公布日：2023.09.12
申請日：2023.06.25
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/
56(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法，包括如下步驟：對酚醛樹脂合成廢水進行一級曝氣處理，所述一級曝氣處理包括依次添加第一藥劑和第一絮凝劑的步驟；一級沉淀獲得第一清液；采用芬頓法，在所述第一清液中添加含第二藥劑和雙氧水，并進行紫外光催化處理；二級沉淀處理獲得第二清液；對所述第二清液進行二級曝氣處理，所述二級曝氣處理包括添加第三藥劑并進行電催化氧化處理的步驟；采用芬頓法，添加含第四藥劑和雙氧水，并進行紫外光催化處理；進行三級曝氣處理，所述三級曝氣處理包括依次添加PFS和第二絮凝劑的步驟；三級沉淀處理。本發(fā)明實現(xiàn)了酚醛樹脂類合成廢水的直接處理，處理后的廢水中有機污染物及氨氮得到了同步降低。
權利要求書
1.一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法，其特征在于，包括如下步驟：對酚醛樹脂合成廢水進行一級曝氣處理，所述一級曝氣處理包括：開啟曝氣系統(tǒng)，添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑至酚醛樹脂合成廢水中，然后投加硫酸調(diào)節(jié)pH值低于11，調(diào)節(jié)pH值后，繼續(xù)加入PAM；一級沉淀獲得第一清液；采用芬頓法，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑和雙氧水，并進行紫外光催化處理；二級沉淀處理獲得第二清液；對所述第二清液進行二級曝氣處理，所述二級曝氣處理包括：開啟曝氣系統(tǒng)，添加第三藥劑硫酸鎂至第二清液中，然后將其排入電催化氧化系統(tǒng)進行電催化氧化，待廢水的ORP值達到200~800mV時關閉所述電催化氧化系統(tǒng)電源；采用芬頓法，添加含Fe2+的第四藥劑和雙氧水，并進行紫外光催化處理；進行三級曝氣處理，所述三級曝氣處理包括依次添加PFS和PAM的步驟；三級沉淀處理。
2.如權利要求1所述的方法，在所述一級沉淀、所述二級沉淀或所述三級沉淀中，獲得污泥，所述方法還包括：對所述污泥的壓濾液進行所述一級曝氣處理，一級沉淀獲得所述第一清液；或，對所述污泥的壓濾液與所述酚醛樹脂合成廢水進行所述一級曝氣處理，一級沉淀獲得所述第一清液。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一藥劑包括摩爾比為x:y:z的PAC與CaCl2及氯化鎂，其中x的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑，投加硫酸調(diào)整第一清液的pH值至1-5之間，開啟一級UV燈系統(tǒng)，加入雙氧水，進行紫外光催化處理1-10h。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述三級曝氣處理包括：開啟曝氣系統(tǒng)，投加PFS至酚醛樹脂合成廢水中，加入堿調(diào)整pH值在4~11之間，繼續(xù)加入PAM。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一藥劑的添加量為0.1-5kg/m3，所述第三藥劑的添加量為0.1-10kg/m3。
7.一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的系統(tǒng)，其特征在于，包括如下設備：第一加藥池，所述第一加藥池通過泵及管道分別與廢水收集池、含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑儲存池、硫酸儲存池、PAM儲存池、第一沉淀池相連通；所述第一加藥池配置有第一pH計，用于控制所述第一加藥池內(nèi)廢水的pH值；曝氣系統(tǒng)，用于曝氣；所述曝氣系統(tǒng)通過管道與第一加藥池相連通；第一中間水池，所述第一中間水池通過泵及管道與第一沉淀池相連通；一級UV/Fenton處理系統(tǒng)，所述一級UV/Fenton處理系統(tǒng)包含一級UV反應容器和一級UV燈系統(tǒng)；所述一級UV反應容器配置有第二pH計，用于控制所述一級UV反應容器內(nèi)廢水的pH值；所述一級UV反應容器通過泵及管道分別與第一中間水池、含有Fe2+的第二藥劑儲存池、硫酸儲存池、雙氧水儲存池、第二沉淀池相連通；所述第二沉淀池通過泵及管道分別與曝氣系統(tǒng)、堿儲存池相連通；所述第二沉淀池配置有第三pH計，用于控制第二沉淀池內(nèi)堿的投加量；第二中間水池，所述第二中間水池通過管道分別與曝氣系統(tǒng)、第二沉淀池、第三藥劑硫酸鎂儲存池、電催化氧化系統(tǒng)相連通；所述電催化氧化系統(tǒng)配置有ORP系統(tǒng)，用于控制所述電催化氧化系統(tǒng)內(nèi)的ORP；第三中間水池，所述第三中間水池通過泵及管道與電催化氧化系統(tǒng)相連通；二級UV/Fenton處理系統(tǒng)，所述二級UV/Fenton處理系統(tǒng)包含二級UV反應容器和二級UV燈系統(tǒng)；所述二級UV反應容器配置有第四pH計，用于控制所述二級UV反應容器內(nèi)廢水的pH值；所述二級UV反應容器通過泵及管道分別與第三中間水池、含有Fe2+的第四藥劑儲存池、硫酸儲存池、雙氧水儲存池相連通；第二加藥池，所述第二加藥池通過泵及管道分別與二級UV反應容器、PFS儲存池、PAM儲存池、曝氣系統(tǒng)、第三沉淀池相連通；清水池，所述清水池通過泵及管道與第三沉淀池相連通；壓濾機，用于污泥壓濾；所述壓濾機通過泵及管道分別與第一沉淀池、第二沉淀池、第三沉淀池、一級UV反應容器相連通。
發(fā)明內(nèi)容
基于以上問題，有必要提供一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法及系統(tǒng)。
一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法，包括如下步驟：
對酚醛樹脂合成廢水進行一級曝氣處理，所述一級曝氣處理包括依次添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑和第一絮凝劑的步驟；
一級沉淀獲得第一清液；
采用芬頓法，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑和雙氧水，并進行紫外光催化處理；
二級沉淀處理獲得第二清液；
對所述第二清液進行二級曝氣處理，所述二級曝氣處理包括添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第三藥劑并進行電催化氧化處理的步驟；
采用芬頓法，添加含Fe2+的第四藥劑和雙氧水，并進行紫外光催化處理；
進行三級曝氣處理，所述三級曝氣處理包括依次添加PFS和第二絮凝劑的步驟；
三級沉淀處理。
優(yōu)選方案為，在所述一級沉淀、所述二級沉淀或所述三級沉淀中，獲得污泥，所述方法還包括：
對所述污泥的壓濾液進行所述一級曝氣處理，一級沉淀獲得所述第一清液；
或，對所述污泥的壓濾液與所述酚醛樹脂合成廢水進行所述一級曝氣處理，一級沉淀獲得所述第一清液。
優(yōu)選方案為，所述第一藥劑包括摩爾比為x:y:zPAC與CaCl2及氯化鎂，其中x的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10，y的取值范圍是1-10。
優(yōu)選方案為，所述一級曝氣處理包括：
開啟曝氣系統(tǒng)，添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第一藥劑至酚醛樹脂合成廢水中，然后投加硫酸調(diào)節(jié)pH值低于11，調(diào)節(jié)pH值后，繼續(xù)加入第一絮凝劑。
優(yōu)選方案為，在所述第一清液中添加含Fe2+的第二藥劑，投加硫酸調(diào)整第一清液的pH值至1-5之間，開啟UV燈系統(tǒng)，加入雙氧水，進行紫外光催化處理1-10h。
優(yōu)選方案為，所述二級曝氣處理包括：
開啟曝氣系統(tǒng)，添加含有Ca2+、Al3+或Mg2+的第三藥劑至第二清液中，然后將其排入電催化氧化系統(tǒng)進行電催化氧化，待廢水的ORP值達到200～800mV時關閉所述電催化氧化系統(tǒng)電源。
優(yōu)選方案為，所述三級曝氣處理包括：
開啟曝氣系統(tǒng)，投加PFS至酚醛樹脂合成廢水中，加入堿調(diào)整pH值在4～11之間，繼續(xù)加入第二絮凝劑。
優(yōu)選方案為，所述第一藥劑的添加量為0.1-5kg/m3，所述第三藥劑的添加量為0.1-10kg/m3。
優(yōu)選方案為，所述雙氧水的投加量由下式計算：
V＝p×COD(1)
式(1)中，COD值的單位是g/L，p是系數(shù)，p的取值范圍是5-15之間，V的單位是L/m3；
第二藥劑與第四藥劑的投加量均按照下式計算得到：
m＝n×COD(2)
式(2)中，COD的單位是g/L，n是系數(shù)，n的取值范圍是0.1-10之間，m是每噸水需要投加的第三藥劑或第四藥劑的量，單位是kg/m3。
一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的系統(tǒng)，包括如下設備：
廢水收集池，用于收集廢水；
儲存池A，用于儲存第一藥劑；硫酸儲存池，用于儲存硫酸；
PAM儲存池，用于儲存PAM(Polyacrylamide：聚丙烯酰胺)；
第一加藥池，用于加藥；所述第一加藥池通過泵及管道與所述廢水收集池相連通；所述第一加藥池通過泵及管道與所述儲存池A相連通；所述第一加藥池通過泵及管道與所述硫酸儲存池相連通；所述第一加藥池通過泵及管道與所述PAM儲存池相連通；所述第一加藥池配置有第一pH計用于控制所述加藥池內(nèi)廢水的pH值；
曝氣系統(tǒng)，用于曝氣；所述曝氣系統(tǒng)通過管道與所述第一加藥池相連通；
第一沉淀池，用于絮凝沉淀；所述第一沉淀池通過泵及管道與所述第一加藥池相連通；
第一中間水池，用于廢水的暫存；所述第一中間水池通過泵及管道與所述第一沉淀池相連通；
第二藥劑儲存池儲存池，用于儲存含Fe2+的第二藥劑；
雙氧水儲存池，用于儲存雙氧水；
一級UV/Fenton處理系統(tǒng)，用于UV/Fenton處理；所述一級UV/Fenton處理系統(tǒng)包含一級UV反應容器；所述一級UV/Fenton處理系統(tǒng)包含一級UV燈系統(tǒng)；所述一級UV反應容器配置有第二pH計，用于控制所述一級UV反應容器內(nèi)廢水的pH值；所述一級UV反應容器通過泵及管道與所述第一中間水池相連通；所述一級UV反應容器通過泵及管道與所述第二藥劑儲存池相連通；所述一級UV反應容器通過泵及管道與所述硫酸儲存池相連通；所述一級UV反應容器通過泵及管道與所述雙氧水儲存池相連通；
堿儲存池，用于儲存堿；所述堿為工業(yè)上廉價易得的無機堿，通常是指燒堿或者石灰；
第二沉淀池，用于絮凝沉淀；所述第二沉淀池通過泵及管道與所述一級UV反應容器相連通；所述第二沉淀池通過管道與所述曝氣裝置相連通；所述第二沉淀池通過泵及管道與所述堿儲存池相連通；所述第二沉淀池配置有第三pH計用于控制所述第二沉淀池內(nèi)堿的投加量；
儲存池B，用于儲存第三藥劑；
第二中間水池，用于廢水的暫存；所述第二中間水池通過管道與所述曝氣系統(tǒng)相連通；所述第二中間水池通過泵及管道與所述第二沉淀池相連通；所述第二中間水池通過泵及管道與所述儲存池B相連通；
電催化氧化系統(tǒng)，用于電催化氧化；所述電催化氧化系統(tǒng)通過泵及管道與所述第二中間水池相連通；所述電催化氧化系統(tǒng)配置有ORP(Oxidation-ReductionPotential，氧化還原電位)系統(tǒng)用于控制所述電催化氧化系統(tǒng)內(nèi)的ORP；
第三中間水池，用于廢水的暫存；所述第三中間水池通過泵及管道與所述電催化氧化系統(tǒng)相連通；
第四藥劑儲存池儲存池，用于儲存含Fe2+的第四藥劑；
二級UV/Fenton處理系統(tǒng)，用于UV/Fenton處理；所述二級UV/Fenton處理系統(tǒng)包含二級UV反應容器；所述二級UV/Fenton處理系統(tǒng)包含二級UV燈系統(tǒng)；所述二級UV反應容器配置有第四pH計，用于控制所述二級UV反應容器內(nèi)廢水的pH值；所述二級UV反應容器通過泵及管道與所述第三中間水池相連通；所述二級UV反應容器通過泵及管道與所述第四藥劑儲存池相連通；所述二級UV反應容器通過泵及管道與所述硫酸儲存池相連通；所述二級UV反應容器通過泵及管道與所述雙氧水儲存池相連通；
PFS儲存池，用于儲存PFS(Polymerizedferroussulfate，聚合硫酸鐵)；
第二加藥池，用于加藥；所述第二加藥池通過泵及管道與所述二級UV反應容器相連通；所述第二加藥池通過泵及管道與所述PFS儲存池相連通；所述第二加藥池通過泵及管道與所述PAM儲存池相連通；所述第二加藥池通過管道與所述曝氣系統(tǒng)相連通；
第三沉淀池，用于絮凝沉淀；所述第三沉淀池通過泵及管道與所述第二加藥池相連通；
清水池，用于儲存清水；所述清水池通過泵及管道與所述第三沉淀池相連通；
壓濾機，用于污泥壓濾；所述壓濾機通過泵及管道與所述第一沉淀池相連通；所述污泥壓濾機通過泵及管道與所述第二沉淀池相連通；所述壓濾機通過泵及管道與所述第三沉淀池相連通；所述壓濾機通過泵及管道與所述一級UV反應容器相連通。
上述一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法及系統(tǒng)，可以實現(xiàn)酚醛樹脂合成廢水的處理，經(jīng)過該處理方法處理后的廢水各項污染物濃度經(jīng)過檢測可以滿足《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》表4中其它排污單位三級排放標準中各項污染物最高排放限值要求，清水池中的清水可以直接排放；污泥壓濾機壓濾出來的污泥可以按照廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥處理辦法進行處理；經(jīng)過上述方法處理酚醛樹脂合成廢水后無有毒有害氣體產(chǎn)生，降低了污染物的排放；上述一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法及系統(tǒng)，通過兩級UV/Fenton氧化及電催化氧化實現(xiàn)了酚醛樹脂合成工業(yè)廢水的直接達標排放；由于使用了UV/Fenton氧化處理，節(jié)約了設備投資；UV/Fenton氧化的方法減少了硫酸亞鐵的投加量，因而也相應的降低了Fenton氧化過程中產(chǎn)生的鐵泥量；上述一種酚醛樹脂合成廢水污染物降解的方法既實現(xiàn)了酚醛樹脂合成廢水的直接達標排放，又降低了酚醛樹脂合成廢水的處理成本。
和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明實現(xiàn)了酚醛樹脂類合成廢水的直接處理，經(jīng)過處理，廢水中的有機污染物及氨氮得到了同步的降低。通常情況下，酚醛樹脂生產(chǎn)企業(yè)的合成廢水是采用委外處理的方法，一方面處理成本很高，另一方面，授權的委外企業(yè)也沒有能力對這類廢水進行低成本處理；
2、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，主要優(yōu)點是：
1)本發(fā)明綜合運用UV/Fenton和電催化氧化的方法，實現(xiàn)了廢水中各項污染物的直接降解；
2)廢水的預處理過程對于后續(xù)的處理是至關重要的，本發(fā)明通過反復的研究比較，選定了特殊的方法對廢水進行預處理。酚醛樹脂合成廢水如果不進行預處理，直接進行后續(xù)的UV/Fenton處理或者其它氧化處理效率低、速度慢。經(jīng)過試驗研究證明，不進行預處理的酚醛樹脂合成廢水，進行UV/Fenton氧化時，反應時間超過24h，而且COD值很難降低到1000mg/L以下。經(jīng)過預處理，同等條件下的UV/Fenton反應可以縮短至4～6h，而且COD值可以直接降低至1000mg/L以下。這一步預處理，也同時為后續(xù)處理提供了便利條件；
3)電催化氧化的引入，可以高效、低成本的降低廢水中的氨氮及有機胺類，經(jīng)過電催化氧化處理，廢水的氨氮可以降低至幾乎任意低；
4)二級UV/Fenton的引入可以使廢水的COD值降低到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》表4中其它排污單位三級排放標準中各項污染物最高排放限值要求的程度。經(jīng)過一級UV/Fenton及電催化氧化處理的廢水，二級UV/Fenton反應的速度大大加快，因而設備投資成本及運營成本都會較低；
5)本發(fā)明的方法及技術可以使用到其它行業(yè)的廢水處理之中。
（發(fā)明人：衡云華;康佑軍;張志雄;徐瀘軍;周帥;彭偉君）
