一種氨氮廢水資源化處理系統(tǒng)及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及含鹽廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種氨氮廢水資源化處理系統(tǒng)及其處理 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)作為新興的工業(yè)大國(guó)，產(chǎn)生的工業(yè)廢水種類繁多，體量巨大，廢水的排放對(duì)流 域環(huán)境及居民健康造成了嚴(yán)重影響，其中高氨氮廢水的直接排放，會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境， 導(dǎo)致所處水域的富營(yíng)養(yǎng)化，造成大量魚蝦的死亡，而且浪費(fèi)了有價(jià)值的氨氮，所以對(duì)這類廢 水治理時(shí)，不僅使廢水達(dá)標(biāo)排放，還需進(jìn)行氨氮資源的回收。
[0003] 目前氨氮廢水處理方法主要有吹脫法，汽提法，膜分離法，生化法，和蒸發(fā)技術(shù)。吹 脫法需要加入大量的堿液調(diào)節(jié)廢水pH值，且過程中會(huì)產(chǎn)生二次污染;汽提法能耗高，回收的 氨水質(zhì)量難以達(dá)到要求；生化法難以直接處理高濃度氨氮廢水，且占地面積大，一次投入 高;膜分離法作為幾年興起的氨氮脫除技術(shù)已得到一定程度的推廣，但膜組件價(jià)格依然高 昂，對(duì)進(jìn)水要求極為嚴(yán)格，所需預(yù)處理流程繁瑣，從而限制了其在氨氮廢水處理工程中的大 規(guī)模使用;傳統(tǒng)的蒸發(fā)技術(shù)可有效將廢水中的鹽分分離出，但存在著能耗大，效率低和廢水 處理成本高等問題，
[0004] 專利號(hào)為CN 102030438 B的發(fā)明專利名稱為一種氨氮廢水的處理方法，該方法將 氨氮廢水在堿性條件下與空氣接觸，進(jìn)行初步脫氮的吹脫，將初步脫氮廢水送入含有氨氮 吸附樹脂的離子交換柱，進(jìn)行深度脫氮，吹脫工序產(chǎn)生的nh 3氣體用鹽酸溶液或硫酸溶液吸 收。該方案將廢水進(jìn)行吹脫工序前要用NaOH或Ca(0H)2或Ca(0H) 2與Na2C〇3的復(fù)合藥劑調(diào)節(jié) 廢水pH值呈強(qiáng)堿性，該過程不但消耗大量的堿液，而且由于在廢水中引入了鈣離子和鈉離 子，必然導(dǎo)致無機(jī)銨鹽中總氮含量下降，另外吹脫過程能耗巨大，易產(chǎn)生二次污染。
[0005] 專利號(hào)為CN 102285718 B的發(fā)明專利名稱為一種氨氮廢水處理的方法，采用在反 應(yīng)器中進(jìn)行的序批式活性污泥法，曝氣反應(yīng)時(shí)，曝氣反應(yīng)的氣流經(jīng)斜板阻擋和導(dǎo)向使得反 應(yīng)器內(nèi)的混合液分為好氧區(qū)和缺氧區(qū)，兩區(qū)中的混合液形成循環(huán)運(yùn)動(dòng)，利用好氧區(qū)的硝化 反應(yīng)和缺氧區(qū)的反硝化反應(yīng)將廢水中的氨氮去除。該方法的缺點(diǎn)是生化系統(tǒng)只適合處理低 濃度氨氮廢水，若濃度稍高，會(huì)影響微生物活性，降低生化效率，濃度過高時(shí)甚至導(dǎo)致生化 系統(tǒng)的崩潰，而且生化法通過硝化和反硝化作用將廢水中的氨氮以氮?dú)獾男问脚欧牛速M(fèi) 了具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的氨氮資源。
[0006] MVR蒸發(fā)技術(shù)因其能耗低，處理高鹽廢水技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，被越來越多的應(yīng)用到含鹽 廢水處理中，該法可避免傳統(tǒng)蒸發(fā)技術(shù)的弊端。由于工業(yè)廢水成分復(fù)雜，有機(jī)物和鹽的含量 高，若不經(jīng)預(yù)處理直接進(jìn)入MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，有機(jī)物容易富集，容易造成蒸 發(fā)器換熱列管的結(jié)焦糊管，導(dǎo)致蒸發(fā)器停車，影響企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行，所以廢水進(jìn)入蒸發(fā) 器前需要對(duì)廢水進(jìn)行物化預(yù)處理。
[0007] 目前傳統(tǒng)的蒸發(fā)器前預(yù)處理技術(shù)是廢水調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)行鐵碳微電解和Fenton氧 化，去除廢水中的C0D，再通過絮凝沉淀作用，使廢水中的鐵離子以鐵泥的形式除去，同時(shí)進(jìn) 一步降低廢水中有機(jī)物的含量，出水調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)入蒸發(fā)器處理。該流程可有效降低蒸發(fā) 器長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致糊管的機(jī)率，但有以下缺點(diǎn)：（1)預(yù)處理流程長(zhǎng)，須頻繁的調(diào)節(jié)pH值，加大了 操作強(qiáng)度；（2)鐵碳微電解過程pH值不斷變大，同時(shí)需要一定的曝氣，所以引起含銨鹽廢水 中氨氮的損失，使回收的銨鹽總氮含量下降，而且氨氣的逸出會(huì)引起周圍環(huán)境的二次污染； (3)廢水經(jīng)均和水質(zhì)調(diào)節(jié)pH值后依次進(jìn)行鐵碳微電解和Fenton氧化，由于廢水的COD較大， 預(yù)處理的負(fù)荷大，所以鐵泥的產(chǎn)量大，鐵碳和雙氧水的的消耗大，運(yùn)行成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)處理流程簡(jiǎn)潔，可從氨氮廢水中獲 得高總氮含量的白色銨鹽，固廢產(chǎn)量少和出水可回用的氨氮廢水資源化處理系統(tǒng)及其處理 方法。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：本發(fā)明的一種氨氮廢水資源 化處理系統(tǒng)，所述氨氮廢水資源化處理系統(tǒng)包括集水池、緩沖池、調(diào)節(jié)釜、第一緩沖罐、MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)罐、吸附系統(tǒng)、第二緩沖罐、脫氨氮系統(tǒng);所述集水池、緩沖池、調(diào)節(jié)釜、第一 緩沖罐、MVR蒸發(fā)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)罐、吸附系統(tǒng)、第二緩沖罐、脫氨氮系統(tǒng)均設(shè)置有進(jìn)口和出口；
[0010] 所述集水池的出口與緩沖池的進(jìn)口相連接，所述緩沖池的出口與調(diào)節(jié)釜的進(jìn)口相 連接，所述調(diào)節(jié)釜的出口與第一緩沖罐的進(jìn)口相連接，所述第一緩沖罐的出口與MVR蒸發(fā)系 統(tǒng)的進(jìn)口相連接，所述MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的出口與調(diào)節(jié)罐的進(jìn)口相連接，所述調(diào)節(jié)罐的出口與吸 附系統(tǒng)的進(jìn)口相連接，所述吸附系統(tǒng)的出口與第二緩沖罐的進(jìn)口相連接，所述第二緩沖罐 的出口與脫氨氮系統(tǒng)的進(jìn)口相連接。
[0011] 進(jìn)一步地，所述集水池的前部設(shè)置有格柵裝置;所述格柵裝置包括粗格柵和細(xì)格 柵，
[0012] 粗格柵的柵隙為20-30mm，粗格柵的出口通過管道與細(xì)格柵的進(jìn)口相連接，細(xì)格柵 的柵隙為5-10mm，細(xì)格柵的出口與管道集水池相連接；
[0013] 所述集水池內(nèi)設(shè)置有曝氣系統(tǒng)、第一攪拌系統(tǒng)和流量計(jì)，所述曝氣系統(tǒng)包括曝氣 頭和曝氣空氣壓縮機(jī)，所述曝氣頭設(shè)置在集水池的池底;所述第一攪拌系統(tǒng)包括攪拌槳和 電機(jī)，
[0014]所述集水池的上部設(shè)置有多孔板，所述第一攪拌系統(tǒng)設(shè)置在集水池的上部的多孔 板上，所述曝氣系統(tǒng)與流量計(jì)相連接，所述流量計(jì)與曝氣空氣壓縮機(jī)相連接，所述曝氣空氣 壓縮機(jī)設(shè)置在集水池的外部。
[0015]進(jìn)一步地，所述緩沖池的池底形狀為錐形，通過沉淀作用去除較小的懸浮物和雜 質(zhì);所述調(diào)節(jié)釜內(nèi)的廢水pH值調(diào)至5-6.5,廢水在調(diào)節(jié)釜內(nèi)的停留時(shí)間為30-120min;所述調(diào) 節(jié)釜內(nèi)設(shè)置有防結(jié)焦劑，所述防結(jié)焦劑質(zhì)量為廢水質(zhì)量的0.1-0.5%。
[00?6] 更進(jìn)一步地，所述防結(jié)焦劑為連二亞硫酸鈉、二氧化硫脲、二甲基二硫、硫化鈉或 硼氫化鈉，所述調(diào)節(jié)釜內(nèi)加入的吸附劑為粉狀活性炭或顆?；钚蕴?，所述活性炭質(zhì)量為廢 水質(zhì)量的0.02-1.5%。
[0017] 進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)罐上設(shè)置有酸液自動(dòng)加藥系統(tǒng)和第二攪拌系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)罐 內(nèi)的廢水pH值調(diào)至3-5。
[0018] 進(jìn)一步地，所述酸液自動(dòng)加藥系統(tǒng)包括溶液箱、帶攪拌器的攪拌箱、液位計(jì)、計(jì)量 栗、電控箱和流量計(jì);所述溶液箱、帶攪拌器的攪拌箱、液位計(jì)、計(jì)量栗、電控箱和流量計(jì)上 設(shè)置有進(jìn)口與出口；
[0019] 所述攪拌箱的出口通過管路與溶液箱的進(jìn)口相連接，所述溶液箱的出口通過計(jì)量 栗與調(diào)節(jié)罐的進(jìn)口相連接，所述計(jì)量栗的出口與流量計(jì)的進(jìn)口相連接;第二攪拌系統(tǒng)的攪 拌速率在 300-550r/min。
[0020] 更進(jìn)一步地，所述吸附系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有大孔吸附樹脂，樹脂飽和吸附體積為樹脂體 積的65-100倍。
[0021] 進(jìn)一步地，所述脫氨氮系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有酸性陽離子交換樹脂，樹脂的飽和吸附體積 為樹脂體積的55-260倍。
[0022]本發(fā)明所述的氨氮廢水資源化處理系統(tǒng)的處理方法，包括如下步驟：
[0023] (1)生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵去除機(jī)械雜質(zhì)后流入集水池，集水池起到儲(chǔ)存廢水和均衡水 質(zhì)水量的作用；
[0024] (2)廢水由集水池進(jìn)入緩沖池進(jìn)行分級(jí)沉淀，去除較小的懸浮物和雜質(zhì)；
[0025] (3)緩沖池出水進(jìn)入調(diào)節(jié)釜，調(diào)節(jié)廢水pH值，邊攪拌往調(diào)節(jié)釜邊加入防結(jié)焦劑和吸 附劑，攪拌均勻；
[0026] (4)調(diào)節(jié)釜中的廢水過濾，濾液進(jìn)入第一緩沖罐，濾渣作為固廢外運(yùn)處置；
[0027] (5)第一緩沖罐中的出水經(jīng)預(yù)熱器加熱后進(jìn)入MVR蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行濃縮；
[0028] (6)調(diào)節(jié)罐進(jìn)水pH值大于7,在攪拌過程中向調(diào)節(jié)罐中加入酸液，調(diào)節(jié)廢水pH值； [0029] (7)所述調(diào)節(jié)罐出水進(jìn)入吸附系統(tǒng)，將有機(jī)物高效去除；
[0030] (8)所述吸附系統(tǒng)出水進(jìn)入第二緩沖罐；
[0031] (9)第二緩沖罐出水進(jìn)入脫氨氮系統(tǒng)，水中的銨根離子與陽離子交換樹脂上的氫 離子通過離子交換，使廢水中的氨氮被有效去除，廢水處理系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)排放或作為工藝 用水回用，洗脫液進(jìn)入緩沖池，通過MVR蒸發(fā)系統(tǒng)回收銨鹽。
[0032] 進(jìn)一步地，在步驟(3)中，攪拌過程中調(diào)節(jié)廢水pH值至5-6.5，廢水在調(diào)節(jié)釜中的停 留時(shí)間為30-120min;所述防結(jié)焦劑為連二亞硫酸鈉、二氧化硫脲、二甲基二硫、硫化鈉或硼 氫化鈉，所述防結(jié)焦劑質(zhì)量為廢水質(zhì)量的0.1-0.5%;所述調(diào)節(jié)釜內(nèi)吸附劑為粉狀活性炭或 顆?；钚蕴浚龌钚蕴抠|(zhì)量為廢水質(zhì)量的0.02-1.5% ;
[0033] 在步驟(6)中，在攪拌過程中向調(diào)節(jié)罐中加入酸液，用98%