申請日2016.05.09
公開(公告)日2016.07.27
IPC分類號C02F9/04; C05B17/00; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本發(fā)明涉及一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法及裝置，方法包括以下步驟：調(diào)堿后投加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O鳥糞石并沉淀;沉淀脫水處理;廢水注入活性炭自生——再生反應(yīng)器中對難降解有機物進行活性炭吸附;投加H2O2溶液后密封升溫反應(yīng)，處理結(jié)束后廢水排出。裝置包括MgCl2·6H2O溶料池、Na2HPO4·12H2O溶料池、堿液溶料池、反應(yīng)池、沉淀池、高有機物廢水儲池、H2O2溶料池、活性炭自生——再生反應(yīng)器、集泥池、壓濾機，高氨氮高有機物廢水在反應(yīng)池中反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O鳥糞石，在沉淀池中進行沉淀，沉泥通過壓濾機脫水，除氨氮的高有機物廢水在活性炭自生——再生反應(yīng)器反應(yīng)除去難降解的有機物。本發(fā)明實現(xiàn)廢水中氨氮的資源化回收利用，并低成本地除去廢水中的難降解有機物。
權(quán)利要求書
1.一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法，包括以下步驟：
(1)通過堿液調(diào)節(jié)高氨氮高有機物廢水的pH至8～9，投加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O進行混合并反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O鳥糞石，反應(yīng)結(jié)束后通入沉淀池(5)中進行沉淀并得到除去氨氮的高有機物廢水;
(2)對MgNH4PO4·6H2O鳥糞石沉淀進行脫水處理得到MgNH4PO4·6H2O鳥糞石緩釋肥料;
(3)將除去氨氮的高有機物廢水注入活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)中裝填顆粒活性炭吸附床(18);
(4)投加H2O2溶液，密封活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)，升溫至150～200℃，反應(yīng)5～7h;
(5)反應(yīng)結(jié)束后將廢水排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法，其特征在于：所述步驟(1)中投料混合時間為1～2min，反應(yīng)時間為20～30min，沉淀池(5)的表面負荷為2～4m3/(m2·h)，沉淀時間為2～3h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法，其特征在于：所述H2O2溶液的質(zhì)量濃度為30%，投量為2～4mL/L廢水。
4.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的高氨氮高有機物廢水資源化處理方法的裝置，包括MgCl2·6H2O溶料池(1)、Na2HPO4·12H2O溶料池(2)、堿液溶料池(3)、反應(yīng)池(4)、沉淀池(5)、高有機物廢水儲池(6)、H2O2溶料池(7)、活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)、集泥池(9)、壓濾機(10)，其特征在于：所述反應(yīng)池(4)與輸送高氨氮高有機物廢水的管道相連，所述MgCl2·6H2O溶料池(1)、Na2HPO4·12H2O溶料池(2)和堿液溶料池(3)分別通過投料泵與反應(yīng)池(4)連通，所述反應(yīng)池(4)頂部安裝有若干攪拌機(11)，反應(yīng)池(4)的出水口與沉淀池(5)的進水口相連，所述沉淀池(5)內(nèi)部、進水口一側(cè)設(shè)置為豎井結(jié)構(gòu)，所述豎井結(jié)構(gòu)中水平安裝有若干層網(wǎng)隔(12)，所述沉淀池(5)內(nèi)部、相對進水口一側(cè)的中部位置設(shè)有沉淀斜板(13)，沉淀池(5)的底部與排泥管(14)連通，所述排泥管(14)的排泥口位于集泥池(9)上方，所述集泥池(9)通過輸送泵(16)向壓濾機(10)輸泥，所述沉淀池(5)的排液管(15)設(shè)置于沉淀斜板(13)以上，所述排液管(15)的出水口位于高有機物廢水儲池(6)上方，所述高有機物廢水儲池(6)通過輸水泵(27)與活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)的上部連通，所述H2O2溶料池(7)通過投料泵與活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)的上部連通，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)通過加熱器(17)進行加熱，活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)內(nèi)部、靠近下部的位置自上而下依次填充有顆�；钚蕴课酱�(18)、礫石承托層(19)和濾板(20)，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)的底部與排水管(22)連通、上部設(shè)有釋氣管(23)和溢流管(24)，所述釋氣管(23)設(shè)置于溢流管(24)以上的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理的裝置，其特征在于：所述集泥池(9)與壓濾機(10)之間的輸送泵(16)采用螺桿泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理的裝置，其特征在于：所述壓濾機(10)采用板框壓濾機。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理的裝置，其特征在于：所述輸水泵(27)與活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)之間的管道上安裝有止回閥(25)，所述止回閥(25)與輸水泵(27)之間的管道上設(shè)有回流管(26)，所述回流管(26)的出水口位于高有機物廢水儲池(6)上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理的裝置，其特征在于：所述活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)的側(cè)壁設(shè)有填料孔(21)，所述填料孔(21)的設(shè)置位置與活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)中的顆�；钚蕴课酱�(18)和礫石承托層(19)的位置相對應(yīng)，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器(8)頂部設(shè)有溫度傳感器(28)、溫度報警器(29)、壓力傳感器(30)和壓力報警器(31)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理的裝置，其特征在于：所述顆�；钚蕴课酱�(18)的厚度為0.8～1.0m，活性炭顆粒的粒徑為1.5～1.8mm，所述礫石承托層(19)的厚度為0.15～0.2m，礫石的粒徑為10～15mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高氨氮高有機物廢水資源化處理的裝置，其特征在于：所述濾板(20)上設(shè)有均布的直徑為5mm的透水孔。
說明書
一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于有機廢水處理的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法及裝置。
背景技術(shù)
高氨氮高有機物廢水是化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)生的一大類難處理的廢水，對于化工、制藥行業(yè)的高氨氮高有機物廢水，其處理方法為首先通過氨吹脫或蒸氨的方法，在堿性條件下將廢水中氨氮以氨氣的方式分離，然后再用硫酸吸收轉(zhuǎn)化為硫酸銨，進而用作化肥生產(chǎn)原料，或者將蒸氨后所得的氨氣經(jīng)過水蒸氣冷凝后形成氨水，以實現(xiàn)廢水中氨氮的資源化。但實際情況是，廢水中有機物含量高而導致回收的硫酸銨和氨水純度不高，從而無法抵消氨吹脫或蒸氨將廢水pH提高至10～11的加堿成本，最終使廢水的脫氮成本較高，無法實現(xiàn)廢水氨氮的資源化。氨吹脫或蒸氨去除廢水中濃度較高的氨氮后，廢水中剩余有機物多為難降解有機物，采用傳統(tǒng)物化、生化組合工藝進行處理往往難以達到預(yù)期效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法，實現(xiàn)廢水中氨氮的資源化回收利用，實現(xiàn)對廢水中的難降解有機物的低成本處理。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種高氨氮高有機物廢水資源化處理方法，包括以下步驟：
(1)通過堿液調(diào)節(jié)高氨氮高有機物廢水的pH至8～9，投加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O進行混合并反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O鳥糞石，反應(yīng)結(jié)束后通入沉淀池中進行沉淀并得到除去氨氮的高有機物廢水;
(2)對MgNH4PO4·6H2O鳥糞石沉淀進行脫水處理得到MgNH4PO4·6H2O鳥糞石緩釋肥料;
(3)將除去氨氮的高有機物廢水注入活性炭自生——再生反應(yīng)器，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器中裝填顆粒活性炭吸附床;
(4)投加H2O2溶液，密封活性炭自生——再生反應(yīng)器，升溫至150～200℃，反應(yīng)5～7h;
(5)反應(yīng)結(jié)束后將廢水排出。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式，所述步驟(1)中投料混合時間為1～2min，反應(yīng)時間為20～30min，沉淀池的表面負荷為2～4m3/(m2·h)，沉淀時間為2～3h。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述H2O2溶液的質(zhì)量濃度為30%，投量為2～4mL/(L廢水)。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種實現(xiàn)上述高氨氮高有機物廢水資源化處理方法的裝置，能夠?qū)U水中的氨氮轉(zhuǎn)化為可再利用的肥料，并實現(xiàn)了顆�；钚蕴康脑蛔陨驮偕�
本發(fā)明解決這一技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種高氨氮高有機物廢水資源化處理的裝置，包括MgCl2·6H2O溶料池、Na2HPO4·12H2O溶料池、堿液溶料池、反應(yīng)池、沉淀池、高有機物廢水儲池、H2O2溶料池、活性炭自生——再生反應(yīng)器、集泥池、壓濾機，所述反應(yīng)池與輸送高氨氮高有機物廢水的管道相連，所述MgCl2·6H2O溶料池、Na2HPO4·12H2O溶料池和堿液溶料池分別通過投料泵與反應(yīng)池連通，所述反應(yīng)池頂部安裝有若干攪拌機，反應(yīng)池的出水口與沉淀池的進水口相連，所述沉淀池內(nèi)部、進水口一側(cè)設(shè)置為豎井結(jié)構(gòu)，所述豎井結(jié)構(gòu)中水平安裝有若干層網(wǎng)隔，所述沉淀池內(nèi)部、相對進水口一側(cè)的中部位置設(shè)有沉淀斜板，沉淀池的底部與排泥管連通，所述排泥管的排泥口位于集泥池上方，所述集泥池通過輸送泵向壓濾機輸泥，所述沉淀池的排液管設(shè)置于沉淀斜板以上，所述排液管的出水口位于高有機物廢水儲池上方，所述高有機物廢水儲池通過輸水泵與活性炭自生——再生反應(yīng)器的上部連通，所述H2O2溶料池通過投料泵與活性炭自生——再生反應(yīng)器的上部連通，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器通過加熱器進行加熱，活性炭自生——再生反應(yīng)器內(nèi)部、靠近下部的位置自上而下依次填充有顆�；钚蕴课酱�、礫石承托層和濾板，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器的底部與排水管連通、上部設(shè)有釋氣管和溢流管，所述釋氣管設(shè)置于溢流管以上的位置。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式，所述集泥池與壓濾機之間的輸送泵采用螺桿泵。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述壓濾機采用板框壓濾機。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述輸水泵與活性炭自生——再生反應(yīng)器之間的管道上安裝有止回閥，所述止回閥與輸水泵之間的管道上設(shè)有回流管，所述回流管的出水口位于高有機物廢水儲池上方。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器的側(cè)壁設(shè)有填料孔，所述填料孔的設(shè)置位置與活性炭自生——再生反應(yīng)器中的顆�；钚蕴课酱埠偷[石承托層的位置相對應(yīng)，所述活性炭自生——再生反應(yīng)器頂部設(shè)有溫度傳感器、溫度報警器、壓力傳感器和壓力報警器。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述顆�；钚蕴课酱驳暮穸葹�0.8～1.0m，活性炭顆粒的粒徑為1.5～1.8mm，所述礫石承托層的厚度為0.15～0.2m，礫石的粒徑為10～15mm。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述濾板上設(shè)有均布的直徑為5mm的透水孔。
有益效果
在本發(fā)明方法中，先通過向調(diào)堿的高氨氮高有機物廢水中投加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O鳥糞石沉淀，對MgNH4PO4·6H2O鳥糞石沉淀進行脫水處理從而得到優(yōu)質(zhì)的緩釋肥料，一方面除去了廢水中的氨氮，另一方面實現(xiàn)了廢水中氨氮的資源化回收利用;再將高有機物廢水注入活性炭自生——再生反應(yīng)器，活性炭自生——再生反應(yīng)器內(nèi)部裝填顆�；钚蕴课酱�，能夠?qū)U水中的難降解有機物進行吸附，再通過H2O2的濕式氧化反應(yīng)和水熱炭化的雙重作用下使得顆粒活性炭得到自生和再生，一方面實現(xiàn)了對廢水中的有機物的處理，另一方面實現(xiàn)了顆�；钚蕴康脑蛔陨驮偕Ч�，大量減少顆�；钚蕴渴褂昧浚档土藦U水處理的成本。
在本發(fā)明裝置中，主要包括反應(yīng)池、沉淀池、壓濾機和活性炭自生——再生反應(yīng)器等設(shè)備，通過反應(yīng)池先對高氨氮高有機物廢水進行調(diào)堿，再與MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O混合并反應(yīng)生成MgNH4PO4·6H2O鳥糞石，通過沉淀池對廢水中的MgNH4PO4·6H2O鳥糞石進行沉淀，其中沉泥通過輸送至壓濾機進行脫水，獲得MgNH4PO4·6H2O鳥糞石緩釋肥料，從而將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為可再利用的肥料，另外的高有機物廢水流入至高有機物廢水儲池進行緩存，高有機物廢水再注入活性炭自生——再生反應(yīng)器進行活性炭吸附和高溫反應(yīng)，實現(xiàn)對廢水中難降解有機物的除去和顆�；钚蕴康脑蛔陨c再生，從而實現(xiàn)了廢水中的難降解有機物的處理且處理成本低。
