專利名稱:集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，特別是一種集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法。
背景技術(shù)：
隨著港口吞吐量的迅速增長(zhǎng)，尤其是集裝箱的吞吐量日益增大。對(duì)集裝箱洗箱污水的治理，在交通部“港口工程環(huán)境保護(hù)規(guī)范”中規(guī)定的處理工藝主要用活性炭、離子交換、物理化學(xué)法處理有毒有害物質(zhì)。由于活性炭極難再生反復(fù)使用，致使污水處理運(yùn)行成本高昂(據(jù)污染物濃度而變)。早在2000年許多有關(guān)企業(yè)無(wú)法承受高額的水治理運(yùn)行成本，當(dāng)時(shí)已達(dá)100元/噸水以上。
國(guó)外尤其是新加坡洗箱業(yè)很發(fā)達(dá)，世界上大部分有毒有害集裝箱都選擇到新加坡清洗。
本發(fā)明人于2002年獲國(guó)家發(fā)明專利“液體罐式集裝箱洗滌廢水處理方法”專利號(hào)為ZL00136279.8，該技術(shù)曾應(yīng)用于有關(guān)集裝箱洗箱廢水本公司承攬的工程已有十項(xiàng)左右如天津振華國(guó)際物流有限公司、華韓(天津)貨箱有限公司；天津港儲(chǔ)運(yùn)有限公司、金獅五礦物業(yè)有限公司等。隨著港口的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，該技術(shù)的不足是1、僅用FenTen試劑法有的大分子量有機(jī)物不能完全分解；致使生化水力仃流時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大；2、對(duì)油類只是用親油性物質(zhì)吸附，這些物質(zhì)很難洗凈，只能不斷更換。對(duì)于千變?nèi)f化的集裝箱洗箱廢水，處理后有時(shí)不易達(dá)標(biāo)；3、自動(dòng)化程度較低，必須有專人操作，使用單位感到不方便。故本發(fā)明針對(duì)所存在的問(wèn)題作了改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法，以利于解決縮短生化水力仃留時(shí)間問(wèn)題、解決濾油物料的反復(fù)使用問(wèn)題，提高處理系統(tǒng)的操作自動(dòng)化程度，對(duì)有毒有害有機(jī)物進(jìn)行徹底無(wú)害化處理，不用吸附劑。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法，該方法包括以下步驟①首先蓄積集裝箱洗箱廢水(以下簡(jiǎn)稱洗箱水)于集水池；②調(diào)劑廢水酸堿度，破乳除油向洗箱水加入硫酸，調(diào)節(jié)PH至3-4，同時(shí)用憎油性物質(zhì)過(guò)濾，將大部分浮油、乳化油去除；③活化反應(yīng)進(jìn)入活化反應(yīng)段，即對(duì)有毒有害物質(zhì)處理階段，使用Fentem試劑，將洗箱水中初生態(tài)的[H+]和[OH-]氧化還原，使洗箱水的大部分分解或變成小分子有機(jī)物；④斜板沉降再通過(guò)絮凝、斜板沉降去除，使洗箱水為清透；⑤催化臭氧氧化接著進(jìn)入載納米級(jí)TiO2活性炭催化臭氧氧化段，將上述尚未分解的有毒有害有機(jī)物進(jìn)一步分解或變成小分子有機(jī)物；⑥活化反應(yīng)然后進(jìn)入生化降解段，即對(duì)可溶性有機(jī)物的去除，采用馴化、培養(yǎng)微生物的生化反應(yīng)，利用微生物生態(tài)系的分解、合成、氧化過(guò)程將大部分有機(jī)物變?yōu)镃O2和H2O。
所述的用憎油性物質(zhì)，是改性聚丙烯纖維束、球或憎油性陶粒。
處理后洗箱水出水指標(biāo)達(dá)國(guó)家“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)”GB8978-1996二級(jí)，即COD＜150mg/L；SS＜150mg/L；色度＜80倍；油類＜10mg/L；PH6-9；LAS＜10mg/L。
本發(fā)明的效果是采用該處理方法使集裝箱洗箱水中有毒有害有機(jī)物或極難生化降解的有機(jī)物分解為二氧化碳和水，同時(shí)脫氮、除磷，使污水得以凈化，至達(dá)標(biāo)排放。在處理集裝箱洗箱水中，采用無(wú)動(dòng)力分離絮凝物，確保處理后出水主要污染物指標(biāo)皆達(dá)標(biāo)排放。采用納米級(jí)二氧化鈦來(lái)催化臭氧氧化過(guò)程，使大部分有色物質(zhì)脫色(破壞了其發(fā)色基團(tuán))和氧化分解，大大提高了臭氧的氧化分解效率(為一般的20倍)，運(yùn)行費(fèi)用低(1-3元/噸水)。
圖1為本發(fā)明的洗箱廢水處理方法流程圖。
具體實(shí)施方式結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法加以說(shuō)明。
本發(fā)明的集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法關(guān)鍵技術(shù)包括破乳劑的選擇；活化填料的結(jié)構(gòu)與配比；納米級(jí)TiO2活性炭作臭氧催化氧化劑；有關(guān)特效生化菌群的馴化、擴(kuò)培、掛膜。
采用常溫常壓納米級(jí)TiO2臭氧催化與光催化相結(jié)合；將微電解池法與FenTen試劑法相結(jié)合，使大分子有機(jī)物分解更徹底，更能適應(yīng)于千變?nèi)f化的集裝箱洗箱廢水水質(zhì)的處理；利用可生化性使生化水力仃留時(shí)間縮短了50％左右；使用了憎油性物質(zhì)，將大部分浮油、乳化油過(guò)濾、去除，這些憎油性物質(zhì)經(jīng)不斷反沖可長(zhǎng)期反復(fù)使用；藥劑的添加都采用計(jì)量泵自動(dòng)和自控系統(tǒng)進(jìn)行。
本發(fā)明的集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法是將集裝箱洗箱廢水(以下簡(jiǎn)稱洗箱水)蓄積于集水池之中，接著進(jìn)行下面的步驟1.調(diào)劑廢水酸堿度，破乳除油集裝箱洗箱水成份非常復(fù)雜多變，經(jīng)常是一個(gè)箱裝一種產(chǎn)品。在洗滌時(shí)必須用燒堿、熱水和有關(guān)表面活性劑等，致使洗箱水堿度很高，油大量乳化，不易分離。由于洗箱時(shí)，洗滌劑中摻有大量的堿，使油呈乳化狀；加入硫酸后即被破乳，用憎油性物質(zhì)可濾去。
破乳劑種類很多，選擇的破乳劑要既能去除浮油，又能對(duì)后續(xù)處理工藝不增加污染物，并有利于整體處理單元的組合。本發(fā)明采用加硫酸中和至PH-3.5，破乳，然后用改性聚丙烯纖維束、球或憎油性陶粒過(guò)濾，具體采用改性聚丙烯纖維球過(guò)濾，將大部分浮油除去。該方法既除去了浮油又使廢水為后續(xù)活化反應(yīng)創(chuàng)造條件。
2.活化反應(yīng)在活化反應(yīng)單元內(nèi)放有一定量的廢鐵屑和細(xì)爐渣或活性炭，具體在活化反應(yīng)器內(nèi)裝有鐵屑(鐵屑的體積為廢水水體的1％，左右)，使廢水脫色和COD分解的主要機(jī)理是利用微電池的電極材料及活性產(chǎn)物的氧化還原性。當(dāng)正極發(fā)生H++e→[H]反應(yīng)時(shí)，新生態(tài)氫的活性很高，能還原染料的生色、助色基團(tuán)脫色，也能使某些大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，提高其生物降解性，同時(shí)反應(yīng)生成的Fe(OH)2進(jìn)一步氧化聚合成絮凝劑后，能起到凝聚、吸附，卷掃廢水中懸浮粒子的功能，從而又達(dá)到脫色、去除COD的目的。本工藝段COD去除率可達(dá)40-60％，懸浮物大部分已去除。
3.斜板沉降主要是去除絮凝渣等懸浮物，其方法有過(guò)濾法(包括膜濾)，但是需不斷反沖，運(yùn)行成本高；氣浮法，耗電且管理繁雜；而斜板沉降法是無(wú)動(dòng)力，利用了層流原理，水流在板間或管內(nèi)流動(dòng)，具有較大的濕潤(rùn)周邊，較小的水力半徑，大大增加了沉淀面積，縮短了顆粒沉降距離，減少了沉淀時(shí)間，懸浮物去除率約為50-70％，尤其針對(duì)洗箱水的懸浮物高，水量少的特點(diǎn)更適宜。
4.催化臭氧氧化上述處理單元尚未分解或生化也極難降解的可溶性有機(jī)物，在此被強(qiáng)氧化劑臭氧進(jìn)一步氧化或大分子變成小分子、易被生化降解的有機(jī)物。若無(wú)催化劑則臭氧消耗量大(一般分解0.8克COD需1克臭氧，為一般的20倍)，電耗大，運(yùn)行成本高，氧化效率低。由于臭氧與一般化纖、金屬等都起作用，所以目前國(guó)內(nèi)的納米級(jí)TiO2催化劑“薄層”及纖維等無(wú)法采用，致使1克臭氧能降解20克COD，使臭氧在污水的處理方面開拓了前景。
用納米級(jí)二氧化鈦催化臭氧氧化反應(yīng)納米級(jí)二氧化鈦光催化作用及其應(yīng)用是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，但是洗箱水色度高、懸浮物多，光的照射率低。研究出采用納米級(jí)二氧化鈦來(lái)催化臭氧氧化過(guò)程，使大部分有色物質(zhì)脫色(破壞了其發(fā)色基團(tuán))和氧化分解，大大提高了臭氧的氧化分解效率。
本發(fā)明對(duì)有毒有害有機(jī)物或極難生化降解的有機(jī)物的去除主要是利用“活化反應(yīng)”和納米級(jí)TiO2催化臭氧氧化反應(yīng)，使有毒有害物質(zhì)兩級(jí)分解或兩級(jí)由大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，然后生化降解為CO2和H2O，即無(wú)害化處理。
5.生化反應(yīng)生化反應(yīng)主要是去除可溶性有機(jī)物、脫氮、除磷。本技術(shù)采用了厭氧好氧兼氧反應(yīng)系統(tǒng)，在不同的階段利用微生物分解、氧化、合成、繁殖等過(guò)程，將水中的有機(jī)物分解為二氧化碳和水，同時(shí)脫氮、除磷，使污水得以凈化，至達(dá)標(biāo)排放。
由于集裝箱洗箱水成份復(fù)雜、多變；污染物的含量忽高忽低，有的有毒有害，一般的微生物不適宜降解這類物質(zhì)，必須從處理洗箱水工廠的污水排放口的土壤中，自然存在的少數(shù)能耐受這種介質(zhì)的微生物，進(jìn)行馴化、擴(kuò)培，使之大量繁殖，然后再用于此類廢水中可溶性有機(jī)物的生化降解。
本發(fā)明的工藝①可以承受各種有毒有害有機(jī)物的沖擊；②可以承受污染負(fù)荷的沖擊；③運(yùn)行費(fèi)用1-3元/噸水(電費(fèi)和藥劑費(fèi))；④能達(dá)到的技術(shù)性能指標(biāo)處理前出水COD500～10000mg/L；SS100～1000mg/L；色度400～3000倍；油類20～2000mg/L；PH＞12；LAS＞50mg/L。
處理后出水達(dá)國(guó)家“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)”GB8978-1996二級(jí)，即COD＜150mg/L；SS＜150mg/L；色度＜80倍；油類＜10mg/L；PH6-9；LAS＜10mg/L。
⑤操作簡(jiǎn)便，維修方便。
一般按照“港口工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范”對(duì)雜貨、食品、冷藏箱的洗箱污水處理工藝是投加混凝劑、沉淀、氣浮、過(guò)濾、排放。當(dāng)洗箱廢水中含有動(dòng)、植物油類及其它油類時(shí)，其處理工藝是投加混凝劑、隔油、混凝、氣浮、過(guò)濾、排放。當(dāng)載有有毒物品集裝箱洗箱污水時(shí)，增加了活性炭吸附、加藥反應(yīng)、離子交換等物理、化學(xué)方法等進(jìn)行處理。既耗電，運(yùn)行費(fèi)用又高。
由于集裝箱裝貨品種的差異，修箱時(shí)尤其修理冷藏箱時(shí)，機(jī)械零件的清洗，清洗劑不同。由于洗箱時(shí)采用的清洗劑(與機(jī)械零件清洗不同)的不同及其用量的差異，導(dǎo)致洗箱水主要污染物的成份、濃度，時(shí)空變化很大，排放水量一般僅3-5m3/日，而且是間斷、無(wú)規(guī)律排放。
根據(jù)這些特點(diǎn)操作步驟如下實(shí)施例座落于天津?yàn)I海新區(qū)某國(guó)際物流有限公司，集裝箱洗箱水處理工程，設(shè)計(jì)處理水量5m3/日。
操作步驟如下①本項(xiàng)目首先將PH＞12的一般洗箱水采用加硫酸調(diào)節(jié)PH至3-4，同時(shí)用改性聚丙烯纖維束(親油性物質(zhì))過(guò)濾，將大部分浮油、乳化油去除；②然后進(jìn)入活化反應(yīng)段，這是對(duì)有毒有害物質(zhì)的處理，在Fentem試劑和微電解池的作用下進(jìn)行反應(yīng)。設(shè)施中已裝有1％的鐵屑(鐵屑的體積與污水的體積之比)，進(jìn)破乳、去油處理后水的同時(shí)，加硫酸至PH為4，在常溫常壓下曝氣反應(yīng)；③又通過(guò)絮凝、斜板沉降去除，此時(shí)水已清透，但COD指標(biāo)尚未達(dá)；④進(jìn)入TiO2催化臭氧氧化段，設(shè)施中已裝有10％的載納米級(jí)TiO2催化劑和通O3設(shè)施，按上述步驟處理后的出水的同時(shí)加入30％的H2O2溶液的0.1％(溶液的體積與污水體積之比)，且暴露于日光下反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)間為3h；又一次將尚未分解的有毒有害有機(jī)物等進(jìn)一步分解或變成小分子有機(jī)物；有毒有害有機(jī)物或極難生化降解的有機(jī)物的去除主要是利用“活化反應(yīng)”和納米級(jí)TiO2催化臭氧氧化反應(yīng)，使有毒有害物質(zhì)兩級(jí)分解或兩級(jí)由大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，然后生化降解為CO2和H2O，即無(wú)害化處理。采用納米級(jí)二氧化鈦活性炭催化臭氧氧化過(guò)程，使大部分有色物質(zhì)脫色(破壞了其發(fā)色基團(tuán))和氧化分解，大大提高了臭氧的氧化分解效率(為一般的20倍)。
⑤生化反應(yīng)去除可溶性有機(jī)物主要是馴化、培養(yǎng)有關(guān)特效菌群微生物，這種特效菌群在集裝箱洗箱水處理工廠污水排放口的土壤中自然存在，只是數(shù)量少，取來(lái)后，加入培養(yǎng)基，進(jìn)行擴(kuò)培、馴化，即可得到。生化反應(yīng)是利用微生物的分解、合成、氧化等過(guò)程將絕大部分有機(jī)物變?yōu)槎趸己退?，同時(shí)進(jìn)行脫氮除磷等無(wú)害化的處理，出水即可完全穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
處理前出水COD500～1000mg/L；SS100～1000mg/L；色度400～3000倍；油類20～1000mg/L；PH＞12；LAS＞50mg/L。
處理后出水達(dá)國(guó)家“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)”GB8978-1996二級(jí)即COD＜150mg/L；SS＜150mg/L；色度＜80倍；油類＜10mg/L；PH6-9；LAS＜10mg/L。
權(quán)利要求
1.一種集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法，該方法包括以下步驟①首先蓄積集裝箱洗箱廢水(以下簡(jiǎn)稱洗箱水)于集水池；②調(diào)劑廢水酸堿度，破乳除油向洗箱水加入硫酸，調(diào)節(jié)PH至3-4，同時(shí)用憎油性物質(zhì)過(guò)濾，將大部分浮油、乳化油去除；③活化反應(yīng)進(jìn)入活化反應(yīng)段，即對(duì)有毒有害物質(zhì)處理階段，使用Fentem試劑，將洗箱水中初生態(tài)的[H+]和[OH-]氧化還原，使洗箱水的大部分分解或變成小分子有機(jī)物；④斜板沉降再通過(guò)絮凝、斜板沉降去除，使洗箱水為清透；⑤催化臭氧氧化接著進(jìn)入載納米級(jí)TiO2活性炭催化臭氧氧化段，將上述尚未分解的有毒有害有機(jī)物進(jìn)一步分解或變成小分子有機(jī)物；⑥活化反應(yīng)然后進(jìn)入生化降解段，即對(duì)可溶性有機(jī)物的去除，采用馴化、培養(yǎng)微生物的生化反應(yīng)，利用微生物生態(tài)系的分解、合成、氧化過(guò)程將大部分有機(jī)物變?yōu)镃O2和H2O。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的處理方法，其特征是所述的用憎油性物質(zhì)過(guò)濾，是采用市場(chǎng)上出售的改性聚丙烯纖維束、球或憎油性陶粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的處理方法，其特征是處理后洗箱水出水指標(biāo)達(dá)國(guó)家“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)”GB8978-1996二級(jí)，即COD≤150mg/L；SS≤150mg/L；色度≤80倍；油類≤10mg/L；PH6-9；LAS≤10mg/L。
專利摘要
本發(fā)明提供一種集裝箱洗箱廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理方法，該方法包括以下步驟①首先蓄積集裝箱洗箱廢水(以下簡(jiǎn)稱洗箱水)于集水池；②調(diào)劑廢水酸堿度，破乳除油、③活化反應(yīng)、④斜板沉降、⑤催化臭氧氧化、⑥活化反應(yīng)，利用微生物生態(tài)系的分解、合成、氧化過(guò)程將大部分有機(jī)物變?yōu)镃O
文檔編號(hào)C02F1/78GK1994942SQ200710056415
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2007年1月8日
發(fā)明者邵德智, 胡萬(wàn)里, 張瑛瑛, 鄭學(xué)侶, 米樹成, 張德強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津市塘沽區(qū)鑫宇環(huán)?？萍加邢薰緦?dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan