公布日：2022.08.05
申請日：2022.05.31
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F1/44(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置及工藝，裝置包括廢水收集單元，所述廢水收集單元與厭氧MBR單元連接，所述厭氧MBR單元分別與沼氣利用單元、污泥處理單元、正滲透單元連接，所述正滲透單元分別與濃水蒸發(fā)單元、達標產(chǎn)水回用或外排單元連接，所述濃水蒸發(fā)單元分別與正滲透單元、達標產(chǎn)水回用或外排單元、蒸發(fā)結(jié)晶物處理單元連接。本發(fā)明以厭氧MBR與正滲透技術(shù)為核心耦合形成工藝流程短、調(diào)試周期短、啟停方便、操作和運行維護簡單、出水水質(zhì)穩(wěn)定的高鹽高濃度有機廢水處理新工藝，既可將有機污染物降解和資源化為清潔能源沼氣，又能使工藝結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)水達標排放。
權(quán)利要求書
1.一種以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，其特征在于：包括廢水收集單元（1），所述廢水收集單元（1）通過廢水輸送單元（2）與厭氧MBR單元（3）連接，所述厭氧MBR單元（3）通過沼氣輸送單元（5）與沼氣利用單元（6）連接，厭氧MBR單元（3）還通過污泥輸送單元（8）與污泥處理單元（7）連接，厭氧MBR單元（3）還通過厭氧MBR產(chǎn)水輸送單元（4）與正滲透單元（9）連接，所述正滲透單元（9）通過正滲透單元濃水輸送單元（10）與濃水蒸發(fā)單元（11）連接，正滲透單元（9）還通過清水輸送單元（15）與達標產(chǎn)水回用或外排單元（17）連接，所述濃水蒸發(fā)單元（11）通過不達標蒸發(fā)產(chǎn)水回正滲透單元（12）與正滲透單元（9）連接，濃水蒸發(fā)單元（11）還通過達標產(chǎn)水輸送單元（14）與達標產(chǎn)水回用或外排單元（17）連接，濃水蒸發(fā)單元（11）還通過蒸發(fā)結(jié)晶物輸送單元（13）與蒸發(fā)結(jié)晶物處理單元（16）連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，其特征在于：所述廢水收集單元（1）采用廢水收集池、調(diào)節(jié)池、初沉池或均質(zhì)池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，其特征在于：所述厭氧MBR單元（3）采用內(nèi)置式厭氧MBR或外置式厭氧MBR。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，其特征在于：所述沼氣利用單元（6）采用火炬燃燒、沼氣提純利用或沼氣發(fā)電利用的方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，其特征在于：所述污泥處理單元（7）采用污泥脫水干化外運。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，其特征在于：所述正滲透單元（9）包括正滲透膜單元、汲取液處理單元，所述汲取液處理單元采用膜濃縮處理或蒸發(fā)處理的方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，其特征在于：所述濃水蒸發(fā)單元（11）的蒸發(fā)采用浸沒式蒸發(fā)、MVR、多效蒸發(fā)或低溫蒸發(fā)的方式。
8.采用權(quán)利要求1-7任一項所述的裝置進行以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放的工藝，其特征在于：包括如下步驟：1）廢水首先經(jīng)過廢水收集單元（1）收集調(diào)節(jié)后，通過廢水輸送單元（2）輸送至厭氧MBR單元（3）對有機物和懸浮物進行處理；2）厭氧MBR單元（3）處理后的產(chǎn)水通過厭氧MBR產(chǎn)水輸送單元（4）輸送至正滲透單元（9）進行處置，厭氧MBR單元（3）產(chǎn)生的沼氣通過沼氣輸送單元（5）輸送至沼氣利用單元（6）進行綜合利用，厭氧MBR單元（3）產(chǎn)生的污泥通過污泥輸送單元（8）輸送至污泥處理單元（7）進行處置；3）正滲透單元（9）產(chǎn)生的達標產(chǎn)水通過清水輸送單元（15）輸送至達標產(chǎn)水回用或外排單元（17），正滲透單元（9）產(chǎn)生的濃液通過正滲透單元濃水輸送單元（10）進入濃水蒸發(fā)單元（11）進行處理；4）濃水蒸發(fā)單元（11）的不合格產(chǎn)水通過不達標蒸發(fā)產(chǎn)水回正滲透單元（12）繼續(xù)處理，濃水蒸發(fā)單元（11）產(chǎn)生的結(jié)晶鹽或母液通過蒸發(fā)結(jié)晶物輸送單元（13）輸送至蒸發(fā)結(jié)晶物處理單元（16）進行處理，濃水蒸發(fā)單元（11）的達標產(chǎn)水通過達標產(chǎn)水輸送單元（14）輸送至達標產(chǎn)水回用或外排單元（17）。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置及工藝，本發(fā)明以厭氧MBR與正滲透技術(shù)為核心耦合形成工藝流程短、調(diào)試周期短、啟停方便、操作和運行維護簡單、出水水質(zhì)穩(wěn)定的高鹽高濃度有機廢水處理新工藝，既可將有機污染物降解和資源化為清潔能源沼氣，又能使工藝結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)水達標排放，主要解決如下問題：（1）通過以厭氧MBR與正滲透為核心的去除高鹽高濃度有機物的廢水處理新工藝，解決傳統(tǒng)的高濃度有機物高鹽廢水處理難度大、工藝流程長、操控復雜、運行維護復雜且成本高、出水指標不穩(wěn)定、占地面積大等問題。
（2）實現(xiàn)污染資源化。厭氧生物處理因剩余污泥少、運行費用少、可能源回收（CH4）等優(yōu)點而被廣泛用于各種有機工業(yè)廢水和市政污水處理，但也存在微生物生長慢、占地面積大、生物截留效果差、對溫度要求較高等缺點。厭氧膜生物工藝將膜分離技術(shù)和厭氧生物處理有效結(jié)合，不僅保留了厭氧生物處理的優(yōu)勢，而且達到了水力停留時間（HRT，hydraulicretentiontime)和固體停留時間（SRT，solidsretentiontime）的高效分離、完全生物截留、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積少等顯著效果。
（3）正滲透是依靠選擇性滲透膜兩側(cè)的滲透壓差為驅(qū)動力自發(fā)實現(xiàn)水傳遞的膜分離過程，解決了傳統(tǒng)高鹽廢水處理工藝如反滲透、蒸發(fā)等技術(shù)存在的工藝復雜、膜污染快、加藥量大、運行能耗高、占地面積大等問題。
為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放裝置，包括廢水收集單元，所述廢水收集單元通過廢水輸送單元與厭氧MBR單元連接，所述厭氧MBR單元通過沼氣輸送單元與沼氣利用單元連接，厭氧MBR單元還通過污泥輸送單元與污泥處理單元連接，厭氧MBR單元還通過厭氧MBR產(chǎn)水輸送單元與正滲透單元連接，所述正滲透單元通過正滲透單元濃水輸送單元與濃水蒸發(fā)單元連接，正滲透單元還通過清水輸送單元與達標產(chǎn)水回用或外排單元連接，所述濃水蒸發(fā)單元通過不達標蒸發(fā)產(chǎn)水回正滲透單元與正滲透單元連接，濃水蒸發(fā)單元還通過達標產(chǎn)水輸送單元與達標產(chǎn)水回用或外排單元連接，濃水蒸發(fā)單元還通過蒸發(fā)結(jié)晶物輸送單元與蒸發(fā)結(jié)晶物處理單元連接。
進一步的，所述廢水收集單元采用廢水收集池、調(diào)節(jié)池、初沉池或均質(zhì)池。
進一步的，所述厭氧MBR單元采用內(nèi)置式厭氧MBR或外置式厭氧MBR。
進一步的，所述沼氣利用單元采用火炬燃燒、沼氣提純利用或沼氣發(fā)電利用的方式。
進一步的，所述污泥處理單元采用污泥脫水干化外運。
進一步的，所述正滲透單元包括正滲透膜單元、汲取液處理單元，所述汲取液處理單元采用膜濃縮處理或蒸發(fā)處理的方式。
進一步的，所述濃水蒸發(fā)單元的蒸發(fā)采用浸沒式蒸發(fā)、MVR、多效蒸發(fā)或低溫蒸發(fā)的方式。
進一步的，所述廢水輸送單元包括輸送泵、管道及配套閥門儀表等；所述厭氧MBR產(chǎn)水輸送單元，包含了輸送泵、管道及配套閥門儀表等；所述沼氣輸送單元，包含了管道及配套閥門儀表等；所述污泥輸送單元，包括污泥輸送泵、管道及配套閥門儀表等。
本發(fā)明還提供一種采用上述的裝置進行以厭氧MBR與正滲透為核心的廢水近零排放的工藝，包括如下步驟：1）廢水首先經(jīng)過廢水收集單元收集調(diào)節(jié)后，通過廢水輸送單元輸送至厭氧MBR單元對有機物和懸浮物進行處理；2）厭氧MBR單元處理后的產(chǎn)水通過厭氧MBR產(chǎn)水輸送單元輸送至正滲透單元進行處置，厭氧MBR單元產(chǎn)生的沼氣通過沼氣輸送單元輸送至沼氣利用單元進行綜合利用，厭氧MBR單元產(chǎn)生的污泥通過污泥輸送單元輸送至污泥處理單元進行處置；3）正滲透單元產(chǎn)生的達標產(chǎn)水通過清水輸送單元輸送至達標產(chǎn)水回用或外排單元，正滲透單元產(chǎn)生的濃液通過正滲透單元濃水輸送單元進入濃水蒸發(fā)單元進行處理；4）濃水蒸發(fā)單元的不合格產(chǎn)水通過不達標蒸發(fā)產(chǎn)水回正滲透單元繼續(xù)處理，濃水蒸發(fā)單元產(chǎn)生的結(jié)晶鹽或母液通過蒸發(fā)結(jié)晶物輸送單元輸送至蒸發(fā)結(jié)晶物處理單元進行處理，濃水蒸發(fā)單元的達標產(chǎn)水通過達標產(chǎn)水輸送單元輸送至達標產(chǎn)水回用或外排單元。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明將高效的厭氧MBR工藝技術(shù)與正滲透工藝技術(shù)結(jié)合形成了新工藝，其處理流程短、處理效率較高、調(diào)試周期短、啟停速度快、操作運行維護簡單，無好氧生化系統(tǒng)、無生化泡沫問題、無鼓風曝氣系統(tǒng)、無生化污泥，系統(tǒng)設(shè)備化率高、系統(tǒng)可即開即停、系統(tǒng)抗負荷沖擊能力強、穩(wěn)定性好、產(chǎn)水率高、產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，且環(huán)境友好、基本無二次污染；具體如下：厭氧MBR系統(tǒng)解決了廢水中有機物濃度高難處理、常規(guī)厭氧有機負荷低、出水COD及SS高等對正滲透帶來的影響；通過新工藝及儀表控制可實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動運行，集成化及自動化程度高；通過厭氧MBR工藝技術(shù)、正滲透工藝技術(shù)及蒸發(fā)工藝技術(shù)可實現(xiàn)高濃度有機物高鹽廢水的近零排放。
（發(fā)明人：肖誠斌;古創(chuàng);何敏霞;王慶云;武首任;謝勇;趙彬）
