公布日：2024.12.13
申请日：2024.10.21
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/02(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F1/76(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/
28(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F103/34(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/12(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及水处理技术领域，公开了一种日化废水的深度处理方法。所述日化废水的深度处理方法，包括以下步骤：S1、将污水站处理后日化废水经过自清洗过滤器进行初级过滤，得到预处理废水；S2、所述预处理废水进入曝气生物滤池进行生化处理，得到生化处理废水；S3、所述生化处理废水经化学消毒后，依次经截留型过滤器和吸附型过滤器进行中间过滤；S4、所述中间过滤后的废水进入反渗透系统，经物理消毒后，进入保安过滤器进行深度过滤，再经膜分离深度处理，得到处理后水体。本发明提供深度处理方法，能够高效去除水中的有机物、氯化物、溶解性总固体等污染物，杀灭细菌等微生物，降低水体硬度、浊度和电导率，优化了日化废水的处理效果。
权利要求书
1.一种日化废水的深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将污水站处理后的日化废水经过自清洗过滤器进行初级过滤，得到预处理废水；S2、所述预处理废水进入曝气生物滤池进行生化处理，得到生化处理废水；S3、所述生化处理废水经化学消毒后，依次经截留型过滤器和吸附型过滤器进行中间过滤；S4、所述中间过滤后的废水进入反渗透系统，经物理消毒后，进入保安过滤器进行深度过滤，再经膜分离深度处理，得到处理后水体。
2.根据权利要求1所述的深度处理方法，其特征在于，所述污水站处理后的日化废水的水质参数包括以下至少一项：COD含量为150-200mg/L；NH3-N含量为0.2-0.5mg/L；氯化物含量为1000-1500mg/L；硫酸盐含量为100-150mg/L；溶解性总固体含量为2000-2500mg/L；菌落总数为1.0×104-1.5×104CFU/mL；总大肠菌群为1.0×104-1.5×104CFU/100mL；总硬度(以CaCO3计)为600-630mg/L；电导率为1700-2400μs/cm；pH为6-9；浑浊度为3-5NTU。
3.根据权利要求1所述的深度处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述自清洗过滤器的过滤精度为80-100μm；和/或，所述自清洗过滤器的流量为8-12m3/h。
4.根据权利要求1所述的深度处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述曝气生物滤池内填充填料；所述填料的粒径为3-5mm；比表面积为100-400m2/m3；和/或，所述曝气生物滤池内的溶解氧含量为2-8mg/L；和/或，所述曝气生物滤池的水力停留时间为2-5h。
5.根据权利要求1所述的深度处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述化学消毒包括投加消毒药剂；所述消毒药剂包括次氯酸钠、二氧化氯中的至少一种；和/或，所述消毒药剂的投加量为≤2mg/L。
6.根据权利要求1所述的深度处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述截留型过滤器的过滤精度为30-50μm；和/或，所述吸附型过滤器的滤料包括活性炭；所述活性炭的碘值为800-1300mg/g。
7.根据权利要求1所述的深度处理方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述物理消毒包括紫外线照射；和/或，所述物理消毒的时间为10-15s；和/或，所述保安过滤器的过滤精度为1-5μm。
8.根据权利要求1所述的深度处理方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述反渗透系统的压力为≤4.1MPa；和/或，所述反渗透系统的运行温度为20-45℃；和/或，所述反渗透系统膜元件的有效膜面积为35-40m2；和/或，所述反渗透系统膜元件的产水量为40-45m3/d；和/或，所述反渗透系统膜元件的脱盐率为≥99.35％。
9.权利要求1-8任一项所述的日化废水的深度处理方法得到的处理后水体在生产车间设备或管路预清洗中的应用。
10.一种用于权利要求1-8任一项所述的日化废水的深度处理方法的处理系统，其特征在于，沿水流方向，所述处理系统包括自清洗过滤器、曝气生物滤池、化学加药装置、袋式过滤器、活性炭过滤器和反渗透系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。
为此，本发明的目的之一在于提供一种日化废水的深度处理方法，使用此处理方法对日化废水污水站出水进行深度处理后，废水COD、菌落总数、总硬度(以CaCO3计)、电导率、浑浊度等水质指标大幅降低，出水核心水质指标能够同时达到《苏州市生活饮用水水质指标限值(2021)》、《GB/T19923-2005城市污水再生利用工业用水水质》以及《GB3838-2002地面水环境质量标准》的要求，且废水电导率小于100μs/cm，符合生产车间回用水标准。
本发明的目的之二在于提供这种日化废水的深度处理方法得到的处理后水体的应用。
本发明的目的之三在于提供一种日化废水的处理系统。
本发明的基本原理说明如下：
日化废水在污水站内进行初步处理，经过气浮池、水解酸化池、氧化池、沉淀等一系列处理程序，使废水中的COD、阴离子表面活性剂、氨氮、石油类等主要污染物被高效去除，水质达到国家相关排放标准。但此时水中有机物、氯化物、溶解性总固体等污染物含量依旧较高，且含有大量细菌等微生物，菌落总数、总大肠菌群超标；此外，废水硬度较大、浑浊度高、电导率较高，无法满足生产车间回用水要求。因此，本发明提供的方法将主要去除日化废水污水站沉淀出水中的有机物、氯化物、溶解性总固体、以及细菌等微生物，降低水体硬度、浑浊度和电导率，使处理后的水体满足生产用途回用水标准。具体为：
(1)将污水站处理后的日化废水经过自清洗过滤器进行预处理，能够去除悬浮物等大颗粒杂质；
(2)预处理后的废水进入曝气生物滤池，滤池内填充滤料，滤料表面粗糙，容易粘附、生长高浓度生物膜，生物膜不受泥龄限制，种类丰富，在曝气生物滤池的生化反应与吸附过滤作用下，废水中的悬浮固体浓度降低，水中有机物被氧化降解，氨氮经好氧硝化去除；
(3)在生化处理废水中投加药剂进行化学消毒，可以杀灭细菌、芽孢、病毒、真菌等各种类型的微生物，防止后续过滤中微生物滋生；截留型过滤器能够进一步过滤去除废水中的悬浮物、颗粒物等杂质；吸附型过滤器则可以通过吸附作用去除前述消毒装置产生的余氯、以及废水中的有机物等；
(4)吸附型过滤器出水进入反渗透系统，物理消毒能够杀灭细菌、病毒以及其它微生物，同时避免微生物膜的形成、保护后端反渗透膜；保安过滤器过滤精度高，能够深度去除废水中的颗粒物及悬浮物，保护后端的反渗透膜；膜分离能够深度去除浮物固体、有机物、细菌、病毒等，使得水中化学需氧量、电导率等水质指标降低，出水水质改善。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一方面提供了一种日化废水的深度处理方法，包括以下步骤：
S1、将污水站处理后的日化废水经过自清洗过滤器进行初级过滤，得到预处理废水；
S2、所述预处理废水进入曝气生物滤池进行生化处理，得到生化处理废水；
S3、所述生化处理废水经化学消毒后，依次经截留型过滤器和吸附型过滤器进行中间过滤；
S4、所述中间过滤后的废水进入反渗透系统，经物理消毒后，进入保安过滤器进行深度过滤，再经膜分离深度处理，得到处理后水体。
优选地，所述日化废水为洗衣液、洗手液、洗洁精等日化产品的生产废水。
优选地，所述污水站处理后的日化废水的水质参数包括以下至少一项：COD含量为150-200mg/L；NH3-N含量为0.2-0.5mg/L；氯化物含量为1000-1500mg/L；硫酸盐含量为100-150mg/L；溶解性总固体含量为2000-2500mg/L；菌落总数为1.0×104-1.5×104CFU/mL；总大肠菌群为1.0×104-1.5×104CFU/100mL；总硬度(以CaCO3计)为600-630mg/L；电导率为1700-2400μs/cm；pH为6-9；浑浊度为3-5NTU。
进一步优选地，所述污水站处理后的日化废水的水质参数包括以下至少一项：COD含量为160-180mg/L；NH3-N含量为0.2-0.4mg/L；氯化物含量为1400-1300mg/L；硫酸盐含量为120-130mg/L；溶解性总固体含量为2200-2400mg/L；菌落总数为1.0×104-1.3×104CFU/mL；总大肠菌群为1.1×104-1.4×104CFU/100mL；总硬度(以CaCO3计)为610-620mg/L；电导率为2000-2200μs/cm；pH为7-8；浑浊度为3-4NTU。
优选地，所述污水站处理后的日化废水的水质参数还包括：耗氧量(CODMn，以O2计)为2-5mg/L；氟化物含量为0.1-0.5mg/L；硝酸盐(以N计)含量为0.1-0.5mg/L；亚硝酸盐(以N计)0.01-0.05mg/L；三氯甲烷含量为0.001-0.005mg/L；色度为5-7度；铝含量为0.1-0.5mg/L；铁含量为0.05-0.1mg/L；锰含量为0.005-0.01mg/L；TOC含量为2-6mg/L；总α放射性为1-2Bq/L；总β放射性为1-2Bq/L。
进一步优选地，所述污水站处理后的日化废水的水质参数还包括：耗氧量(CODMn，以O2计)为3-4mg/L；氟化物含量为0.2-0.4mg/L；硝酸盐(以N计)含量为0.2-0.4mg/L；亚硝酸盐(以N计)0.01-0.03mg/L；三氯甲烷含量为0.002-0.003mg/L；色度为5-6度；铝含量为0.2-0.3mg/L；铁含量为0.05-0.08mg/L；锰含量为0.007-0.009mg/L；TOC含量为3-5mg/L；总α放射性为0.5-2Bq/L；总β放射性为1.5-2Bq/L。
优选地，所述处理后的水体的水质参数包括以下至少一项：COD含量为5-20mg/L；NH3-N含量为0.001-0.04mg/L；氯化物含量为1-50mg/L；硫酸盐含量为0.5-3mg/L；溶解性总固体含量为10-300mg/L；菌落总数为＜0.1CFU/mL；总大肠菌群为＜0.1CFU/100mL；总硬度(以CaCO3计)为1-15mg/L；电导率为20-50μs/cm；pH为7-8；浑浊度为≤1NTU。
进一步优选地，所述处理后的水体的水质参数包括以下至少一项：COD含量为5-15mg/L；NH3-N含量为0.001-0.035mg/L；氯化物含量为1-40mg/L；硫酸盐含量为0.5-2.5mg/L；溶解性总固体含量为15-260mg/L；菌落总数为＜0.1CFU/mL；总大肠菌群为＜0.1CFU/100mL；总硬度(以CaCO3计)为1-11mg/L；电导率为30-40μs/cm；pH为7-8；浑浊度为≤1NTU。
优选地，所述处理后的水体的水质参数还包括：耗氧量(CODMn，以O2计)为0.1-2mg/L；氟化物含量为0.1-0.3mg/L；硝酸盐(以N计)含量为0.1-0.3mg/L；亚硝酸盐(以N计)0.001-0.01mg/L；三氯甲烷含量为0.00001-0.00005mg/L；色度为≤5度；铝含量为0.005-0.02mg/L；铁含量为0.01-0.05mg/L；锰含量为0.02-0.05mg/L；TOC含量为0.1-2mg/L；总α放射性为0.01-1Bq/L；总β放射性为0.01-1Bq/L。
进一步优选地，所述处理后的水体的水质参数还包括：耗氧量(CODMn，以O2计)为0.1-0.5mg/L；氟化物含量为0.1-0.2mg/L；硝酸盐(以N计)含量为0.1-0.2mg/L；亚硝酸盐(以N计)0.001-0.03mg/L；三氯甲烷含量为0.00001-0.00003mg/L；色度为≤5度；铝含量为0.005-0.01mg/L；铁含量为0.01-0.02mg/L；锰含量为0.02-0.04mg/L；TOC含量为0.1-0.5mg/L；总α放射性为0.01-0.03Bq/L；总β放射性为0.01-0.05Bq/L。
优选地，所述步骤S1中，所述自清洗过滤器的过滤精度为80-100μm；进一步优选地，所述自清洗过滤器的过滤精度为50-100μm。
优选地，所述步骤S1中，所述自清洗过滤器的流量为8-12m3/h；进一步优选地，所述自清洗过滤器的流量为9-11m3/h。
优选地，所述步骤S2中，所述曝气生物滤池内填充填料；所述填料的粒径为3-5mm；比表面积为100-400m2/m3。
优选地，所述步骤S2中，所述填料包括陶粒、无烟煤、石英砂、轻质塑料粒中的至少一种；进一步优选地，所述填料为陶粒。
优选地，所述步骤S2中，所述曝气生物滤池内的溶解氧含量为2-8mg/L；进一步优选地，所述曝气生物滤池内的溶解氧含量为2-6mg/L。
优选地，所述步骤S2中，所述曝气生物滤池的水力停留时间为2-5h；进一步优选地，所述曝气生物滤池的水力停留时间为2-4h
优选地，所述步骤S3中，所述化学消毒包括投加消毒药剂；所述消毒药剂包括次氯酸钠、二氧化氯中的至少一种。
优选地，所述步骤S3中，所述消毒药剂的投加量为≤2mg/L；进一步优选地，所述消毒药剂的投加量为0.5-2mg/L。
优选地，所述步骤S3中，所述截留型过滤器的过滤精度为30-50μm；进一步优选地，所述截留型过滤器的过滤精度为10-50μm。
优选地，所述截留型过滤器包括袋式过滤器、芯式过滤器中的一种。
优选地，所述步骤S3中，所述吸附型过滤器的滤料包括活性炭。
优选地，所述活性炭的碘值为800-1300mg/g；进一步优选地，所述活性炭的碘值为800-1000mg/g。
优选地，所述步骤S3中，所述活性炭滤料包括椰壳活性炭、果壳活性炭、煤质颗粒活性炭、煤质柱状活性炭中的至少一种；进一步优选地，所述活性炭滤料为果壳活性炭。
优选地，所述吸附型过滤器包括多介质过滤器、活性炭过滤器、芯式过滤器中的一种。
优选地，所述步骤S4中，所述物理消毒包括紫外线照射。
优选地，所述步骤S4中，所述物理消毒的时间为10-15s；进一步优选地，所述物理消毒的时间为10-12s。
优选地，所述步骤S4中，所述保安过滤器的过滤精度为3-5μm；进一步优选地，所述保安过滤器的过滤精度为1-5μm
优选地，所述步骤S4中，所述反渗透系统的运行压力为≤4.1MPa；进一步优选地，所述反渗透系统的运行压力为1.0-1.5MPa。
优选地，所述步骤S4中，所述反渗透系统的运行温度为20-45℃；进一步优选地，所述反渗透系统的运行温度为20-30℃。
优选地，所述步骤S4中，所述反渗透系统的流量为8-12m3/h；进一步优选地，所述反渗透系统的流量为9-11m3/h。
优选地，所述步骤S4中，所述反渗透系统膜元件的有效膜面积为35-40m2；进一步优选地，所述反渗透系统膜元件的有效膜面积为35-37m2。
优选地，所述步骤S4中，所述反渗透系统膜元件的产水量为40-45m3/d；进一步优选地，所述反渗透系统膜元件的产水量为40-42m3/d。
优选地，所述步骤S4中，所述反渗透系统膜元件的脱盐率为≥99.35％；进一步优选地；所述反渗透系统膜元件的脱盐率为99.35-99.5％。
优选地，所述步骤S4中，所述反渗透系统膜元件包括聚酰胺复合薄膜。
本发明的第二方面提供了本发明第一方面所述的日化废水的深度处理方法得到的处理后水体在生产车间设备或管路预清洗中的应用。
本发明的第三方面提供了一种用于本发明第一方面所述的日化废水的深度处理方法的处理系统，沿水流方向，所述处理系统包括自清洗过滤器、曝气生物滤池、化学加药装置、袋式过滤器、活性炭过滤器和反渗透系统。
优选地，所述处理系统的处理水量为8-12m3/h；进一步优选地，所述处理系统的处理水量为9-11m3/h。
优选地，所述处理系统的产水率≥65％。
优选地，所述处理系统还包括中间水箱1、中间水箱2、中间水箱3和中间水箱4；所述中间水箱1和中间水箱2位于自清洗过滤器前端，用于收集贮存日化废水污水站出水；所述中间水箱3存储曝气生物滤池出水；所述中间水箱4存储活性炭过滤器出水。
优选地，所述曝气生物滤池包括生物反应过滤区、曝气装置、反冲洗装置；所述生物反应过滤区内填充填料；所述曝气装置包括鼓风机，所述鼓风机的风量为0.5-2.0m3/min，风压为3-7m，1.0-5.0kw。
优选地，所述处理系统还包括反洗水箱；所述曝气生物滤池反洗水、自清洗过滤器排污自流进入反洗水箱。
优选地，所述化学加药装置位于中间水箱3后端，用于投加消毒药剂，对生化处理废水进行化学消毒。
优选地，所述处理系统还包括排放池；所述排放池位于中间水箱4和物理消毒装置之间。
优选地，所述处理系统还包括清洗水箱；所述清洗水箱向反渗透系统中输入清洗液，清洗RO膜元件，避免膜元件污染和堵塞。
优选地，所述反渗透系统包括物理消毒装置、保安过滤器和膜组件。
优选地，所述反渗透系统还包括加药装置，用于投加还原剂和阻垢剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的日化废水的深度处理方法，步骤简单，条件温和，能够高效去除水中的有机物、氯化物、溶解性总固体等污染物，有效杀灭细菌等微生物，降低水体硬度、浊度和电导率，进一步优化日化废水的处理效果；
(2)本发明提供的日化废水的深度处理方法，处理后水体的水质指标满足生产车间回用标准，可作为生产车间设备及管路预清洗用水；
(3)本发明提供的日化废水的处理系统，结构简单，产水率高，处理效果好，适于实用。
（发明人：梁韬;郭华芳;唐方华;陈青松;张晨;顾正东;余雪健）
