一种难降解废水的处理方法

技术领域

本发明属于环境工程废水处理领域，涉及一种难降解废水的处理方法。

背景技术

水是大自然赋予地球的宝贵财富,随着人类的发展,科技的进步,人口的增加，工农业经济得到迅猛的建设和发展,人类对水资源的需求也大幅增加,这一系列的发展变化使得污水排放量日益增长,然而人类对生态系统的管理并未完善，导致水环境污染日益严重，如今世界各国正面临着水环境污染的严重水危机。

随着工业化进程的不断发展，难降解废水的排放量日益增多，污染物成分也越发复杂，处理难度大大提高，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍；工业废水包括有生产废水、生产污水及冷却水,是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多,成分复杂，例如电解盐工业废水中含有汞,重金属冶炼工业废水含铅、镉等各种金属，电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属,石油炼制工业废水中含酚,农药制造工业废水中含各种农药等。

目前，关于水中难降解有机污染物治理的研究较多，所采用的技术主要包括物理法(吸附、超滤等)、化学法(高级氧化)、生化法(活性污泥等)，但大多方法需要外加能源，能耗较高，水处理成本居高不下，此外，单一技术处理效率较低，常需要花费较多的时间从而拖慢了工业废水处理进程,增加了工作人员的工作时长,给工作人员带来极大的不便。因此，探求高效的组合工艺，实现高效低能耗去除水中难降解污染物，是水处理领域研究的热点。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述的问题，提出了一种难降解废水的处理方法。

为实现上述目的，可通过下列技术方案来实现，一种难降解废水的处理方法，包括以下步骤：

S1、将需要处理的的废水进行电子束辐照；

S2、对步骤S1中电子束辐照处理后的废水进行膜分离；

S3、步骤S2中膜分离后产生的膜产水进行排放、回用或者进一步深度处理，膜浓水进行再处理。

进一步具体的，在步骤S1前设置一前端处理工段，步骤S3中所述膜浓水进入前端处理工段进行循环处理。

进一步具体的，在步骤S3后设置后续处理工段，步骤S3中的所述膜浓水进入后续处理工段进行进一步处理。

进一步具体的，在所述步骤S1中，电子束辐照剂量为0.5kGy-50kGy。

进一步具体的，在所述步骤S1中，电子束辐照处理后的废水中污染物浓度控制在30mg/L-300mg/L。

进一步具体的，在所述步骤S2中，所述膜分离采用的膜的截留分子量控制在100-10000Dal。

进一步具体的，在所述步骤S2中，将所述膜分离后的膜产水中污染物浓度控制为低于30mg/L。

进一步具体的，在所述步骤S3中，将后续处理工段处理后的膜产水中污染物浓度控制为低于15mg/L。

本发明一种难降解废水的处理方法，可以实现如下技术效果：

通过电子束辐照工艺改变废水中污染物的性质，再经过膜处理，对废水中不同分子量的污染物进行分离，含不同分子量污染物的废水分别进入相应的处理工段，从而实现难降解废水的有效处理。

附图说明

图1是本发明的操作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或者类似的标号表示相同或者类似的元件或者具有相同或者类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明。而不能理解为对本发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。下面对本发明的实施例进行详细说明。

图1所示为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种难降解废水的处理方法，包括以下步骤：

S1、将需要处理的废水进行电子束辐照；

S2、对步骤S1中电子束辐照处理后的废水进行膜分离；

S3、步骤S2中膜分离后产生的膜产水进行排放、回用或者深度处理，膜浓水进行再处理。

将难降解废水进行一系列的生化或物化的处理，将需要处理的废水不投加或投加一系列的协同试剂，包括但不仅限于催化剂、絮凝剂、氧化剂、过渡金属及其化合物、臭氧。

将需要处理的难降解废水，流经辐照反应器，将废水变成为均匀稳定的水流，再进行电子加速器辐照处理，水分子在电子束辐照作用下产生羟基自由基(-OH)和过氧化氢(H

在难降解废水经过电子束辐照处理过后，电子束辐照后的废水中的有机物分别发生交联和裂解反应，部分有机物小分子交联成大分子物质，部分大分子物质裂解成小分子物质，但交联和裂解反应发生均存在偶然性，后续进行膜分离，可高效分离出不同的有机物含量的废水，按有机物分子量的不同进入不同的处理工段，所述膜分离后产生膜产水和膜浓水，所述膜产水为膜分离工序过滤后产生的分子中有机物含量较少的废水，所述膜浓水为膜分离工序过滤后截留下来的分子中有机物含量较多的废水，所述膜产水进行排放、回用或者深度处理，所述膜浓水回流至前端处理工段或者另设一后续处理工段，进入后续处理工段进行进一步处理。

在本方案中，所述膜分离后产生的膜浓水有两种实施方式，具体实施方式如下所述：

实施例1

在步骤S1前设置一前端处理工段，步骤S3中所述膜浓水进入前端处理工段进行再次处理，即将需要处理的废水进行所述电子束辐照处理，然后进行所述膜分离处理，膜处理产生所述膜产水和膜浓水，所述膜产水进行后续排放、回用或者深度处理，所述膜浓水进入前端处理工段处理，处理后再次进行电子束辐照和膜分离处理，以此类推，直至全部符合要求；

实施例2

在步骤S3后设置一强化处理单元，步骤S3中的所述膜浓水进入强化处理单元再进行处理，即将需要处理的废水进行电子束辐照处理过后，进行所述膜分离处理，膜分离处理后产生的膜产水进行后续排放、回用或者深度处理，所述膜浓水进入后续处理工段进行进一步处理。

所述前端处理工段和后续处理工段择一设置，对所述膜浓水进行再处理，所述膜浓水根据需求自行选择是进入在所述电子束辐照前设置的前端处理工段进行再次处理，还是进入在所述膜分离后设置的强化处理单元进行处理；在所述膜分离技术中产生的所述膜浓水中有机物浓度高、矿化物较高、可生化性差、对环境潜在危害性大，若直接排放可能会对土壤、地表水、海洋等产生污染，因此需要进一步再处理，所述的膜产水进行后续的排放、回用或者深度处理，所述深度处理设置在所述膜分离处理后面，在本方案中，所述膜产水有三种处理方式，包括有排放掉，回收利用或者对所述膜产水进行后续的深度处理；所述膜浓水需要回流至前端处理工段或者后续处理工段进行再处理，所述前端处理工段和后续处理工段选择其一设置，根据需求自行选择；达到最大的处理效果，实现效率最大化，提高废水的利用率。

在所述步骤S1中，电子束辐照剂量为0.5kGy-50kGy，具体的辐照剂量根据所需处理的污水量进行确定。

在所述步骤S1中，电子束辐照过程在空气中进行，所述电子加速器沿垂直于水平面的方向向下对所述辐照池中的污泥进行辐照处理。

在所述步骤S1中，将电子束辐照处理后的废水中污染物浓度控制在30mg/L-300mg/L，在本方案中可以总有机碳计算。

在所述步骤S2中，完成所述电子束辐照之后对废水进行膜分离，所述膜分离采用的膜的截留分子量控制在100-10000Dal，产水率为70％-90％。在所述步骤S2中，将所述膜分离后的膜产水中污染物浓度控制为低于30mg/L，在本方案中可以总有机碳计算。

在所述步骤S3中，所述膜分离产生的膜产水进行排放、回用或者进一步深度处理，最终的膜产水中污染物浓度控制为低于15mg/L，在本方案中可以总有机碳计算。

下面为本方案的三种不同的实施例：

实施例1

电子束辐照-膜分离装置处理制药废水

将需要处理的制药废水放入托盘，在空气中对所述的制药废水进行辐照处理，经过电子束辐照处理的制药废水总有机碳含量约为30mg/L-100mg/L，电子束辐照过后进行膜分离处理，在本实施例中，选用膜的截留分子量为100Dal-10000Dal，产水率在70％-90％，在经过膜分离处理后产生的膜产水中总有机碳含量约为＜20mg/L，在将制药废水分离为膜产水和膜浓水后，所述膜产水随即进行后续排放、回用或者进一步深化处理；所述的膜浓水回流至前端生化处理工段或者进入后续处理工段，在再次处理过后，最终得到的出水中总有机碳含量降低至15mg/L以下，化学需氧量在50mg/L以下，进一步得到了有效处理，使得效率最大化，降低对环境和水质的污染。

表1

实施例2

电子束辐照-膜分离装置处理印染废水

将需要进行电子束辐照的印染废水通过束下装置等整流系统，使之成为均匀的稳定的流体，在空气中对所述印染废水进行辐照处理，经过电子束辐照处理后的印染废水中总有机碳含量约为30mg/L-200mg/L，在进行完电子束辐照处理后进行膜分离处理，在本实施例中，选用膜的截留分子量为100Dal-10000Dal，产水率70％-90％，经过膜分离处理后产生的膜产水中总有机碳含量降低至20mg/L以下，在膜分离操作过程中，产生膜产水和膜浓水，所述膜产水进入后续排放、回用或者进一步深化处理；所述膜浓水回流至前端处理工段或者后续处理工段进行再次处理，在再次处理过后，最终得到的出水中总有机碳的含量降低至15mg/L以下，化学需氧量降至50mg/L以下，使得效率最大化，进一步降低对环境和水质的污染。

表2

实施例3

电子束辐照-膜分离装置处理化工废水

将需要处理的化工废水通过束下装置等整流系统，使之成为均匀的稳定的流体，在空气中对所述的化工废水进行辐照处理，经过电子束辐照处理的化工废水总有机碳含量约为30mg/L-100mg/L，电子束辐照过后进行膜分离处理，在本实施例中，选用膜的截留分子量为100Dal-10000Dal，产水率在70％-90％，在经过膜分离处理后产生的膜产水中总有机碳含量约为＜20mg/L，在将化工废水分离为膜产水和膜浓水后，所述膜产水随即进行后续排放、回用或者进一步深化处理；所述的膜浓水回流至前端生化处理工段或者进入后续处理工段，在再次处理过后，最终得到的出水中总有机碳含量降低至15mg/L以下，化学需氧量在50mg/L以下，进一步得到了有效处理，使得效率最大化，降低对环境和水质的污染。

表3

本发明一种难降解废水的处理方法，采用电子束辐照和膜分离技术结合的方法，提高对废水的处理效率，通过所述的电子束辐照工艺改变废水中污染物的性质，再经过膜处理，对废水中不同分子量的污染物进行分离，含不同分子量污染物的废水分别进入相应的处理工段进行再处理，从而实现难降解废水的有效处理。

以上结合附图详细描述了发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。