高浓度有机磷废水的处理方法与流程

1.本发明属于有机磷废水处理技术领域，具体涉及一种高浓度有机磷废水的处理方法。


背景技术：

2.如业界所述，有机磷化合物的种类颇多、用途甚广，但是生产有机磷化合物(如亚磷酸酯、硫代磷酸酯、卤代磷酸酯，等等)会产生高浓度有机磷废水。由于高浓度有机磷废水具有色度和浓度高、毒性大等特点，因而处理难度也相应较大。据此可知，如果不对高浓度有机磷废水处理而直接向外界排放，那么毫无疑问会对生态环境造成严重污染。基于目前水体富营养化问题较为严重的情形，控制水体中磷含量和/或回收磷的措施是十分必要的。具体地讲，从保护环境角度出发，将高浓度有机磷废水处理至达标程度后排放或者回用于生产，这对于环境保护和资源的循环利用都是有益的。正是基于前述因素，妥善处理高浓度有机磷废水仍然是当前水处理领域中的重要课题。
3.已有技术对高浓度有机磷废水的处理方法主要有化学沉淀法、生物法、吸附法和电解法。其中，化学沉淀法的处理效率相对较高，但是投加的沉淀剂经反应会生成大量化学沉淀物，加大了生产有机磷化合物的综合成本以及对前述化学沉淀物的处理难度；生物法虽然操作相对简单，但除磷效率低；吸附法和电解法不仅除磷效率低，而且会产生二次污染，此外，这两种方法的运行风险大且对设备的要求甚为苛刻。鉴于前述，探索有助于弥补前述不足的高浓度有机磷废水的处理方法具有积极意义。


技术实现要素：

4.本发明的任务在于提供一种具有处理成本低、设备投资省、处理效率高、选择性好、不会产生二次污染并且还具有清洁效果、设备再生性好以及重复使用度高的高浓度有机磷废水的处理方法。
5.本发明的任务是这样来完成的，一种高浓度有机磷废水的处理方法，包括以下步骤：
6.a)废水预处理，先将高浓度有机磷废水作为原水引入原水池，向原水池中添加碱或酸调节原水的ph值，再由提升泵引入粗格栅和细格栅过滤，得到预处理水；
7.b)催化氧化反应，将由步骤a)得到的预处理水引入反应容器中，向反应容器中引入臭氧进行催化氧化反应，并且控制催化氧化反应的温度和时间，催化氧化反应中生成的尾气引至尾气处理系统处理，而经催化氧化反应后的水引入沉淀池，得到臭氧催化氧化处理水；
8.c)生化处理，先用碱或酸对由步骤b)得到的臭氧催化氧化处理水的ph值调整，再在保持水温以及在搅拌状态下向沉淀池中加入石灰石，经反应后静置，取上清液测定有机磷浓度，对含高浓度有机磷废水中的有机磷去除率达80％以上。
9.在本发明的一个具体的实施例中，步骤a)中所述高浓度有机磷废水的有机磷浓度
为3000
‑
3800mg/l。
10.在本发明的另一个具体的实施例中，步骤a)中所述的向原水池中添加碱或酸的添加量为0.1
‑
1mol/l。
11.在本发明的又一个具体的实施例中，所述碱为质量％比浓度为30
‑
32％的工业液碱，所述酸为质量％比浓度30
‑
36％的工业盐酸。
12.在本发明的再一个具体的实施例中，步骤a)中所述的调节原水的ph值是将原水的ph值调节至8。
13.在本发明的还有一个具体的实施例中，步骤b)中所述的臭氧由高压放电式臭氧发生器生成，臭氧与所述预处理水的体积比为1∶104
‑
108；所述控制催化氧化反应的温度和时间是将温度控制为25
‑
35℃，将时间控制为55
‑
65min。
14.在本发明的更而一个具体的实施例中，步骤b)中所述的尾气处理系统处理是指采用催化剂法和活性炭吸收法联用的方法对尾气处理。
15.在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤c)中所述的碱或酸的添加量为0.1
‑
1mol/l，所述的碱为质量％比浓度为30
‑
32％的工业液碱，所述的酸质量％比浓度为30
‑
36％的工业盐酸，所述的ph值为ph＝8。
16.在本发明的又更而一个具体的实施例中，步骤c)中所述的保持水温是将水温保持为25
‑
35℃，所述搅拌的速度为280
‑
320rpm。
17.在本发明的又进而一个具体的实施例中，步骤c)中所述的石灰石的加入量为每立方米的臭氧催化氧化处理水加入80
‑
90kg；所述反应的时间为55
‑
65min，所述静置的时间为25
‑
35min。
18.本发明提供的技术方案的技术效果在于：由于将臭氧作为氧化剂，利用臭氧的强大的氧化效果，快速降解废水中的有机磷，且方法简单，不用过多的固液分离便可去除大部分有机磷；经过臭氧催化氧化后的臭氧催化氧化处理水加入石灰石钙化处理，得到上清液及沉淀物，继而提高有机磷的去除率，钙盐价格低廉且操作方便快捷；整体处理成本低廉、设备投资省、处理效率高并且选择性好，不会产生二次污染；对高浓度有机磷废水中的有机磷的去除率可达到80％以上。
具体实施方式
19.实施例1：
20.a)废水预处理，先将有机磷浓度为3610mg/l的高浓度有机磷废水作为原水通过泵或其它类似的装置引入原水池，根据原水的酸碱度状况(采用取样化验)，通过向原水池中添加0.1mol/l的质量百分比浓度为30％的工业液碱或添加质量％比浓度为36％的工业盐酸，使原水池中的原水的ph值达到8(即ph＝8)，再由提升泵引入粗格栅和细格栅过滤，得到预处理水；
21.b)催化氧化反应，将由步骤a)得到的预处理水引入反应容器中，向反应容器中引入由高压放电式臭氧发生器生成的臭氧进行催化氧化反应，臭氧与预处理水的体积比为1∶106，并且在催化氧化反应温度为25℃下催化氧化反应65min，催化氧化反应中生成的(即产生的)尾气引至尾气处理系统并且采用催化剂法和活性炭吸收法(也可称“活性炭吸附法”)联用的方法对尾气处理，而经催化氧化反应后的水引入沉淀池，得到臭氧催化氧化处理水；
22.c)生化处理，借助于取样化验，获取臭氧催化氧化处理水的酸碱度状况，通过向沉淀池中添加1mol/l的质量％比浓度为30％的工业液碱或添加质量％比浓度为34％的工业盐酸，使臭氧催化氧化处理水的ph调整至ph＝8，再在保持水温25℃以及在搅拌速度为280rpm下向沉淀池中加入石灰石，石灰石的加入量为：每立方米的臭氧催化氧化处理水加入80kg，经反应也就是经生化处理65min后静置25min，取上清液测定有机磷浓度，对含高浓度有机磷废水中的有机磷去除率达80％以上。
23.实施例2：
24.a)废水预处理，先将有机磷浓度为3034mg/l的高浓度有机磷废水作为原水通过泵或其它类似的装置引入原水池，根据原水的酸碱度状况(采用取样化验)，通过向原水池中添加0.6mol/l的质量百分比浓度为32％的工业液碱或添加质量％比浓度为30％的工业盐酸，使原水池中的原水的ph值达到8(即ph＝8)，再由提升泵引入粗格栅和细格栅过滤，得到预处理水；
25.b)催化氧化反应，将由步骤a)得到的预处理水引入反应容器中，向反应容器中引入由高压放电式臭氧发生器生成的臭氧进行催化氧化反应，臭氧与预处理水的体积比为1∶104，并且在催化氧化反应温度为35℃下催化氧化反应55min，催化氧化反应中生成的(即产生的)尾气引至尾气处理系统并且采用催化剂法和活性炭吸收法(也可称“活性炭吸附法”)联用的方法对尾气处理，而经催化氧化反应后的水引入沉淀池，得到臭氧催化氧化处理水；
26.c)生化处理，借助于取样化验，获取臭氧催化氧化处理水的酸碱度状况，通过向沉淀池中添加0.6mol/l的质量％比浓度为32％的工业液碱或添加质量％比浓度为36％的工业盐酸，使臭氧催化氧化处理水的ph调整至ph＝8，再在保持水温35℃以及在搅拌速度为320rpm下向沉淀池中加入石灰石，石灰石的加入量为：每立方米的臭氧催化氧化处理水加入90kg，经反应也就是经生化处理60min后静置28min，取上清液测定有机磷浓度，对含高浓度有机磷废水中的有机磷去除率达80％以上。
27.实施例3：
28.a)废水预处理，先将有机磷浓度为3800mg/l的高浓度有机磷废水作为原水通过泵或其它类似的装置引入原水池，根据原水的酸碱度状况(采用取样化验)，通过向原水池中添加1mol/l的质量百分比浓度为30％的工业液碱或添加质量％比浓度为34％的工业盐酸，使原水池中的原水的ph值达到8(即ph＝8)，再由提升泵引入粗格栅和细格栅过滤，得到预处理水；
29.b)催化氧化反应，将由步骤a)得到的预处理水引入反应容器中，向反应容器中引入由高压放电式臭氧发生器生成的臭氧进行催化氧化反应，臭氧与预处理水的体积比为1∶105，并且在催化氧化反应温度为30℃下催化氧化反应58min，催化氧化反应中生成的(即产生的)尾气引至尾气处理系统并且采用催化剂法和活性炭吸收法(也可称“活性炭吸附法”)联用的方法对尾气处理，而经催化氧化反应后的水引入沉淀池，得到臭氧催化氧化处理水；
30.c)生化处理，借助于取样化验，获取臭氧催化氧化处理水的酸碱度状况，通过向沉淀池中添加0.1mol/l的质量％比浓度为30％的工业液碱或添加质量％比浓度为30％的工业盐酸，使臭氧催化氧化处理水的ph调整至ph＝8，再在保持水温30℃以及在搅拌速度为310rpm下向沉淀池中加入石灰石，石灰石的加入量为：每立方米的臭氧催化氧化处理水加入85kg，经反应也就是经生化处理55min后静置35min，取上清液测定有机磷浓度，对含高浓
度有机磷废水中的有机磷去除率达80％以上。
31.实施例4：
32.a)废水预处理，先将有机磷浓度为3520mg/l的高浓度有机磷废水作为原水通过泵或其它类似的装置引入原水池，根据原水的酸碱度状况(采用取样化验)，通过向原水池中添加0.4mol/l的质量百分比浓度为32％的工业液碱或添加质量％比浓度为32％的工业盐酸，使原水池中的原水的ph值达到8(即ph＝8)，再由提升泵引入粗格栅和细格栅过滤，得到预处理水；
33.b)催化氧化反应，将由步骤a)得到的预处理水引入反应容器中，向反应容器中引入由高压放电式臭氧发生器生成的臭氧进行催化氧化反应，臭氧与预处理水的体积比为1∶108，并且在催化氧化反应温度为28℃下催化氧化反应60min，催化氧化反应中生成的(即产生的)尾气引至尾气处理系统并且采用催化剂法和活性炭吸收法(也可称“活性炭吸附法”)联用的方法对尾气处理，而经催化氧化反应后的水引入沉淀池，得到臭氧催化氧化处理水；
34.c)生化处理，借助于取样化验，获取臭氧催化氧化处理水的酸碱度状况，通过向沉淀池中添加0.4mol/l的质量％比浓度为32％的工业液碱或添加质量％比浓度为32％的工业盐酸，使臭氧催化氧化处理水的ph调整至ph＝8，再在保持水温28℃以及在搅拌速度为300rpm下向沉淀池中加入石灰石，石灰石的加入量为：每立方米的臭氧催化氧化处理水加入88kg，经反应也就是经生化处理62min后静置30min，取上清液测定有机磷浓度，对含高浓度有机磷废水中的有机磷去除率达80％以上。
35.申请人对上述实施例1至4处理的水即对步骤c)中的上清液取样并进行了含磷率测定，结果由下表所示：
[0036][0037]
由上表可知，本发明采用臭氧
‑
石灰石联用絮凝沉淀处理对高浓度有机磷废水处理具有优异的处理效果。需要说明的是：上述实验数据真实有效且实验为本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：a)废水预处理，先将高浓度有机磷废水作为原水引入原水池，向原水池中添加碱或酸调节原水的ph值，再由提升泵引入粗格栅和细格栅过滤，得到预处理水；b)催化氧化反应，将由步骤a)得到的预处理水引入反应容器中，向反应容器中引入臭氧进行催化氧化反应，并且控制催化氧化反应的温度和时间，催化氧化反应中生成的尾气引至尾气处理系统处理，而经催化氧化反应后的水引入沉淀池，得到臭氧催化氧化处理水；c)生化处理，先用碱或酸对由步骤b)得到的臭氧催化氧化处理水的ph值调整，再在保持水温以及在搅拌状态下向沉淀池中加入石灰石，经反应后静置，取上清液测定有机磷浓度，对含高浓度有机磷废水中的有机磷去除率达80%以上。2.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤a)中所述高浓度有机磷废水的有机磷浓度为3000
‑
3800mg/l。3.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤a)中所述的向原水池中添加碱或酸的添加量为0.1
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1mol/l。4.根据权利要求1或3所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于所述碱为质量%比浓度为30
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32%的工业液碱，所述酸为质量%比浓度30
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36%的工业盐酸。5.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤a)中所述的调节原水的ph值是将原水的ph值调节至8。6.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤b)中所述的臭氧由高压放电式臭氧发生器生成，臭氧与所述预处理水的体积比为1∶104
‑
108；所述控制催化氧化反应的温度和时间是将温度控制为25
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35℃，将时间控制为55
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65min。7.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤b)中所述的尾气处理系统处理是指采用催化剂法和活性炭吸收法联用的方法对尾气处理。8.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤c)中所述的碱或酸的添加量为0.1
‑
1mol/l，所述的碱为质量%比浓度为30
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32%的工业液碱，所述的酸质量%比浓度为30
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36%的工业盐酸，所述的ph值为ph＝8。9.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤c)中所述的保持水温是将水温保持为25
‑
35℃，所述搅拌的速度为280
‑
320rpm。10.根据权利要求1所述的高浓度有机磷废水的处理方法，其特征在于步骤c)中所述的石灰石的加入量为每立方米的臭氧催化氧化处理水加入80
‑
90kg；所述反应的时间为55
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65min，所述静置的时间为25
‑
35min。
技术总结
一种高浓度有机磷废水的处理方法，属于有机磷废水处理技术领域。步骤：先将高浓度有机磷废水作为原水引入原水池，向原水池中添加碱或酸调节原水的pH值，再由提升泵引入粗格栅和细格栅过滤；将得到的预处理水引入反应容器中，向反应容器中引入臭氧进行催化氧化反应，反应生成的尾气引至尾气处理系统处理，而反应后的水引入沉淀池；先用碱或酸对得到的臭氧催化氧化处理水的pH值调整，再向沉淀池中加入石灰石，经反应后静置，取上清液测定有机磷浓度。方法简单，不用过多的固液分离便可去除大部分有机磷；提高有机磷的去除率，钙盐价格低廉，操作方便快捷；处理成本低廉、设备投资省、处理效率高，不会产生二次污染。不会产生二次污染。


技术研发人员：曾小君 赖鑫 嵇啸琥 曾昭强 颜薇薇 熊芹 吴海燕
受保护的技术使用者：常熟理工学院
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/6/29