虽基本满足排放标准中对pH值的要求，但因板框压滤废水含有的油类物质和大分子有机物无法被去除，致使其不能满足废水排放标准对其它污染物的要求，而回用生产的话也会因油类物质和大分子有机物对碳酸钙的生产及品质影响，造成生产危害。
高纯超细改性碳酸钙的生产因其特殊的工艺和碳酸钙性能，造成其生产废水除含有常规碳酸钙生产污染物外，还含有多元醇类有机物约0.16％、硬质酸钠约0.8％、及碳酸钙微晶约2％等污染物，更不利于废水的处理和回用。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，经该法处理后，生产废水水质达到高标准要求，可直接回用于生产，避免水资源的浪费；污染物得到充分降解和处理、无排放，彻底消除对环境的污染，回收的盐可工业再利用，增加生产附加值。
为实现上述目的，本发明的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，采用将待处理的生产废水依次经过调节、絮凝沉淀、水解酸化、及生物接触氧化、生物沉淀处理后，再顺序经过高效过滤、超滤、及反渗透过滤，得到的淡水回用于生产，得到的浓盐水最后经多效蒸发回收盐的处理方法；
所述调节处理中，废水pH调节为10～12；
所述絮凝沉淀处理中，使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或聚合硫酸铁中的至少一种；
所述水解酸化处理中，活性污泥含量控制为2000～4000mg/L，废水上升流速控制为0.5～1.8m/h；
所述生物接触氧化处理中，活性污泥含量控制为3000～5000mg/L，水中溶解氧控制为2～4mg/L；
所述生物沉淀处理中，活性污泥含量控制为8000～15000mg/L；
所述高效过滤处理中，控制处理后出水SS<5mg/L；
所述超滤处理中，过滤精度为100μ，净产水量为90％以上；
所述反渗透过滤处理中，盐透过滤为5％以下，脱盐率为95％以上，回收率为75％以上。
本发明的处理方法，针对高纯超细改性碳酸钙生产废水较常规碳酸钙生产废水污染物复杂的特性，如除含有常规碳酸钙生产污染物外，还含多元醇类有机物，硬质酸钠及碳酸钙微晶等，在对废水先进行调节并絮凝沉淀处理以去除废水中碳酸钙微晶、悬浮物SS及部分COD后，于系列过滤前，特别进行对废水的水解酸化、生物接触氧化、和生物沉淀处理，充分利用微生物的生化效果，和前后协同作用，提高废水的净化效率，最后经系列膜过滤处理，使处理后废水可直接回用于生产，同时回收盐，减少资源消耗的同时增加生产附加值。生化处理过程，先通过水解酸化阶段使废水中成分复杂的有机污染物经兼性菌作用，由大分子物质分解成小分子物质，完成“粗粮细作”，为后续生物接触氧化阶段的好氧菌提供合适的营养物质，最大限度地利用其生化效果；再经过生物接触氧化阶段发挥其兼有活性污泥法与生物膜法的优点，在充氧条件好、容积负荷高、抗冲击力强的条件下，更好的发挥净水效果；之后经过生物沉淀使废水的污染物得到高效处理。本发明的处理方法，解决了高纯超细改性碳酸钙生产废水因多元醇类有机物等污染造成高COD，及高SS、高硬度而难处理的问题，经该法处理后，生产废水的水质达到高标准要求，可直接回用于生产，避免水资源的浪费；污染物得到充分降解和处理、无排放，彻底消除对环境的污染，回收的盐可工业再利用，增加生产附加值；因此本发明的高纯超细改性碳酸钙生产废水处理方法，具有积极的推广意义和显著的应用价值。
作为对上述技术方案的限定，所述絮凝沉淀处理后的污泥定期排放进行污泥浓缩处理。
作为对上述技术方案的限定，所述生物沉淀处理后的污泥，部分回流再进行水解酸化、生物接触氧化处理，定期排放进行污泥浓缩处理。
作为对上述技术方案的限定，所述污泥浓缩处理中，通过离心脱水，得到的泥饼用作农田肥料或用于焚烧处理，得到的压滤水再次进行如本发明所述的处理。
进一步增加污泥的回用及后续处理工艺，回收的泥饼可用作农田有机肥料，也可焚烧处理，消除污泥污染，使本发明的废水处理方法更完善、对污染物的治理更彻底。
作为对上述技术方案的限定，所述超滤处理得到的超滤浓水再次进行本发明所述的处理。
进一步增加对超滤浓水的处理，使整个处理不产生排放。将超滤浓水重新与待处理的生产废水混合，再次经过本发明的处理方法处理，即依次经过调节、絮凝沉淀、水解酸化、及生物接触氧化、生物沉淀处理后，再顺序经过高效过滤、超滤、及反渗透过滤等，使处理更全面。
作为对上述技术方案的限定，所述多效蒸发为三效蒸发，控制蒸发温度为80～160℃。
作为对上述技术方案的限定，该处理方法的废水处理量为80～100m3/h，SS去除率为90～99％，COD去除率为90～99％，硬度去除率为83～90％。
经过本发明的处理，实现对高纯超细改性碳酸钙生产废水在高处理量下的高效处理，具有显著的进步。
同时，本发明还提供了一种如上所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理系统：
该处理系统包括依次相连的调节池、高效混凝沉淀池、水解酸化池、生物接触氧化池和生化沉淀池，所述生化沉淀池经过第一中间水池连接至高效过滤装置，再经过第二中间水池连接至超滤装置，最后经过反渗透装置，连接至回用水池；所述反渗透装置还与多效蒸发装置相连；
所述调节池设有与待处理生产废水相接的废水进口，所述回用水池设有与生产系统相接的回用水出口。
作为对上述技术方案的限定，所述生物接触氧化池与罗茨鼓风机相连。
作为对上述技术方案的限定，所述高效混凝沉淀池与生化沉淀池均与污泥浓缩池相连，并于污泥浓缩池的污泥排放处连接卧螺离心脱水机；所述生化沉淀池与污泥浓缩池的连接管道之间还设有使污泥回流至水解酸化池的输送管道。
为配合上述废水处理方法的应用，同时有效保障废水的净化效果，本发明还提供了一套简单、且易操控的处理系统，以利于高纯超细改性碳酸钙生产废水的治理，和处理系统的稳定运行。
综上所述，采用本发明的技术方案，获得的废水处理方法，解决了高纯超细改性碳酸钙生产废水因多元醇类有机物等污染造成高COD，及高SS、高硬度而难处理的问题，经该法处理后，生产废水的水质达到高标准要求，可直接回用于生产，避免水资源的浪费；污染物得到充分降解和处理、无排放，彻底消除对环境的污染，回收的盐可工业再利用，增加生产附加值；再进一步增加对污泥的处理和对超滤浓水的处理，使处理方法更完善，对污染物的治理更彻底。本发明的处理系统，运行稳定，对高纯超细改性碳酸钙生产废水的治理彻底、全面。因此，本发明的高纯超细改性碳酸钙生产废水处理方法和处理系统，具有积极的推广意义和显著的应用价值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例中高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理系统示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例涉及一种高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理。
将高纯超细改性碳酸钙生产废水在如图1所示的处理系统中进行处理：
沿废水流向，该处理系统包括依次相连的调节池、高效混凝沉淀池、水解酸化池、生物接触氧化池和生化沉淀池，于生化沉淀池下游，经过第一中间水池(即中间水池1)连接至高效过滤装置，再经过第二中间水池(即中间水池2)连接至超滤装置，最后经过反渗透装置，连接至回用水池；所述反渗透装置还与多效蒸发装置相连；
所述调节池设有与待处理生产废水相接的废水进口，所述回用水池设有与生产系统相接的回用水出口。
为保证生物接触氧化池的曝气量，所述生物接触氧化池与罗茨鼓风机相连。此外，为合理处理高效混凝沉淀池、水解酸化池、生物接触氧化池和生化沉淀池的污泥，还设置有污泥浓缩池。所述污泥浓缩池上游分别与高效混凝沉淀池、生化沉淀池相连，并在生化沉淀池与污泥浓缩池的连接管道之间设有使部分污泥回流至水解酸化池的输送管道；所述污泥浓缩池下游即污泥浓缩池的污泥排放处，再连接卧螺离心脱水机。
在上述处理系统中，对废水的处理按如下步骤进行：
待处理的生产废水依次经过调节池、高效絮凝沉淀池、水解酸化池、及生物接触氧化池、生物沉淀池，进行调节、絮凝沉淀、水解酸化、及生物接触氧化、生物沉淀处理，再顺序经过第一中间水池、高效过滤装置、第二中间水池、超滤装置、反渗透装置，进行高效过滤、超滤、及反渗透过滤，反渗透得到的淡水输入至回用水池，回用于生产再利用，反渗透得到的浓盐水最后进入多效蒸发装置，经过多效蒸发(如三效蒸发)回收盐；
经超滤处理得到的超滤浓水再次回流至调节池，与待处理的生产废水混合，再次重复进行本发明所述的处理；
同时，对于污泥的处理，常规运行中高效絮凝沉淀池的污泥会部分进入水解酸化池、再依次进入生物接触氧化池、生化沉淀池，生化沉淀池的污泥会部分回流入水解酸化池，再次处理；运行一定时期后将高效絮凝沉淀池和生化沉淀池的过量污泥均排入污泥浓缩池处理，经污泥浓缩处理后排出的污泥离心脱水，得到的泥饼外运，可用作农田肥料，也可用于焚烧处理；
整个处理过程，对各工艺环节的参数控制如下：
生产废水进入调节池的流量为80～100m3/h(如以80m3/h为例)；
调节处理中，废水pH调节为10～12(如调节pH至11)；
絮凝沉淀处理中，使用絮凝剂聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或聚合硫酸铁中的至少一种；
水解酸化处理中，活性污泥含量控制为2000～4000mg/L(如活性污泥含量为3000mg/L)，废水上升流速控制为0.5～1.8m/h(如上升流速为1.0m/h)；
生物接触氧化处理中，活性污泥含量控制为3000～5000mg/L(如活性污泥含量为4000mg/L)，水中溶解氧控制为2～4mg/L(如溶解氧含量为3mg/L)；
生物沉淀处理中，活性污泥含量控制为8000～15000mg/L(如活性污泥含量为10000mg/L)；
高效过滤处理中，控制处理后出水SS<5mg/L；
超滤处理中，过滤精度为100μ，净产水量为90％以上；
反渗透过滤处理中，盐透过滤为5％以下，脱盐率为95％以上，回收率75％以上。
多效蒸发为三效蒸发，控制蒸发温度为80～160℃。
按上述处理方法，对高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理结果见下表：
因此，本发明方法的处理结果达到SS去除率为90～99％，COD去除率为90～99％，硬度去除率为83～90％。
对比例
按常规处理方法对高纯超细改性碳酸钙生产废水进行处理，即按调节、絮凝沉淀、系列过滤的工艺进行处理，处理结果如下表所示：
对比实施例与对比例的处理结果可见，本发明解决了高纯超细改性碳酸钙生产废水因多元醇类有机物污染造成高COD，及高SS、高硬度而难处理的问题，使处理后水质达到高标准要求，可直接回用于生产，避免水资源的浪费。
综上所述，本发明的废水处理方法，处理后水质达到高标准要求，可直接回用于生产，避免水资源的浪费；污染物得到充分降解和处理、无排放，彻底消除对环境的污染，回收的盐可工业再利用，增加生产附加值；再进一步增加对污泥的处理和对超滤浓水的处理，使处理方法更完善，对污染物的治理更彻底。本发明的处理系统，运行稳定，对高纯超细改性碳酸钙生产废水的治理彻底、全面。因此，本发明的高纯超细改性碳酸钙生产废水处理方法和处理系统，具有积极的推广意义和显著的应用价值。
Claims (10)
1.一种高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，其特征在于，该方法采用将待处理的生产废水依次经过调节、絮凝沉淀、水解酸化、及生物接触氧化、生物沉淀处理后，再顺序经过高效过滤、超滤、及反渗透过滤，得到的淡水回用于生产，得到的浓盐水最后经多效蒸发回收盐的处理方法；
所述调节处理中，废水pH调节为10～12；
所述絮凝沉淀处理中，使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝或聚合硫酸铁中的至少一种；
所述水解酸化处理中，活性污泥含量控制为2000～4000mg/L，废水上升流速控制为0.5～1.8m/h；
所述生物接触氧化处理中，活性污泥含量控制为3000～5000mg/L，水中溶解氧控制为2～4mg/L；
所述生物沉淀处理中，活性污泥含量控制为8000～15000mg/L；
所述高效过滤处理中，控制处理后出水SS<5mg/L；
所述超滤处理中，过滤精度为100μ，净产水量为90％以上；
所述反渗透过滤处理中，盐透过滤为5％以下，脱盐率为95％以上，回收率为75％以上。
2.根据权利要求1所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，其特征在于：所述絮凝沉淀处理后的污泥定期排放进行污泥浓缩处理。
3.根据权利要求1所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，其特征在于：所述生物沉淀处理后的污泥，部分回流再进行水解酸化、生物接触氧化处理，定期排放进行污泥浓缩处理。
4.根据权利要求2或3所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，其特征在于：所述污泥浓缩处理中，通过离心脱水，得到的泥饼用作农田肥料或用于焚烧处理，得到的压滤水再次进行如权利要求1所述的处理。
5.根据权利要求1所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，其特征在于：所述超滤处理得到的超滤浓水再次进行如权利要求1所述的处理。
6.根据权利要求1所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，其特征在于：所述多效蒸发为三效蒸发，控制蒸发温度为80～160℃。
7.根据权利要求1所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理方法，其特征在于：该处理方法的废水处理量为80～100m3/h，SS去除率为90～99％，COD去除率为90～99％，硬度去除率为83～90％。
8.一种如权利要求1所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理系统，其特征在于：
该处理系统包括依次相连的调节池、高效混凝沉淀池、水解酸化池、生物接触氧化池和生化沉淀池，所述生化沉淀池经过第一中间水池连接至高效过滤装置，再经过第二中间水池连接至超滤装置，最后经过反渗透装置，连接至回用水池；所述反渗透装置还与多效蒸发装置相连；
所述调节池设有与待处理生产废水相接的废水进口，所述回用水池设有与生产系统相接的回用水出口。
9.根据权利要求8所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理系统，其特征在于：所述生物接触氧化池与罗茨鼓风机相连。
10.根据权利要求8所述的高纯超细改性碳酸钙生产废水的处理系统，其特征在于：所述高效混凝沉淀池与生化沉淀池均与污泥浓缩池相连，并于污泥浓缩池的污泥排放处连接卧螺离心脱水机；所述生化沉淀池与污泥浓缩池的连接管道之间还设有使污泥回流至水解酸化池的输送管道。
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