公布日：2022.08.09
申請日：2021.02.05
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C22B7/00(2006.01)I;C22B59/00(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的處理方法，包括如下步驟：(1)將上述營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水送入反滲透濃縮系統(tǒng)進(jìn)行處理；(2)將反滲透過濾裝置的一級RO組件所得的RO濃水送入濃水沉淀池中，投加生石灰，使稀土元素形成氫氧化物沉淀以回收稀土，并獲得回收稀土后廢水；(3)將上述回收稀土后廢水再次進(jìn)行沉淀，同時添加液堿調(diào)節(jié)pH至堿性，獲得堿性廢水；(4)將上述堿性廢水送入吹脫塔，形成氨氣回收，并獲得吹脫產(chǎn)水；(5)將上述吹脫產(chǎn)水送入生化調(diào)節(jié)池后添加碳源，然后進(jìn)行生化處理。本發(fā)明能夠有效處理開采稀土所產(chǎn)生的營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水，其稀土回收率高，所得產(chǎn)水能夠直接排放，無需擔(dān)心環(huán)境污染的問題。
權(quán)利要求書
1.一種營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的處理方法，其特征在于：該營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的氨氮含量為208-275mg/L，總氮含量為220-300mg/L，pH＝4-5，COD＝10-15mg/L；具體包括如下步驟：(1)將上述營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水以5800-6200m3/d的量送入反滲透濃縮系統(tǒng)進(jìn)行處理；該反滲透濃縮系統(tǒng)包括依次串聯(lián)連通的原水沉淀池、沉淀產(chǎn)水池、砂濾過濾器和反滲透過濾裝置，該反滲透過濾裝置包括一原水箱、一輸水泵、一保安過濾器、一電子阻垢儀、一一級RO組件、一二級RO組件和一控制單元，原水箱、輸水泵、保安過濾器和電子阻垢儀依次連通，一級RO組件所得的RO產(chǎn)水進(jìn)入二級RO組件；其中，一級RO組件所得的RO濃水的氨氮含量為860-1150mg/L，一級RO組件所得的RO產(chǎn)水的氨氮含量為25-40mg/L，二級RO組件所得的RO濃水的氨氮含量為118-180mg/L，二級RO組件所得的RO產(chǎn)水的氨氮含量為15mg/L以下，總氮含量為30mg/L以下；一級RO組件包括一一級高壓泵、一一級一段RO膜、一一級二段RO膜、一一級循環(huán)泵和一一級三段RO膜，上述電子阻垢儀連通一級高壓泵的進(jìn)料端，一級高壓泵的出料端連通一級一段RO膜的進(jìn)料端，一級一段RO膜的濃水端連通一級二段RO膜的進(jìn)料端，一級二段RO膜的濃水端通過一級循環(huán)泵連通一級三段RO膜的進(jìn)料端，一級三段RO膜的濃水端產(chǎn)出一級RO濃水并通過一第一電控閥門連通一級循環(huán)泵的進(jìn)料端，一級一段RO膜、一級二段RO膜和一級三段RO膜的產(chǎn)水端一并匯集形成一級RO組件的產(chǎn)水端以產(chǎn)出一級RO產(chǎn)水；二級RO組件包括一二級高壓泵、一二級一段RO膜、一二級二段RO膜、一二級循環(huán)泵和一二級三段RO膜，上述一級RO組件的產(chǎn)水端通過一第二電控閥門連通二級高壓泵的進(jìn)料端，且通過一第三電控閥門連通原水箱，二級高壓泵的出料端連通二級一段RO膜的進(jìn)料端，二級一段RO膜的濃水端連通二級二段RO膜的進(jìn)料端，二級二段RO膜的濃水端通過二級循環(huán)泵連通二級三段RO膜的進(jìn)料端，二級三段RO膜的濃水端產(chǎn)出二級RO濃水并通過一第四電控閥門連通二級循環(huán)泵的進(jìn)料端，且通過一第五電控閥門連通原水箱，二級一段RO膜、二級二段RO膜和二級三段RO膜的產(chǎn)水端一并匯集形成二級RO組件的產(chǎn)水端以產(chǎn)出二級RO產(chǎn)水；控制單元與輸水泵、電子阻垢儀、一級高壓泵、一級循環(huán)泵、二級高壓泵、二級循環(huán)泵以及第一至第五電控閥門電連接；(2)將一級RO組件所得的RO濃水送入濃水沉淀池中，投加生石灰，使稀土元素形成氫氧化物沉淀以回收稀土，并獲得氨氮含量為750-940mg/L的回收稀土后廢水，該生石灰的投加量為2-3t/d；(3)將上述回收稀土后廢水再次進(jìn)行沉淀，同時添加液堿調(diào)節(jié)pH至堿性，獲得堿性廢水；(4)將上述堿性廢水送入吹脫塔，在吹脫塔的底部通入空氣與該堿性廢水形成逆流對沖以吹脫出其中的氨氮，形成氨氣回收，并獲得氨氮含量為380-440mg/L的吹脫產(chǎn)水；(5)將上述吹脫產(chǎn)水送入生化調(diào)節(jié)池后添加碳源，然后進(jìn)行生化處理，以進(jìn)一步將其中的氨氮含量降至15mg/L以下。
2.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述一級RO組件的運行壓力為7-10bar，通量16-20LMH。
3.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述二級RO組件的運行壓力為12-15bar，通量為25-30LMH。
4.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：將所述二級RO組件所得的RO產(chǎn)水送入所述砂濾過濾器進(jìn)行砂濾反洗。
5.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：將所述二級RO組件所得的RO濃水送入所述沉淀產(chǎn)水池。
6.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述步驟(3)所得的堿性廢水的pH為9-10。
7.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述步驟(4)中，所述氨氣回收為：將氨氣送入尾氣吸收塔，通過吸收塔內(nèi)的硫酸的吸收作用轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徜@。
8.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述步驟(5)中，所述生化處理采用二級AO+MBR的方式。
9.如權(quán)利要求8所述的處理方法，其特征在于：所述MBR的膜通量為13-15LMH。
10.如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的處理方法，其特征在于：所述營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的總硬度為420-450mg/L，鈣離子濃度為100-130mg/L，鎂離子濃度為25-32mg/L，氯離子未檢出，電導(dǎo)為2500-2800us/cm，TDS＝1000-1300mg/l，鹽度為1.1-1.6％，鐵離子含量為1-1.3mg/L，濁度為1.5-2.0mg/L。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的處理方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的處理方法，該營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的氨氮含量為208-275mg/L，總氮含量為220-300mg/L，pH＝4-5，COD＝10-15mg/L；
具體包括如下步驟：
(1)將上述營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水以5800-6200m3/d的量送入反滲透濃縮系統(tǒng)進(jìn)行處理；該反滲透濃縮系統(tǒng)包括依次串聯(lián)連通的原水沉淀池、沉淀產(chǎn)水池、砂濾過濾器和反滲透過濾裝置，該反滲透過濾裝置包括一原水箱、一輸水泵、一保安過濾器、一電子阻垢儀、一一級RO組件、一二級RO組件和一控制單元，原水箱、輸水泵、保安過濾器和電子阻垢儀依次連通，一級RO組件所得的RO產(chǎn)水進(jìn)入二級RO組件；其中，一級RO組件所得的RO濃水的氨氮含量為860-1150mg/L，一級RO組件所得的RO產(chǎn)水的氨氮含量為25-40mg/L，二級RO組件所得的RO濃水的氨氮含量為118-180mg/L，二級RO組件所得的RO產(chǎn)水的氨氮含量為15mg/L以下，總氮含量為30mg/L以下；
一級RO組件包括一一級高壓泵、一一級一段RO膜、一一級二段RO膜、一一級循環(huán)泵和一一級三段RO膜，上述電子阻垢儀連通一級高壓泵的進(jìn)料端，一級高壓泵的出料端連通一級一段RO膜的進(jìn)料端，一級一段RO膜的濃水端連通一級二段RO膜的進(jìn)料端，一級二段RO膜的濃水端通過一級循環(huán)泵連通一級三段RO膜的進(jìn)料端，一級三段RO膜的濃水端產(chǎn)出一級RO濃水并通過一第一電控閥門連通一級循環(huán)泵的進(jìn)料端，一級一段RO膜、一級二段RO膜和一級三段RO膜的產(chǎn)水端一并匯集形成一級RO組件的產(chǎn)水端以產(chǎn)出一級RO產(chǎn)水；
二級RO組件包括一二級高壓泵、一二級一段RO膜、一二級二段RO膜、一二級循環(huán)泵和一二級三段RO膜，上述一級RO組件的產(chǎn)水端通過一第二電控閥門連通二級高壓泵的進(jìn)料端，且通過一第三電控閥門連通原水箱，二級高壓泵的出料端連通二級一段RO膜的進(jìn)料端，二級一段RO膜的濃水端連通二級二段RO膜的進(jìn)料端，二級二段RO膜的濃水端通過二級循環(huán)泵連通二級三段RO膜的進(jìn)料端，二級三段RO膜的濃水端產(chǎn)出二級RO濃水并通過一第四電控閥門連通二級循環(huán)泵的進(jìn)料端，且通過一第五電控閥門連通原水箱，二級一段RO膜、二級二段RO膜和二級三段RO膜的產(chǎn)水端一并匯集形成二級RO組件的產(chǎn)水端以產(chǎn)出二級RO產(chǎn)水；
控制單元與輸水泵、電子阻垢儀、一級高壓泵、一級循環(huán)泵、二級高壓泵、二級循環(huán)泵以及第一至第五電控閥門電連接；
(2)將一級RO組件所得的RO濃水送入濃水沉淀池中，投加生石灰，使稀土元素形成氫氧化物沉淀以回收稀土，并獲得氨氮含量為750-940mg/L的回收稀土后廢水，該生石灰的投加量為2-3t/d；
(3)將上述回收稀土后廢水再次進(jìn)行沉淀，同時添加液堿調(diào)節(jié)pH至堿性，獲得堿性廢水；
(4)將上述堿性廢水送入吹脫塔，在吹脫塔的底部通入空氣與該堿性廢水形成逆流對沖以吹脫出其中的氨氮，形成氨氣回收，并獲得氨氮含量為380-440mg/L的吹脫產(chǎn)水；
(5)將上述吹脫產(chǎn)水送入生化調(diào)節(jié)池后添加碳源，然后進(jìn)行生化處理，以進(jìn)一步將其中的氨氮含量降至15mg/L以下。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述一級RO組件的運行壓力為7-1obar，通量16-20LMH。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述二級RO組件的運行壓力為12-15bar，通量為25-30LMH。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，將所述二級RO組件所得的RO產(chǎn)水送入所述砂濾過濾器進(jìn)行砂濾反洗。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，將所述二級RO組件所得的RO濃水送入所述沉淀產(chǎn)水池。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(3)所得的堿性廢水的pH為9-10。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(4)中，所述氨氣回收為：將氨氣送入尾氣吸收塔，通過吸收塔內(nèi)的硫酸的吸收作用轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徜@。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(5)中，所述生化處理采用二級AO+MBR的方式。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述MBR的膜通量為13-15LMH。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水的總硬度為420-450mg/L，鈣離子濃度為100-130mg/L，鎂離子濃度為25-32mg/L，氯離子未檢出，電導(dǎo)為2500-2800us/cm，TDS＝1000-1300mg/l，鹽度為1.1-1.6％，鐵離子含量為1-1.3mg/L，濁度為1.5-2.0mg/L。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明能夠有效處理開采稀土所產(chǎn)生的營養(yǎng)源失衡高氨氮廢水，其稀土回收率高，所得產(chǎn)水能夠直接排放，無需擔(dān)心環(huán)境污染的問題。
2、本發(fā)明采用特定結(jié)構(gòu)的反滲透濃縮系統(tǒng)對原水進(jìn)行處理，RO回收率達(dá)到80％以上，所得RO產(chǎn)水的氨氮濃度達(dá)到直接排放的標(biāo)準(zhǔn)。
3、本發(fā)明在大大減少了生石灰投加量的同時，反而顯著提高了稀土的總體回收率。
4、本發(fā)明使用吹脫塔對堿性廢水進(jìn)行處理，將其中的部分氨氮吹脫出來，大大減少了后續(xù)生化處理前的碳源投加量。
5、本發(fā)明的生化處理采用二級AO+MBR的方式，分段式的AO系統(tǒng)有利于氨氮的脫除，且在二段O池后端采用MBR膜進(jìn)行泥水分離，MBR膜可以截留住世代周期長的硝化菌和反硝化菌，提供生化池內(nèi)的污泥濃度。增強(qiáng)氨氮的去除效果。
（發(fā)明人：蘇義鵬;林麗華;方富林;江錦華;吳軍;藍(lán)偉光）
