[发明专利]反渗透浓水多级组合技术处理装置及处理方法

说明书

本发明反渗透浓水多级组合技术处理装置及处理方法，是针对反渗透浓水具有高COD的特点，先通过空化反应系统进行一级氧化处理，进而通过臭氧催化氧化系统进行二级氧化处理，再通过电解超声反应系统进行三级氧化处理，降解有机污染物，降低COD值；最后通过膜过滤系统过滤进一步降低COD值，并滤除悬浮物；从而将反渗透浓水的COD值从100～500mg/L降低到10～50mg/L，COD的去除率达到80～95%；将其悬浮物含量从10～150mg/L降低到≤0.1mg/L，悬浮物去除率≥99%；达到了达标排放或作为膜系统脱盐回用的预处理之目的。

技术领域

本发明涉及的是反渗透浓水多级组合技术处理装置及处理方法，属于工业废水处理的技术领域。

背景技术

随着反渗透技术在水处理行业的不断应用，产生了大量的反渗透浓水，它不光TDS(总溶解固体)浓度高，在浓缩过程中也造成水中的有机污染物浓度大幅度升高，一般反渗透浓水的COD(化学耗氧量)值远超排放标准，而且反渗透浓水的COD较难处理；特别是当排放指标对盐含量有限制时，更是要利用高压反渗透膜技术进行除盐回用，高压反渗透膜系统对COD值的去除要求更高。目前主要采用加药沉淀、芬顿、臭氧催化氧化等方法来降低COD值；已有部分反渗透浓水处理的专利技术，如201620776695.7一种反渗透浓水处理系统，包括沉淀池和臭氧催化氧化装置，臭氧催化氧化装置包括离心泵、高效气液混合器、臭氧反应器、臭氧发生器和双氧水投加装置，通过投加双氧水与臭氧对反渗透浓水进行催化氧化；201910124195.3一种采用微波-电催化组合工艺处理反渗透浓水中有机污染物的方法，提供了一种采用微波-电催化组合工艺处理反渗透浓水中有机污染物的方法，该工艺包括微波单元、电催化氧化单元及超滤单元。对较低浓度的反渗透浓水COD值的降低有一定的效果，但更需要有一种针对高COD的反渗透浓水多级组合技术处理装置与方法。

发明内容

本发明提出的是一种反渗透浓水多级组合技术处理装置及处理方法，其目的旨在针对反渗透浓水具有高COD的特点，对其进行深度处理，达标排放或作为回用的预处理。针对反渗透浓水，依次利用空化反应、臭氧催化氧化、电解超声反应进行三级氧化来降低COD值，最后再利用膜过滤进一步降低COD值，并滤除悬浮物。处理前，反渗透浓水的COD值为100～500mg/L、悬浮物含量为10～150mg/L，通过空化反应系统，使水流通过空化装置产生压降，使得局部压力小于相应温度下饱和蒸汽压力，产生气泡的瞬间溃灭，而在极小的空化范围中产生局部的高温和高压，水中的氢氧健断裂，形成·H(氢基)、·OH(羟自由基)等游离基，利用空化氧化有机污染物，降解COD，空化反应系统出水的COD值降低到70～350mg/L，COD去除率约为20～40％。进而通过臭氧催化氧化系统，将O₃(臭氧)与H₂O₂(双氧水)组合，2个O₃与1个H₂O₂可生成2个·OH与3个O₂(氧分子)，从而利用·OH的强氧化性将有机物最终降解为CO₂(二氧化碳)和H₂O(水)及其它矿物质，没有二次污染，O₃与H₂O₂组合的氧化过程比单一氧化过程快2～200倍；臭氧催化氧化系统出水的COD值降低到35～175mg/L，COD的去除率约为40～60％。再通过电解超声反应系统，利用15～25kHz的高能超声波形成超声空化作用，空化气泡破灭瞬间产生≥5000K的高温，将水分子分解为·OH与·O(超氧基)，具有强氧化作用以降解有机污染物；同时在电解与超声的协同作用下，利用直接电解氧化(产生·OH)与间接电解氧化(形成次氯酸钠)来降解有机物，电解超声反应系统出水的COD值降低到17.5～87.5mg/L，COD的去除率约为40～60％。最后通过膜过滤系统，膜过滤系统选用孔径为0.03～0.05μm的PVDF中空纤维膜，具有永久亲水性与优良的长期抗污染性，保证超滤膜具有稳定的过滤性能，膜过滤系统出水的COD值降低到10～50mg/L，COD的去除率为31～43％，悬浮物含量降低到≤0.1mg/L，悬浮物的去除率≥99％。利用反渗透浓水多级组合技术处理装置对反渗透浓水的深度处理，达到了达标排放或作为膜系统脱盐回用的预处理的目的。