公布日：2023.10.27
申請日：2023.07.06
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N
摘要
本發明涉及環保水處理技術領域，且公開了一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，用以對PCB企業的油墨廢液進行處理，使處理后的廢液的COD值穩定在不高于200mg/L，處理時，廢水依次經過預處理、UV/Fenton處理以及排水處理，經過本方法處理后，其污染物含量得到了有效的降低，整個處理過程增加預氧化破乳工藝，相比傳統的破乳工藝，藥品投加量少，污染物降低比例更高，最終節約了酸堿用量，在處理過程中，無有毒有害氣體放出，同時，由于使用了UV/Fenton處理方法，處理過程中使用的硫酸亞鐵相比傳統的Fenton處理系統降低了90％以上，減少了后續的污泥量，此外，UV的引入，可以使經過處理的廢水的COD值更低，降低了后續處理的難度。
權利要求書
1.一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，包括以下步驟：1)收集池收集足夠廢液后，將廢液排放至預氧化池，預氧化池收集足夠廢液后，開啟曝氣系統，曝氣系統開啟后，在預氧化池內投加硫酸直至預氧化池內廢液的pH值3-7之間；2)硫酸投加完畢后，在預氧化池內投入足量的硫酸亞鐵，預氧化池內投加硫酸亞鐵的量是0-10kg/m3，硫酸亞鐵投加完畢后，再次在預氧化池內投加硫酸，二次投加硫酸完畢后，預氧化池內廢液的pH值范圍是2-6之間；3)二次硫酸投加完畢后，在預氧化池內投加足量雙氧水，預氧化池內雙氧水的投加量是0-15L/m3，雙氧水投加完畢后，在預氧化池內投加足量PAM，預氧化池內PAM投加完畢后，將廢液排放至第一沉淀池，廢液在第一沉淀池內停留時間是1-10h；4)廢液在第一沉淀內停留時間結束后，將第一沉淀池內上清液排放至中間池，廢液在第一沉淀內停留時間結束后，將第一沉淀池內下部污泥排放至壓濾系統，壓濾系統收集足夠廢水后，開啟壓濾系統，壓濾系統壓濾出的干污泥另行處理，壓濾系統壓濾出的清水排放至中間池；5)中間池收集足夠廢水后，將廢水排放至一級UV反應容器，一級UV反應容器收集足夠廢水后，開啟一級UV燈系統，一級UV燈開啟后，在一級UV反應容器內投加足量雙氧水；6)一級UV反應容器內雙氧水投加完畢后，一級UV燈繼續開啟，廢水在一級UV反應容器內停留的總時間是1-10h，廢水在一級UV反應容器內停留時間結束后，關閉一級UV燈系統，一級UV燈系統關閉后，將一級UV反應容器內廢水排放至二級UV反應容器內；7)二級UV反應容器收集足夠廢水后，開啟二級UV燈系統，二級UV燈系統開啟后，在二級UV反應容器內投加足量雙氧水，二級UV反應容器內雙氧水投加完畢后，二級UV燈繼續開啟，廢水在二級UV反應容器內停留的總時間是1-10h，廢水在二級UV反應容器內停留時間結束后，關閉二級UV燈系統；8)二級UV燈系統關閉后，將二級UV反應容器內廢水排放至pH值調節池內，pH值調節池收集足夠廢水后，開啟曝氣系統，曝氣系統開啟后，在pH值調節池內投加足量PAC，PAC投加完畢后，在pH值調節池內投加燒堿至pH值調節池內廢水的pH值6-9之間；9)pH值調節池內燒堿投加完畢后，在pH值調節池內投加足量PAM，PAM投加完畢后，將pH值調節池內廢水排放至第二沉淀池，廢水在第二沉淀池內停留的時間是1-10h；10)廢水在第二沉淀池內停留時間結束后，第二沉淀池上部清夜排放至清水池，廢水在第二沉淀池內停留時間結束后，下部污泥排入企業原有污泥處理系統；其中，所述一級UV反應容器內廢水停留時間結束后，對一級UV反應容器內廢水進行取樣，所述一級UV反應容器內廢水取樣后，按照Fenton氧化出水的標準流程進行處理后測定廢水的COD值，并標記為COD2。
2.根據權利要求1所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，所述預氧化池內廢液投加硫酸后的pH值的優選值是4-6之間，二次投加硫酸后預氧化池內廢液的pH值的優選值是2-4之間。
3.根據權利要求1所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，所述預氧化池內硫酸亞鐵投加量的優選值是1-5kg/m3，所述雙氧水的質量百分比含量是按照27％，所述預氧化池內雙氧水投加量的優選值是1-5L/m3。
4.根據權利要求1所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，廢液在所述第一沉淀池內停留時間的優選值是1-3h。
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，所述雙氧水投加量根據步驟1-4預氧化后出水的COD值確定，具體按照如下公式計算：p＝a×COD1上式中，p是需要投加的質量百分比含量27％的雙氧水的體積，單位是L/m3；COD1是步驟1-4預處理后廢水的COD值，單位是g/L；a是系數，a的取值范圍：6.5-22。
6.根據權利要求5所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，所述a的優選值是7-12，廢水在所述一級UV反應容器內停留時間的優選值是2-4h。
7.根據權利要求1-4任一項所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，所述二級UV反應容器內雙氧水投加量按照下式計算：q＝b×COD2上式中q是所述二級UV反應容器內需要投加的27％的雙氧水的量，單位是L/m3；COD2的單位是g/L；b是系數，b的取值范圍：6.5-22。
8.根據權利要求7所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，所述b的優選值是7-12，廢水在所述二級UV反應容器內停留時間的優選值是2-4h。
9.根據權利要求1所述的一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，其特征在于，廢水在所述第二沉淀池內停留時間的優選值是1-3h。
10.用以實施權利要求1-9任一項所述方法的系統，其特征在于，包括預處理系統、UV/Fenton處理系統以及排水系統；所述預處理系統包括收集池、預氧化池、第一沉淀池、中間池、硫酸儲存池、硫酸亞鐵儲存池、雙氧水儲存池、PAM(Polyacrylamide，聚丙烯酰胺)儲存池、曝氣系統以及壓濾系統；所述UV/Fenton處理系統包括一級UV燈系統、一級UV反應容器、二級UV燈系統以及二級UV反應容器；所述排水系統包括pH值調節池、第二沉淀池、清水池、燒堿儲存池、PAC(PolyAluminumChloride，聚合氯化鋁)儲存池。
發明內容
(一)解決的技術問題
針對現有技術的不足，本發明提供了一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，經過本方法處理后，其污染物含量得到了有效的降低，整個處理過程增加預氧化破乳工藝，相比傳統的破乳工藝，藥品投加量少，污染物降低比例更高，最終節約了酸堿用量，在處理過程中，無有毒有害氣體放出，同時，由于使用了UV/Fenton處理方法，處理過程中使用的硫酸亞鐵相比傳統的Fenton處理系統降低了90％以上，減少了后續的污泥量，此外，UV的引入，可以使經過處理的廢水的COD值更低，降低了后續處理的難度。
(二)技術方案
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，包括以下步驟：
1)收集池收集足夠廢液后，將廢液排放至預氧化池，預氧化池收集足夠廢液后，開啟曝氣系統，曝氣系統開啟后，在預氧化池內投加硫酸直至預氧化池內廢液的pH值3-7之間；
2)硫酸投加完畢后，在預氧化池內投入足量的硫酸亞鐵，預氧化池內投加硫酸亞鐵的量是0-10kg/m3，硫酸亞鐵投加完畢后，再次在預氧化池內投加硫酸，二次投加硫酸完畢后，預氧化池內廢液的pH值范圍是2-6之間；
3)二次硫酸投加完畢后，在預氧化池內投加足量雙氧水，預氧化池內雙氧水的投加量是0-15L/m3，雙氧水投加完畢后，在預氧化池內投加足量PAM，預氧化池內PAM投加完畢后，將廢液排放至第一沉淀池，廢液在第一沉淀池內停留時間是1-10h；
4)廢液在第一沉淀內停留時間結束后，將第一沉淀池內上清液排放至中間池，廢液在第一沉淀內停留時間結束后，將第一沉淀池內下部污泥排放至壓濾系統，壓濾系統收集足夠廢水后，開啟壓濾系統，壓濾系統壓濾出的干污泥另行處理，壓濾系統壓濾出的清水排放至中間池；
5)中間池收集足夠廢水后，將廢水排放至一級UV反應容器，一級UV反應容器收集足夠廢水后，開啟一級UV燈系統，一級UV燈開啟后，在一級UV反應容器內投加足量雙氧水；
6)一級UV反應容器內雙氧水投加完畢后，一級UV燈繼續開啟，廢水在一級UV反應容器內停留的總時間是1-10h，廢水在一級UV反應容器內停留時間結束后，關閉一級UV燈系統，一級UV燈系統關閉后，將一級UV反應容器內廢水排放至二級UV反應容器內；
7)二級UV反應容器收集足夠廢水后，開啟二級UV燈系統，二級UV燈系統開啟后，在二級UV反應容器內投加足量雙氧水，二級UV反應容器內雙氧水投加完畢后，二級UV燈繼續開啟，廢水在二級UV反應容器內停留的總時間是1-10h，廢水在二級UV反應容器內停留時間結束后，關閉二級UV燈系統；
8)二級UV燈系統關閉后，將二級UV反應容器內廢水排放至pH值調節池內，pH值調節池收集足夠廢水后，開啟曝氣系統，曝氣系統開啟后，在pH值調節池內投加足量PAC，PAC投加完畢后，在pH值調節池內投加燒堿至pH值調節池內廢水的pH值6-9之間；
9)pH值調節池內燒堿投加完畢后，在pH值調節池內投加足量PAM，PAM投加完畢后，將pH值調節池內廢水排放至第二沉淀池，廢水在第二沉淀池內停留的時間是1-10h；
10)廢水在第二沉淀池內停留時間結束后，第二沉淀池上部清夜排放至清水池，廢水在第二沉淀池內停留時間結束后，下部污泥排入企業原有污泥處理系統；
其中，所述一級UV反應容器內廢水停留時間結束后，對一級UV反應容器內廢水進行取樣，所述一級UV反應容器內廢水取樣后，按照Fenton氧化出水的標準流程進行處理后測定廢水的COD值，并標記為COD2。
優選的，所述預氧化池內廢液投加硫酸后的pH值的優選值是4-6之間，二次投加硫酸后預氧化池內廢液的pH值的優選值是2-4之間。
優選的，所述預氧化池內硫酸亞鐵投加量的優選值是1-5kg/m3，所述雙氧水的質量百分比含量是按照27％，所述預氧化池內雙氧水投加量的優選值是1-5L/m3。
優選的，廢液在所述第一沉淀池內停留時間的優選值是1-3h。
優選的，所述雙氧水投加量根據步驟1-4預氧化后出水的COD值確定，具體按照如下公式計算：
p＝a×COD1
上式中，p是需要投加的質量百分比含量27％的雙氧水的體積，單位是L/m3；COD1是步驟1-4預處理后廢水的COD值，單位是g/L；a是系數，a的取值范圍：6.5-22。
優選的，所述a的優選值是7-12，廢水在所述一級UV反應容器內停留時間的優選值是2-4h。
優選的，所述二級UV反應容器內雙氧水投加量按照下式計算：
q＝b×COD2
上式中q是所述二級UV反應容器內需要投加的27％的雙氧水的量，單位是L/m3；COD2的單位是g/L；b是系數，b的取值范圍：6.5-22。
優選的，所述b的優選值是7-12，廢水在所述二級UV反應容器內停留時間的優選值是2-4h。
優選的，廢水在所述第二沉淀池內停留時間的優選值是1-3h。
本發明要解決的另一技術問題是提供一種用以實現上述方法的系統，包括預處理系統、UV/Fenton處理系統以及排水系統；
所述預處理系統包括收集池、預氧化池、第一沉淀池、中間池、硫酸儲存池、硫酸亞鐵儲存池、雙氧水儲存池、PAM(Polyacrylamide，聚丙烯酰胺)儲存池、曝氣系統以及壓濾系統；
所述UV/Fenton處理系統包括一級UV燈系統、一級UV反應容器、二級UV燈系統以及二級UV反應容器；
所述排水系統包括pH值調節池、第二沉淀池、清水池、燒堿儲存池、PAC(PolyAluminumChloride，聚合氯化鋁)儲存池。
(三)有益效果
與現有技術相比，本發明提供了一種用于PCB油墨廢液污染物降解的方法，具備以下有益效果：
1、預氧化破乳方法的引入，比同樣情況下需要經過先加酸再加堿的油墨廢液破乳工藝，減少了加堿工藝，節約了燒堿用量，同時，比傳統的破乳工藝可以取得更好的效果；
2、UV的引入，降低了傳統PCB生產中的顯影脫膜廢液的硫酸亞鐵投加量，因而可以降低固體危廢量，進而降低了污泥處理成本，UV的引入，提高了Fenton氧化的效果，在與傳統Fenton處理相同雙氧水投加量的情況下，可以使廢液處理后的COD值更低，因而降低了后續處理的難度或成本；
3、由于硫酸亞鐵投加量減少了90％以上，因而直接降低了處理過程中PAC、PAM和堿的投加量，降低了藥劑投加成本。
（發明人：衡云華;康佑軍;王輝;張志雄;莫柱金;劉威）
