一种高盐高cod废水的处理系统及方法
技术领域
1.本发明涉及水处理的技术领域，具体为一种高盐高cod废水的处理系统及方法。
背景技术：
2.随着市场对精制糖的需求，对于制糖企业为降低白砂糖色值和提高纯度，离子交换脱色和脱盐成为必不可少的工艺，随之而来的是再生液的处理问题。脱色脱盐的再生后的废液具有高硬度、高cod、高盐(cod大概为40000mg/l，tds大概为45000mg/l)且不易降解等特点，同时含有蔗糖色素所带来的苯类和酚类等有害物质。
3.目前对制糖厂污水的处理方法主要有生化法，采用uasb、mbr、mbbr等常规的生化法。对于高盐的条件常规生化对部分有机物、cod去除能力有限。另外有mvr法蒸发浓缩，mvr法蒸发浓缩的优势在于操作简单，流程短，可以达标排放，不足之处在于能耗较大、投资大。因此，开发一种既可以将高硬度高cod高盐废水达标排放，同时一部分水、一部分盐回到系统再利用的方法是目前一个重要的研究方向。
技术实现要素：
4.本发明提供一种高盐高cod废水的处理系统及方法，具体实施方式如下：
5.一种高盐高cod废水的处理方法，具体步骤包括：在废水中加入磷酸盐，废水加入磷酸盐后产生的上清液在进行生化处理前先进行纳滤处理。
6.进一步的，上清液通过纳滤处理产生含有一价盐的淡水和含有二价盐的浓水，浓水进行生化处理后回收利用，淡水经反渗透浓缩得到氯化钠和水。
7.进一步的，浓水进行生化处理后通过臭氧进行强氧化处理，强氧化处理后产生的水进行回收利用。
8.进一步的，废水加入磷酸盐后产生的上清液经过湿式氧化后进行纳滤处理。
9.进一步的，磷酸盐为磷酸三钠，磷酸三钠的加入量为废水质量的1％-5％。
10.另外本发明还提供一种高盐高cod废水的处理系统，系统包括预处理单元和将一价盐的淡水和含有二价盐的浓水分离开的膜分离单元，所述预处理单元和膜分离单元按照处理顺序依次连接；所述系统还包括后续生化处理设备，膜分离单元分离出的浓水进入后续生化处理设备的进水口。
11.进一步的，系统还包括膜回收单元，膜回收单元用于将淡水反渗透浓缩得到氯化钠和水，膜分离单元分离出的淡水进入膜回收单元的进口。
12.进一步的，预处理单元包括絮凝沉淀装置，絮凝沉淀装置设有废水进口、加料口和上清液出口，絮凝沉淀装置的上清液出口与膜分离单元设置的进口通过管路相连。
13.进一步的，系统还包括湿式氧化装置和多介质过滤装置，所述絮凝沉淀装置、湿式氧化装置和多介质过滤装置按照处理顺序依次连接，废水依次经过絮凝沉淀装置、湿式氧化装置和多介质过滤装置处理后进入膜分离单元设置的进口。
14.进一步的，湿式氧化装置包括第一换热装置、第二换热装置和反应装置，所述第一
换热装置的出料口与所述第二换热装置的进料口连接，所述第二换热装置的出料口与所述反应装置的进料口连接，所述反应装置的出料口与所述第一换热装置的换热介质入口连接，絮凝沉淀装置的上清液出口与第一换热装置的进料口连接，第一换热装置的换热介质出口与多介质过滤装置的进料口连接。
15.由于采用了以上技术方案，本发明的有益技术效果是：
16.1.本发明在废水处理过程中加入磷酸三钠，磷酸三钠与水中的钙离子进行沉淀反应，成沉淀的同时，会将水中的cod去除，去除率在20％～30％；
17.2.本发明在进行生化处理前先进行纳滤处理，进一步降低了盐分的含量，有利于生化处理的进行；
18.3.本发明高盐高cod废水的处理方法可行性高，运行稳定，操作方便，最终废水达到一级a排放标准；
19.4.本发明中纳滤处理后的淡水经反渗透浓缩进行回收，纳滤处理后的浓水经生化处理后也可进行回收，实现了部分资源化利用；
20.5.本发明中预处理单元包括湿式氧化装置，物料在湿式氧化装置的反应装置中反应后温度较高，本发明充分利用此部分热量，将最终从反应装置流出的高温液体从第一换热装置的换热介质入口进入，反应完成后的高温液体作为换热介质与从第一换热装置的进料口进入、还未到达第二换热装置的液体进行热量交换，第一换热装置无需外加热源，节省了热能。
附图说明
21.图1为本发明的高盐高cod废水的处理系统示意图；
22.图2为本发明的湿式氧化装置结构示意图。
23.1、絮凝沉淀装置；2、第一换热装置；211、第一换热装置的进料口；212、第一换热装置的出料口；221、第一换热装置的换热介质入口；222、第一换热装置的换热介质出口；3、第二换热装置；31、第二换热装置的进料口；32、第二换热装置的出料口；41、第一级反应罐；42、第二级反应罐；43、第三级反应罐；5、除垢仪；6、纳米气泡机；7、多介质过滤装置。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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。
25.一种高盐高cod废水的处理方法，具体步骤包括：在废水中加入磷酸盐，废水加入磷酸盐后产生的上清液在进行生化处理前先进行纳滤处理。本发明在进行生化处理前先进行纳滤处理，进一步降低了盐分的含量，有利于生化处理的进行；在废水处理过程中加入磷酸盐，磷酸盐与水中的钙离子进行沉淀反应，成沉淀的同时，会将水中的cod去除，去除率在20％-30％；本发明高盐高cod废水的处理方法可行性高，运行稳定，操作方便。
26.进一步地，上清液通过纳滤处理产生含有一价盐的淡水和含有二价盐的浓水，浓水进行生化处理后回收利用，淡水经反渗透浓缩得到氯化钠和水。具体地，淡水经过超高压
反渗透进行浓缩，反渗透得到的水作为生产用水回用，反渗透得到的氯化钠为浓度为8％左右的氯化钠溶液，达到离子交换树脂再生盐水浓度，可以作为离子交换再生用水使用，从而实现部分资源化。
27.浓水进行生化处理后通过臭氧进行强氧化处理，强氧化处理后产生的水进行回收利用。浓水经过生化处理后cod去除率达到92％，再经过臭氧催化氧化进行深度处理，进一步去除cod后，达到国家一级a排放标准。
28.废水加入磷酸盐后产生的上清液经过湿式氧化后进行纳滤处理。湿式氧化对比臭氧催化氧化，能耗低且对此类废水的处理效果更好。湿式氧化过程对cod去除率达到60％。湿式氧化将难降解的有机物分子结构破坏掉，使其变为能够进行生化处理的其他物质，为后续生化处理创造条件。湿式氧化过程中上清液与纳米气泡机高频分散的氧气充分接触反应。
29.磷酸盐为磷酸三钠，磷酸三钠的加入量为废水质量的1％-5％。磷酸三钠能够除掉废水中40-80％的钙、镁离子，cod去除率20-30％。加入磷酸三钠与水中的钙离子进行沉淀反应，若采用碳酸钠，形成的污泥无法用压滤机压成泥饼，经过对比试验，磷酸三钠与废水生成的沉淀物，更容易被压滤装置压成泥饼，还可以同时加入磷酸三钠和氢氧化钠。
30.一种高盐高cod废水的处理系统，系统包括预处理单元和将一价盐的淡水和含有二价盐的浓水分离开的膜分离单元，所述预处理单元和膜分离单元按照处理顺序依次连接；所述系统还包括后续生化处理设备，膜分离单元分离出的浓水进入后续生化处理设备的进水口。高盐高cod废水的处理系统充分利用预处理单元、膜分离单元，废水首先经过预处理单元降低废水硬度，磷酸盐通过预处理单元的加料口加入，然后进入膜分离单元，利用纳滤膜将一价盐的淡水和含有二价盐的浓水分离开，降低了盐分的含量，有利于浓水进入后续生化处理设备，在低盐状态下更有利于生化细菌繁殖进入后续生化处理设备的处理效果进一步提升。
31.系统还包括膜回收单元，膜回收单元用于将淡水反渗透浓缩得到氯化钠和水，膜分离单元分离出的淡水进入膜回收单元的进口。膜分离单元分离出的淡水进入膜回收单元，淡水经过膜回收单元的反渗透浓缩得到的水作为生产用水回用，得到的氯化钠溶液达到离子交换树脂再生盐水浓度，可以作为离子交换再生用水使用，从而实现部分资源化利用。
32.预处理单元包括絮凝沉淀装置，絮凝沉淀装置设有废水进口、加料口和上清液出口，絮凝沉淀装置的上清液出口与膜分离单元设置的进口通过管路相连。高盐高cod的废水难以生化降解，首先进入絮凝沉淀装置，停留时间15小时，此絮凝沉淀装置集化学反应及絮凝沉淀于一体，通过阶段性加药来达到化学反应、絮凝沉淀的作用，不需要后续再设置絮凝沉淀装置。将水中的cod去除，去除率在20％-30％。
33.预处理单元还包括湿式氧化装置和多介质过滤装置，所述絮凝沉淀装置1、湿式氧化装置和多介质过滤装置按照处理顺序依次连接，废水依次经过絮凝沉淀装置、湿式氧化装置和多介质过滤装置处理后进入膜分离单元设置的进口。絮凝沉淀装置产生的废水上清液进入至湿式氧化装置。湿式氧化装置对cod去除率为60％。经过湿式氧化装置的废水，进入多介质过滤装置通过多介质及超滤进行过滤。废水经过预处理单元的絮凝沉淀装置、湿式氧化装置和多介质过滤装置的处理一方面去除了废水中的钙、镁离子，降低了废水的硬
度，另一方面，降低了cod，有利于后续单元度对废水处理的效果。
34.湿式氧化装置包括第一换热装置2、第二换热装置3和反应装置，所述第一换热装置的出料口212与所述第二换热装置的进料口31连接，所述第二换热装置的出料口32与所述反应装置的进料口连接，所述反应装置的出料口与所述第一换热装置的换热介质入口连接，絮凝沉淀装置的上清液出口与第一换热装置的进料口211连接，第一换热装置的换热介质出口222与多介质过滤装置的进料口连接。絮凝沉淀装置的上清液出口流出的上清液从第一换热装置的进料口211进入，经第一次热量交换后从第一换热装置的出料口212进入第二换热装置的进料口31，经第二次热量交换后从第二换热装置的出料口32进入反应装置进行氧化反应，进行氧化反应后的上清液进入第一换热装置的换热介质入口221进行热量交换后从第一换热装置的换热介质出口222进入多介质过滤装置。
35.系统还包括强氧化单元，高盐生化单元设置的出口与强氧化单元的进口通过管路连接，强氧化单元设有出水口，经强氧化单元处理后的水通过出水口进行收集。强氧化单元设置于高盐生化单元后端，高盐生化单元处理后的废水进入强氧化单元，经过臭氧催化氧化进行深度处理，进一步去除cod后，达到一级a排放标准。
36.高盐生化单元包括废水调节池、uasb塔、mbbr、mbr，所述废水调节池、uasb塔、mbbr、mbr按照处理顺序依次连接，所述膜分离单元分离的浓水进入废水调节池的进水口，mbr的出水口与强氧化单元的进水口通过管路连接。浓水与厂区其他水在废水调节池混合均质后进入uasb塔进行处理，此阶段对cod的去除率达到70％；uasb塔的出水口与mbbr的进水口连接，uasb塔处理后的废水进入mbbr进行处理，cod去除率为92％；mbbr的出水口与mbr的进水口连接，mbbr处理后的废水进入mbr进行处理，去除悬浮物及浊度。经mbr处理后的废水进入强氧化单元。
37.实施例1
38.利用上述系统的一种高盐高cod废水的处理方法，结合图1和图2对本发明的具体实施方式进行说明。
39.高盐高cod的废水，首先进入絮凝沉淀罐，停留时间15小时，此罐体集化学反应及絮凝沉淀于一体，通过阶段性分部加药来达到化学反应、絮凝沉淀的作用，不需要后续再设置絮凝沉淀装置。加入废水质量的5％的磷酸三钠与水中的钙离子进行沉淀反应，形成沉淀的同时，会将水中的cod去除，去除率在20％-30％。
40.絮凝沉淀罐产生的上清液通过提升泵提升至湿式氧化装置。湿式氧化装置对cod去除率为60％。如图2所示，上清液从絮凝沉淀罐中用泵输送进第一换热装置的进料口211，此第一换热装置2为低温逆流设备的换热器，有足够的加热面积，运行中可保持尽可能小的传热温差。常温上清液经过第一换热装置2后被加热到温度50℃然后从第二换热装置的进料口31加热到最终温度500℃。达到500℃的上清液从第二换热装置的出料口32进入第一级反应罐41的进料口，伴随进入第一级反应罐41的还有经过纳米气泡机6高顿分散的氧气，氧气从第一级反应罐41的氧气进口进入可与废水充分接触反应，并一起上升，上升过程中也是氧气吸收反应的过程。第一级反应罐41的出料口在上部，第一级反应罐41顶部有带自动阀门的排气口及氧量检测仪表、压力表，罐体有液位检测仪表、温度表。出水流量，罐顶排气，氧气的供给量均可根据罐内、罐顶压力、过剩氧气、温度等参数自动调节。上清液从第一级反应罐41的出料口流出经过第一加热器加热后进入第二级反应罐42的进料口，伴随进入
第二级反应罐42的还有经过纳米气泡机6高顿分散的氧气，氧气从第二级反应罐42的氧气进口进入可与废水充分接触反应，并一起上升，第二级反应罐42的出料口在上部，第二级反应罐42顶部有带自动阀门的排气口及氧量检测仪表、压力表，罐体有液位检测仪表、温度表。出水流量，罐顶排气，氧气的供给量均可根据罐内、罐顶压力、过剩氧气、温度等参数自动调节。上清液从第二级反应罐42的出料口流出经过第二加热器加热后进入第三级反应罐43的进料口，伴随进入第三级反应罐43的还有经过纳米气泡机6高顿分散的氧气，氧气从第二级反应罐42的氧气进口进入可与废水充分接触反应，并一起上升，第二级反应罐42的出料口在上部，第二级反应罐42顶部有带自动阀门的排气口及氧量检测仪表、压力表，罐体有液位检测仪表、温度表。出水流量，罐顶排气，氧气的供给量均可根据罐内、罐顶压力、过剩氧气、温度等参数自动调节。此时高温上清液从第三级反应罐43的出料口流出进入第一换热装置的换热介质入口221，从第一换热装置的换热介质出口222流入多介质过滤装置7，从第三级反应罐43的出料口流出的高温废水作为第一换热装置2的换热介质为从第一换热装置的进料口211进入的常温上清液提供热量。
41.经过湿式氧化处理后的废水进入多介质过滤装置7进行过滤，然后进入膜分离单元，通过纳滤膜将一价盐和二价盐分离，纳滤产水侧为一价盐，纳滤浓水侧为一价盐、二价盐和cod，纳滤回收率控制在67％以上，从而只有1/3的废水进入后续高盐生化单元，大大降低了高盐生化单元的tds含量，经过测算，膜分离单元产生的浓水从浓水出口进入高盐生化单元，高盐生化单元阶段废水tds为2600mg/l，若废水未经过膜分离单元盐分回收，高盐生化单元的废水tds为5200mg/l，低盐状态下，更有利于生化细菌繁殖。
42.膜分离单元产生的淡水从淡水出口进入膜回收单元，淡水再经过超高压反渗透进行浓缩，反渗透产生的水作为生产用水回用，反渗透产生的浓水为8％左右的氯化钠溶液，达到离子交换树脂再生盐水浓度，可以作为离子交换再生用水使用，从而实现部分资源化。
43.膜分离单元产生的浓水进入废水调节池与厂区其他水混合均质后，进入uasb塔进行处理，此阶段对cod的去除率达到70％；uasb塔的出水口与mbbr的进水口连接，uasb塔处理后的废水进入mbbr进行处理，cod去除率为92％；mbbr的出水口与mbr的进水口连接，mbbr处理后的废水进入mbr进行处理，去除悬浮物及浊度。经mbr处理后的废水进入强氧化单元。经过臭氧催化氧化进行深度处理，进一步去除cod后，达到一级a排放标准，可回用。
44.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。