[发明专利]一种管式自由基氧化处理高盐度高COD工业废水的一体化工艺

说明书

本发明提供一种管式自由基氧化处理高盐度高COD工业废水的一体化工艺，通过沉降、蒸发冷却结晶、配水罐配水、管式自由基氧化、微生物降级、反渗透膜处理，利用本发明的一体化工艺，实现了高含盐高浓有机废水处理零排放，解决了现有技术中，解决了现有技术中运行费用高、处理不彻底的问题，可处理含盐量25wt％以上的高盐高COD废水；管式自由基氧化处理高盐度高COD工业废水的一体化工艺，实现系统内的热能自给，利用湿式反应过程中产生的热量，除维持湿式反应的自用热量外，还可以富产蒸汽的形式实现对蒸发器的加热，节约了能源。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种管式自由基氧化处理高盐度高COD工业废水的一体化工艺。

背景技术

在我国社会经济发展和城市化进程中，水资源紧缺正在逐渐成为制约我国可持续发展战略的主要因素之一。近年来，随着我国工业规模的不断增大，工业用水量激增。同时，产生废水量也迅速增大，给当前的废水处理与回收利用技术带来了巨大的挑战。工业废水如直接排放，将对周围土壤、水体环境产生严重的污染。废水经处理合格达标后，如不回收利用，则造成水资源浪费，加剧水资源短缺。对于高盐废水，由于缺乏技术、经济上的可行性与可靠性，大多数采取稀释外排方法。这种方法不但不能真正减少污染物的排放总量，而且造成了淡水的浪费，特别是含盐废水的排放，势必造成淡水水资源矿化和土壤碱化。与国外高盐废水“零排放”或“趋零排放”的脱盐技术水平相比，我国有较大差距。因此，如何开发经济有效的高盐废水脱盐处理工艺技术，促进高盐废水的资源化利用，也是解决水资源循环利用的瓶颈问题。

通常，对于废水生化处理而言，高盐废水是指含有机物和至少总溶解固体(TDS)的质量分数大于3.5％的废水。因为在这类废水中，除了含有有机污染物，还含有大量可溶性的无机盐，如Cl^-、Na⁺、SO₄^2-、Ca²⁺等。所以，这类废水一般是生化处理的极限。据报道，在国外已有采用特殊驯养的耐盐嗜盐菌处理含盐15％的含酚废水；在国内，也有关于采用嗜盐菌可以处理含盐5％废水的报道。这类废水除了海水淡化产生外，其他主要来源于以下领域：①化工生产，化学反应不完全或化学反应副产物，尤其染料、农药等化工产品生产过程中产生的大量高COD、高盐有毒废水；②废水处理，在废水处理过程中，水处理剂及酸、碱的加入带来的矿化，以及大部分“淡”水回收而产生的浓缩液，都会增加可溶性盐类的浓度，形成所谓的难于生化处理的“高盐度废水”。可见，这类含盐废水已经较普通废水对环境有更大的污染性。

目前，针对高盐高浓难降解有机废水的常用处理方法有：焚烧法、蒸发除盐、膜分离、离子交换法、电化学法和管式自由基氧化法。焚烧法是指废水中有机物在800～1000℃条件下与空气中氧气进行剧烈反应，释放能量并产生高温燃烧气和性质稳定的固体残渣，但是运行成本较高，且焚烧法会产生硫氧化物，氮氧化物和二噁英等废气。而且，高含盐有机废水对焚烧设备的腐蚀严重，影响设备的使用寿命。蒸发除盐是利用蒸气对废水进行加热使大部分水蒸发而使无机盐析出的方法。但是当废水中有机物浓度较高时，无法将无机盐和有机物进行有效分离，从而产生大量粘稠状流体，作为危废处理成本高。膜分离是根据被分离物质粒径大小不同，以压力为驱动力使不同物质得到分离的方法。但是当废水中有机物含量较高时，会对膜造成污染；同时废水中复杂的成分也会影响到有机物和无机盐的分离效果。离子交换法即液相中离子和固相中离子间进行的一种可逆性化学反应。由于树脂的交换量有限，盐浓度过高会大大增加树脂再生次数，降低离子交换效果，该方法不适用于处理盐浓度过高的废水。电化学法是通过施加电流产生电场，从而使溶液中的阴阳离子定向移动，无机盐在两极析出，同时对有机物也有一定的去除效果。但是电化学法不适用于高浓度有机废水的处理，因为随着有机物和含盐量增加电化学法处理废水的费用会大大提高。