公布日：2022.11.04
申請(qǐng)日：2022.07.15
分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/12(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/467(2006.01)N;C02F1/78(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/12(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及污水處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，包括以下步驟：1：速效脫氮樹脂吸附飽和后再生形成的再生廢液進(jìn)行耐高鹽反硝化反應(yīng)；2：出水排入依次通過MBR膜生物反應(yīng)器和5微米保安過濾器；3：出水通過納濾膜裝置處理得到納濾濃水和納濾產(chǎn)水，納濾產(chǎn)水通過反滲透裝置得到反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水；4：納濾濃水送入芬頓電解槽后再進(jìn)入臭氧催化氧化塔，出水可就地排放；以上各步驟通過PCL系統(tǒng)自動(dòng)控制運(yùn)行。本發(fā)明去除效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、自動(dòng)化程度高，性能穩(wěn)定，脫氮效率高，可再生并重復(fù)使用。通過本發(fā)明的方法處理后的出水水質(zhì)穩(wěn)定、處理效果好、出水懸浮物低、污泥量少等有益效果。
權(quán)利要求書
1.一種自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：速效脫氮罐內(nèi)填充的速效脫氮樹脂吸附飽和后需進(jìn)行再生，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％-8％的氯化鈉溶液注入至所述的速效脫氮罐內(nèi)，再生后形成高鹽高硝酸根濃度的再生廢液，廢液首先自流進(jìn)入高鹽反硝化池中，投加一定濃度的碳源，進(jìn)行耐高鹽反硝化反應(yīng)；步驟2：將耐高鹽反硝化反應(yīng)后得到的出水排入MBR膜生物反應(yīng)器，并進(jìn)行曝氣供氧，進(jìn)一步去除氨氮、色度、污泥、懸浮物，得到的出水排入保安過濾器進(jìn)行再次過濾，去除來水中微小的顆粒物；步驟3：步驟2的出水通過納濾膜裝置處理，在壓力驅(qū)動(dòng)下，大分子有機(jī)物、膠體和二價(jià)及以上離子被截留形成納濾濃水，一價(jià)離子透過納濾膜形成納濾產(chǎn)水，得到的納濾產(chǎn)水再經(jīng)過反滲透膜裝置，99％以上的鹽分被截留，分別得到反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水；步驟4：所述步驟3得到的納濾濃水主要含有硫酸根、有機(jī)物、腐殖酸類黃色生物降解產(chǎn)物，將所述納濾濃水送入芬頓電解槽在一定濃度的過氧化氫下進(jìn)行電芬頓處理去除納濾濃水中的色度、難降解有機(jī)污染物，經(jīng)過處理后的濃水再進(jìn)入臭氧催化氧化塔，在一定量的臭氧作用下進(jìn)行臭氧催化氧化處理，對(duì)來水進(jìn)一步氧化脫色、以及進(jìn)行COD的深度去除，出水可就地排放；以上各步驟通過PCL系統(tǒng)自動(dòng)控制運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟1和2中，高鹽反硝化池和MBR膜生物反應(yīng)器之間設(shè)置有回流泵，當(dāng)高鹽反硝化池溶解氧DO高于0.3mg/L時(shí)，自動(dòng)控制池內(nèi)曝氣量及攪拌速率，同時(shí)減少MBR膜生物反應(yīng)器內(nèi)混合液的回流量，將回流量范圍減少至現(xiàn)有數(shù)值的0％-50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟1和2中，當(dāng)MBR膜生物反應(yīng)器的出水硝酸根濃度高于15mg/L時(shí)，根據(jù)硝酸根濃度與化學(xué)需氧量的對(duì)應(yīng)關(guān)系自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，按照自動(dòng)比例投加碳源，并根據(jù)來水水質(zhì)及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟3中，當(dāng)納濾膜裝置的進(jìn)水壓力增加15％以上時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)納濾產(chǎn)水閥及納濾濃水閥的開度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟3中，納濾膜裝置和反滲透膜裝置分別連通有化學(xué)清洗裝置，當(dāng)納濾膜裝置和反滲透膜裝置進(jìn)水壓力分別上升25％以上或產(chǎn)水量分別下降25％以上時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的限值，自動(dòng)開啟化學(xué)清洗程序，直至跨膜壓差及產(chǎn)水量趨勢(shì)恢復(fù)正常。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟3中，反滲透產(chǎn)水可輸送至各個(gè)藥劑配制單元，作為回用水；反滲透濃水含有較高濃度的氯化鈉，可用于再生過程中鹽分的補(bǔ)充。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟4中，臭氧催化氧化塔內(nèi)水力停留時(shí)間不少于2h，臭氧投加量為80-200mg/L；臭氧催化氧化塔內(nèi)裝填催化劑填料，過濾速度為8-12m/h。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述催化劑填料以陶粒為載體，陶粒表面負(fù)載了一定量的二氧化錳作為活性成分，陶粒與二氧化錳的質(zhì)量比為100:1-3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟4中，芬頓電解槽的進(jìn)水pH值設(shè)定在3.0-3.5之間，電源外加電壓設(shè)定在15-20伏，通氧量設(shè)定在150-200mL/min，水力停留時(shí)間約4-5小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，其特征在于：所述步驟4中，臭氧催化氧化塔處還設(shè)置有吸附劑投加裝置，所述吸附劑為生物質(zhì)吸附劑，投加量為處理水量的3‰-5‰，用于對(duì)臭氧氧化后的污水深度吸附降解。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，對(duì)于樹脂再生產(chǎn)生的廢液，采用高鹽反硝化、MBR過濾、納濾、反滲透工藝相結(jié)合的方式進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)高濃度氯化鈉的回收，產(chǎn)水可用于系統(tǒng)中的各個(gè)藥劑配制單元，作為回用水。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采用的方案是：一種自動(dòng)控制的速效脫氮樹脂再生廢液的處理方法，包括以下步驟：
步驟1：速效脫氮罐內(nèi)填充的速效脫氮樹脂吸附飽和后需進(jìn)行再生，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％-8％的氯化鈉溶液注入至所述的速效脫氮罐內(nèi)，再生后形成高鹽高硝酸根濃度的再生廢液，廢液首先自流進(jìn)入高鹽反硝化池中，投加一定濃度的碳源，進(jìn)行耐高鹽反硝化反應(yīng)；
步驟2：將耐高鹽反硝化反應(yīng)后得到的出水排入MBR膜生物反應(yīng)器，并進(jìn)行曝氣供氧，進(jìn)一步去除氨氮、色度、污泥、懸浮物，得到的出水排入保安過濾器進(jìn)行再次過濾，去除來水中微小的顆粒物；
步驟3：步驟2的出水通過納濾膜裝置處理，在壓力驅(qū)動(dòng)下，大分子有機(jī)物、膠體和二價(jià)及以上離子被截留形成納濾濃水，一價(jià)離子透過納濾膜形成納濾產(chǎn)水，得到的納濾產(chǎn)水再經(jīng)過反滲透膜裝置，99％以上的鹽分被截留，分別得到反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水；
步驟4：所述步驟3得到的納濾濃水主要含有硫酸根、有機(jī)物、腐殖酸類黃色生物降解產(chǎn)物，將所述納濾濃水送入芬頓電解槽在一定濃度的過氧化氫下進(jìn)行電芬頓處理去除納濾濃水中的色度、難降解有機(jī)污染物，經(jīng)過處理后的濃水再進(jìn)入臭氧催化氧化塔，在一定量的臭氧作用下進(jìn)行臭氧催化氧化處理，對(duì)來水進(jìn)一步氧化脫色、以及進(jìn)行COD的深度去除，出水可就地排放；
以上各步驟通過PCL系統(tǒng)自動(dòng)控制運(yùn)行。
優(yōu)選地，所述步驟1和2中，高鹽反硝化池和MBR膜生物反應(yīng)器之間設(shè)置有回流泵，當(dāng)高鹽反硝化池溶解氧DO高于0.3mg/L時(shí)，自動(dòng)控制池內(nèi)曝氣量及攪拌速率，同時(shí)減少MBR膜生物反應(yīng)器內(nèi)混合液的回流量，將回流量范圍減少至現(xiàn)有數(shù)值的0％-50％。
優(yōu)選地，所述步驟1和2中，當(dāng)MBR膜生物反應(yīng)器的出水硝酸根濃度高于15mg/L時(shí)，根據(jù)硝酸根濃度與化學(xué)需氧量的對(duì)應(yīng)關(guān)系自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，按照自動(dòng)比例投加碳源，并根據(jù)來水水質(zhì)及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
優(yōu)選地，所述步驟3中，當(dāng)納濾膜裝置的進(jìn)水壓力增加15％以上時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)納濾產(chǎn)水閥及納濾濃水閥的開度。
優(yōu)選地，所述步驟3中，納濾膜裝置和反滲透膜裝置分別連通有化學(xué)清洗裝置，當(dāng)納濾膜裝置和反滲透膜裝置的進(jìn)水壓力分別上升25％以上或產(chǎn)水量分別下降25％以上時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的限值，自動(dòng)開啟化學(xué)清洗程序，直至跨膜壓差及產(chǎn)水量趨勢(shì)恢復(fù)正常。
優(yōu)選地，所述步驟3中，反滲透產(chǎn)水可輸送至各個(gè)藥劑配制單元，作為回用水；反滲透濃水含有較高濃度的氯化鈉，可用于再生過程中鹽分的補(bǔ)充。
優(yōu)選地，所述步驟4中，臭氧催化氧化塔內(nèi)水力停留時(shí)間不少于2h，臭氧投加量為80-200mg/L；臭氧催化氧化塔內(nèi)裝填催化劑填料，過濾速度為8-12m/h。
優(yōu)選地，所述催化劑填料以陶粒為載體，陶粒表面負(fù)載了一定量的二氧化錳作為活性成分，陶粒與二氧化錳的質(zhì)量比為100:1-3。
優(yōu)選地，所述步驟4中，芬頓電解槽的進(jìn)水pH值設(shè)定在3.0-3.5之間，電源外加電壓設(shè)定在15-0伏，通氧量設(shè)定在150-200mL/min，水力停留時(shí)間約4-5小時(shí)。
優(yōu)選地，所述步驟4中，臭氧催化氧化塔處還設(shè)置有吸附劑投加裝置，所述吸附劑為生物質(zhì)吸附劑，投加量為處理水量的3‰-5‰，用于對(duì)臭氧氧化后的污水深度吸附降解。
吸附劑使用pH要求為2-11，效果更優(yōu)為pH3-6，一般通過經(jīng)過處理后的廢水pH為中性，完全符合使用要求。
本發(fā)明的處理方法包含：(1)樹脂脫氮后進(jìn)行再生，形成高鹽高硝酸根的廢液；(2)再生廢液采用高鹽反硝化進(jìn)行脫氮，利用MBR進(jìn)行固液分離，降低濁度，完成預(yù)處理；(3)廢液預(yù)處理后采用保安過濾器過濾，利用納濾分離一價(jià)離子(Na+、Cl-等)和二價(jià)及以上離子(SO42-、PO43-等)，納濾產(chǎn)水利用反滲透再次提純，反滲透產(chǎn)水品質(zhì)高、可配藥回用，反滲透濃水中氯化鈉含量較高，可濃縮后用于樹脂再生系統(tǒng)的鹽分補(bǔ)充；(4)納濾濃水含高氨氮、腐殖酸類有機(jī)污染物，采用電芬頓及臭氧催化氧化進(jìn)行深度處理，并投加吸附劑，可大大降低濃水中的有機(jī)污染物含量，出水進(jìn)行直排。(5)本工藝可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)控制，系統(tǒng)內(nèi)植入動(dòng)態(tài)控制程序，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)高鹽反硝化池DO數(shù)值控制池內(nèi)曝氣量、攪拌速率、MBR池硝化液回流量；同時(shí)根據(jù)MBR出水硝酸根濃度限值自動(dòng)計(jì)算并控制碳源投加比例；根據(jù)納濾膜壓力變化控制和調(diào)節(jié)回收率；根據(jù)納濾膜與反滲透膜裝置進(jìn)水壓力上升比例或產(chǎn)水量下降比例限值，自動(dòng)控制啟�；瘜W(xué)清洗程序。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
本發(fā)明的處理方法對(duì)于樹脂再生產(chǎn)生的廢液，采用高鹽反硝化、MBR過濾、納濾、反滲透、電芬頓和臭氧催化氧化的工藝相結(jié)合的方式進(jìn)行處理，高鹽度培養(yǎng)馴化的反硝化污泥在5％的鹽濃度下仍可保證較高的脫氮效率，在污水中鹽含量達(dá)到5％的工況下，反硝化污泥經(jīng)過馴化還可以保證較高的脫氮效率，主要體現(xiàn)在進(jìn)水廢液總氮含量600-800mg/L下，出水總氮可降至30mg/L以下水平，脫氮效率達(dá)到95％左右。反硝化出水通過MBR分離污泥，去除懸浮物和膠體，上述為對(duì)廢液的預(yù)處理，經(jīng)預(yù)處理后采用納濾進(jìn)行一級(jí)過濾，對(duì)廢液中的二價(jià)離子進(jìn)行有效截留形成濃水，而構(gòu)成氯化鈉的一價(jià)離子(如Na+、Cl-)透過納濾膜形成產(chǎn)水，納濾產(chǎn)水通過反滲透進(jìn)行二級(jí)過濾后，可截留99％的鹽分使之進(jìn)入濃水，實(shí)現(xiàn)高濃度氯化鈉的回收，產(chǎn)水可用于系統(tǒng)中的各個(gè)藥劑配制單元，作為回用水。納濾濃水具有高鹽、高有機(jī)物、高氨氮等特點(diǎn)，本發(fā)明采用電芬頓、臭氧催化氧化相結(jié)合的工藝進(jìn)行處理，可快速、有效降解有機(jī)污染物、氨氮等，設(shè)備占地省、反應(yīng)時(shí)間短、運(yùn)行成本低、出水品質(zhì)好。
本發(fā)明的方法去除效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、自動(dòng)化程度高，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所采用的專性硝酸根選擇性離子交換樹脂強(qiáng)度大，性能穩(wěn)定，脫氮效率高，可再生并重復(fù)使用。
本發(fā)明的方法對(duì)廢液的處理和回收，既避免了二次污染，又合理利用了現(xiàn)有資源，大大節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，整個(gè)處理過程不造成任何污染物的外排。通過本發(fā)明的方法處理后的出水水質(zhì)穩(wěn)定、處理效果好、出水懸浮物低、污泥量少等有益效果。
（發(fā)明人：董俊;劉魯建;張嵐欣;王威;阮霞;李紹俊;張琴;梅澤坤;張雙峰）
