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申请/专利权人：山西大学

摘要：本发明涉及工业废水排放技术领域，尤其涉及一种工业废水低碳近零排放新工艺。技术方案：一种工业废水低碳近零排放新工艺，其步骤如下：S1：废水首先进行预氧化，提高有机物生物可利用度；S2：预氧化出水进入厌氧生物处理系统，充分利用废水中碳源去除硫酸盐和硝酸盐；S3：厌氧出水进入膜浓缩系统生产再生水，膜浓缩液进入纳滤分盐系统分盐处理；S4：纳滤浓缩液既硫酸钠浓缩液回流至厌氧生物处理系统进行生物脱硫，或采用电化学方法合成过硫酸钠并回流至预氧化单元原位利用。本发明提出的新工艺可显著降低废水生物处理的曝气能耗和外加碳源，同时解决硫酸钠浓缩液蒸发结晶程序复杂、耗能高的问题，大幅削减废水蒸发结晶负荷与杂盐产量。

主权项：1.一种工业废水低碳近零排放工艺；其特征在于，其步骤如下：S1：废水经调节池后首先进入预氧化系统，通过高级氧化过程对包含芳香环、杂环、氰基、硝基和卤代有毒难降解官能团有机物进行氧化处理，提高废水中难降解有机物的生物可利用性；S2：预氧化后的废水进入厌氧生物处理系统，利用废水中有机碳源作为电子供体，通过生物处理深度去除硝酸盐和硫酸盐，避免其进入蒸发结晶系统，厌氧生物过程中产生的硫化氢用于生产硫磺，或合并至脱硫塔处理；S3：厌氧生物处理出水进入膜浓缩系统，超滤+反渗透，膜浓缩系统产水回用于工业生产，膜浓缩液进入纳滤分盐系统进行分盐处理；S4：纳滤浓水回流至厌氧生物处理系统进行生物脱硫，或采用电化学方法将其合成过硫酸钠，并按照一定比例回流至废水预氧化系统实现原位利用；纳滤产水进入蒸发结晶系统生产氯化钠产品；步骤S1中的废水预氧化过程在连续釜式反应器中进行，通过氧化剂种类、氧化剂用量和水力停留时间HRT调控废水氧化程度；所述废水氧化程度以水中有机物生物可利用性-氧化后废水BOD5COD和矿化度-氧化后废水TOC损失率，综合判断；氧化剂采用臭氧、双氧水、过硫酸盐其中的一种或多种，氧化后废水0.38＜BOD5COD＜0.47，TOC损失率＜8～15％；氧化过程的HRT为0.3～2h；步骤S2中的厌氧生物处理工艺为升流式厌氧污泥床、厌氧折流板反应器、连续流搅拌槽式反应器或厌氧生物滤池，微生物以废水中有机碳源为电子供体，通过厌氧反硝化和硫酸盐还原去除硝酸盐和硫酸盐；厌氧生物处理工艺采用的反应器内部通过增设分区隔板或设置多级串联反应器，实现反硝化菌、硫酸盐还原菌分区富集；厌氧生物处理工艺的运行参数为pH为5.5~7.8，HRT为10~72h，DO＜0.3mgL，ORP≤-300mv，温度为28℃~35℃，COD容积负荷为0.3~10kgCODm3·d，总氮容积负荷为0.02~3.5kgNm3·d，硫酸盐负荷为0.03~1.2kgSO42-m3·d；步骤S4中的纳滤浓水为硫酸钠浓缩液，对于硫酸钠浓度＜5gL的纳滤浓水，回流至厌氧生物处理系统进行生物脱硫；对于硫酸钠浓度＞5gL的纳滤浓水，采用电化学方法将其合成过硫酸钠，并按照一定比例回流至废水预氧化系统实现原位利用；电化学过程在隔膜电解池中进行，隔膜电解池由阳极池、隔膜、阴极池和搅拌器构成；纳滤浓水进入隔膜电解池阳级单元制备过硫酸钠；电解池阳极材料为Pt电极或掺硼金刚石电极，阴极材料为不锈钢电极或石墨电极；隔膜为阳离子交换膜；电解池的电流强度和电解时间根据纳滤浓水中的硫酸钠浓度确定：对于硫酸钠浓度为5～10gL的纳滤浓水，电流密度为30~500mAcm2，电解时间60～120min；对于硫酸钠浓度为10～40gL的纳滤浓水，电流密度为30～500mAcm2，电解时间为120～300min。

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