公布日：2023.12.08
申請日：2023.09.21
分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/84(2006.01)I;B01D53/18(2006.01)I;B01D53/04(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F1/52(2023.01)N;
C02F1/00(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/467(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/16(2023.01)N
摘要
本發明涉及一種高濃度含氨有機廢水處理系統及方法，包括用于收集待處理廢水的調節池、用于對調理后廢水進行混凝沉淀反應的混凝沉淀池、用于對來自混凝沉淀池的液體進行蒸發濃縮蒸發器、用于對來自蒸發器的蒸發液進行進行汽提脫氨蒸氨塔、用于對來自蒸氨塔的清液進行氧化脫氮的電催化氧化池、用于使來自電催化氧化池的廢水進行硝化和反硝化反應的A/O池、用于對來自A/O池的廢水進行生物處理和固液分離的MBR池以及用于收集處理后廢水的排放水池。本發明利用多種技術，多維度設計，提供一種穩定性高、操作性強的有機廢水處理系統及方法，最大限度降低廢水中氮含量，提高可生物化性能，解決了高COD、高NH3-N有機廢水處理難度大的問題。
權利要求書
1.一種高濃度含氨有機廢水處理系統，其特征在于，包括廢水處理單元、污泥處理單元、母液處理單元以及尾氣處理單元；所述廢水處理單元包括：調節池，所述調節池用于收集待處理廢水；混凝沉淀池，所述混凝沉淀池用于對廢水進行混凝沉淀反應，所述混凝沉淀池具有用于接收進水的進水口、用于排出污泥的污泥出口以及用于排出清液的出水口，所述混凝沉淀池的進水口與所述調節池連通，所述混凝沉淀池的污泥出口與所述污泥處理單元連通；蒸發器，所述蒸發器用于對廢水進行蒸發濃縮，所述蒸發器具有用于接收進水的進水口、用于排出母液的母液出口、用于排出蒸發液的蒸發液出口以及用于排出尾氣的尾氣出口，所述蒸發器的進水口與所述混凝沉淀池的出水口連通，所述蒸發器的尾氣出口與所述尾氣處理單元連通；蒸氨塔，所述蒸氨塔用于對廢水進行汽提脫氨和氨氣吸收處理，所述蒸氨塔具有用于接收進水的進液口、用于排出清液的清液出口以及用于排出尾氣的尾氣出口，所述蒸氨塔的進液口與所述蒸發器的蒸發液出口，所述蒸氨塔的尾氣出口與所述尾氣處理單元連通；電催化氧化池，所述電催化氧化池用于對廢水進行氧化脫氮處理，所述電催化氧化池具有用于接收進水的進水口和用于排出處理后廢水的出水口，所述電催化氧化池的進水口與所述蒸氨塔的清液出口連通；A/O池，所述A/O池用于對廢水進行硝化和反硝化反應，所述述A/O池具有用于接收進水的進水口和用于排出處理后廢水的出水口，所述A/O池的進水口與所述電催化氧化池的出水口連通；MBR池，所述MBR池用于對廢水進行生物處理和固液分離，所述MBR池具有用于接收進水的進水口和用于排出處理后廢水的出水口，所述MBR池的進水口與所述A/O池的出水口連通；排放水池，所述排放水池用于收集處理后廢水，所述排放水池與所述MBR池的出水口連通；所述母液處理單元包括干燥器，所述干燥器用于對母液進行干燥處理，所述干燥器具有用于接收進液的進液口、用于排出廢液的廢液出口以及用于排出尾氣的尾氣出口，所述干燥器的進液口與所述蒸發器的母液出口連通，所述干燥器的廢液出口與所述調節池連通，所述干燥器的尾氣出口與所述尾氣處理單元連通；所述尾氣處理單元包括：噴淋塔，所述噴淋塔用于對接收到的尾氣進行噴淋處理，所述噴淋塔具有用于接收進氣的進氣口、用于排出噴淋水的出水口以及用于排出噴淋后其他的出氣口，所述噴淋塔的進氣口與所述蒸發器的尾氣出口、所述干燥器的尾氣出口以及所述蒸氨塔的尾氣出口連通，所述噴淋塔的出水口與所述調節池連通；生物除臭設備，所述生物除臭設備用于對尾氣進行生物除臭處理，所述生物除臭設備具有用于接收進氣的進氣口和用于排出處理后氣體的出氣口，所述生物除臭設備的進氣口與所述噴淋塔的出氣口連通；活性炭吸附設備，所述活性炭吸附設備用于對尾氣進行活性炭吸附處理，所述活性炭吸附設備具有用于接收進氣的進氣口和用于排出處理后氣體的出氣口，所述活性炭吸附設備的進氣口與所述生物除臭設備的出氣口連通。
2.根據權利要求1所述的高濃度含氨有機廢水處理系統，其特征在于，所述蒸發器為序批式蒸發釜。
3.根據權利要求1所述的高濃度含氨有機廢水處理系統，其特征在于，所述干燥器為滾筒干燥機。
4.根據權利要求1所述的高濃度含氨有機廢水處理系統，其特征在于，所述電催化氧化池采用修飾鈦材形穩電極。
5.一種高濃度含氨有機廢水處理方法，其特征在于，采用權利要求1至4任一所述的高濃度含氨有機廢水處理系統，所述高濃度含氨有機廢水處理方法包括廢水處理工序、污泥處理工序、尾氣處理工序以及母液處理工序；所述廢水處理工序包括如下步驟：S1，通過所述調節池將待處理廢水收集起來并進行調節，將所述調節池中調節后的廢水送到所述混凝沉淀池中；S2，通過所述混凝沉淀池對來自所述調節池的廢水進行混凝沉淀反應，獲得相互分離的絮凝體和清液，絮凝體被送到所述污泥處理單元，清液被送到所述蒸發器中；S3，通過所述蒸發器使來自所述混凝沉淀池的廢水蒸發濃縮，獲得相互分離的母液和蒸發液，母液被送到所述干燥器中，蒸發液被送到所述蒸氨塔中；S4，通過所述蒸氨塔使來自所述蒸發器的蒸發液汽提脫氨和氨氣吸收，獲得相互分離的含氨蒸汽和清液，含氨蒸汽被送到所述尾氣處理單元，清液被送到所述電催化氧化池；S5，通過所述電催化氧化池對來自所述蒸氨塔的清液進行電催化氧化脫氮處理，處理后的廢水被送到所述A/O池中；S6、通過A/O池使來自所述電催化氧化池的清液送進行硝化、反硝化反應，反應后的清液被送到所述MBR池中；S7、通過所述MBR池對來自A/O池進行生物處理和固液分離，處理后的廢水被送到排放水池中；S8、通過所述排放水池將來自所述MBR池的清液收集起來，無害排放或再利用；所述母液處理工序為：通過所述干燥器對接收到的母液進行干燥處理，獲得相互分離的干燥物料和尾氣，尾氣被送到所述尾氣處理單元；所述尾氣處理工序為：通過所述尾氣處理單元對接收到的尾氣依次進行噴淋處理、生物除臭處理以及活性炭吸附處理后，獲得相互分離的噴淋液和干凈空氣，噴淋液被送到所述調節池中，干凈空氣無害化排放。
6.根據權利要求5所述的高濃度含氨有機廢水處理方法，其特征在于，步驟S3中，使用的藥劑包括氫氧化鈉、熟石灰、聚合氯化鋁PAC、聚丙烯酰胺PAM，混凝沉淀反應的總反應時間為60-80min。
7.根據權利要求5所述的高濃度含氨有機廢水處理方法，其特征在于，步驟S4中，所述蒸發器的蒸汽壓力0.3Mpa。
8.根據權利要求5所述的高濃度含氨有機廢水處理方法，其特征在于，步驟S5中，所述蒸氨塔的pH控制在10-11之間，汽提脫氨塔和氨氣吸收塔的操作壓力0.05MPa，操作溫度110℃。
9.根據權利要求5所述的高濃度含氨有機廢水處理方法，其特征在于，步驟S7中，所述A/O池，缺氧階段停留時間為6-8h，好氧階段停留時間為8-12h，好氧混合液回流比為2-4。
10.根據權利要求5所述的高濃度含氨有機廢水處理方法，其特征在于，步驟S8中，所述MBR池處理過程中跨膜壓差不大于0.04MPa。
發明內容
為此，本發明所要解決的技術問題在于如何對高濃度含氨有機廢水中的COD、NH3-N、TN進行有效去除。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種高濃度含氨有機廢水處理系統，包括廢水處理單元、污泥處理單元、母液處理單元以及尾氣處理單元；
所述廢水處理單元包括：
調節池，所述調節池用于收集待處理廢水；
混凝沉淀池，所述混凝沉淀池用于對廢水進行混凝沉淀反應，所述混凝沉淀池具有用于接收進水的進水口、用于排出污泥的污泥出口以及用于排出清液的出水口，所述混凝沉淀池的進水口與所述調節池連通，所述混凝沉淀池的污泥出口與所述污泥處理單元連通；
蒸發器，所述蒸發器用于對廢水進行蒸發濃縮，所述蒸發器具有用于接收進水的進水口、用于排出母液的母液出口、用于排出蒸發液的蒸發液出口以及用于排出尾氣的尾氣出口，所述蒸發器的進水口與所述混凝沉淀池的出水口連通，所述蒸發器的尾氣出口與所述尾氣處理單元連通；
蒸氨塔，所述蒸氨塔用于對廢水進行汽提脫氨和氨氣吸收處理，所述蒸氨塔具有用于接收進水的進液口、用于排出清液的清液出口以及用于排出尾氣的尾氣出口，所述蒸氨塔的進液口與所述蒸發器的蒸發液出口，所述蒸氨塔的尾氣出口與所述尾氣處理單元連通；
電催化氧化池，所述電催化氧化池用于對廢水進行氧化脫氮處理，所述電催化氧化池具有用于接收進水的進水口和用于排出處理后廢水的出水口，所述電催化氧化池的進水口與所述蒸氨塔的清液出口連通；
A/O池，所述A/O池用于對廢水進行硝化和反硝化反應，所述述A/O池具有用于接收進水的進水口和用于排出處理后廢水的出水口，所述A/O池的進水口與所述電催化氧化池的出水口連通；
MBR池，所述MBR池用于對廢水進行生物處理和固液分離，所述MBR池具有用于接收進水的進水口和用于排出處理后廢水的出水口，所述MBR池的進水口與所述A/O池的出水口連通；
排放水池，所述排放水池用于收集處理后廢水，所述排放水池與所述MBR池的出水口連通；
所述母液處理單元包括干燥器，所述干燥器用于對母液進行干燥處理，所述干燥器具有用于接收進液的進液口、用于排出廢液的廢液出口以及用于排出尾氣的尾氣出口，所述干燥器的進液口與所述蒸發器的母液出口連通，所述干燥器的廢液出口與所述調節池連通，所述干燥器的尾氣出口與所述尾氣處理單元連通；
所述尾氣處理單元包括：
噴淋塔，所述噴淋塔用于對接收到的尾氣進行噴淋處理，所述噴淋塔具有用于接收進氣的進氣口、用于排出噴淋水的出水口以及用于排出噴淋后其他的出氣口，所述噴淋塔的進氣口與所述蒸發器的尾氣出口、所述干燥器的尾氣出口以及所述蒸氨塔的尾氣出口連通，所述噴淋塔的出水口與所述調節池連通；
生物除臭設備，所述生物除臭設備用于對尾氣進行生物除臭處理，所述生物除臭設備具有用于接收進氣的進氣口和用于排出處理后氣體的出氣口，所述生物除臭設備的進氣口與所述噴淋塔的出氣口連通；
活性炭吸附設備，所述活性炭吸附設備用于對尾氣進行活性炭吸附處理，所述活性炭吸附設備具有用于接收進氣的進氣口和用于排出處理后氣體的出氣口，所述活性炭吸附設備的進氣口與所述生物除臭設備的出氣口連通。
進一步地，所述蒸發器為序批式蒸發釜。
進一步地，所述干燥器為滾筒干燥機。
進一步地，所述電催化氧化池采用修飾鈦材形穩電極。
本發明還提供一種高濃度含氨有機廢水處理方法，采用所述的高濃度含氨有機廢水處理系統，所述高濃度含氨有機廢水處理方法包括廢水處理工序、污泥處理工序、尾氣處理工序以及母液處理工序；
所述廢水處理工序包括如下步驟：
S1，通過所述調節池將待處理廢水收集起來并進行調節，將所述調節池中調節后的廢水送到所述混凝沉淀池中；
S2，通過所述混凝沉淀池使來自所述調節池的廢水進行混凝沉淀反應，獲得相互分離的絮凝體和清液，絮凝體被送到所述污泥處理單元，清液被送到所述蒸發器中；
S3，通過所述蒸發器使來自所述混凝沉淀池的廢水蒸發濃縮，獲得相互分離的母液和蒸發液，母液被送到所述干燥器中，蒸發液被送到所述蒸氨塔中；
S4，通過所述蒸氨塔使來自所述蒸發器的蒸發液汽提脫氨和氨氣吸收，獲得相互分離的含氨蒸汽和清液，含氨蒸汽被送到所述尾氣處理單元，清液被送到所述電催化氧化池；
S5，通過所述電催化氧化池對來自所述蒸氨塔的清液進行電催化氧化脫氮處理，處理后的廢水被送到所述A/O池中；
S6、通過A/O池使來自所述電催化氧化池的清液送進行硝化、反硝化反應，反應后的清液被送到所述MBR池中；
S7、通過所述MBR池對來自A/O池進行生物處理和固液分離，處理后的廢水被送到排放水池中；
S8、通過所述排放水池將來自所述MBR池的清液收集起來，無害排放或再利用；
所述母液處理工序為：通過所述干燥器對接收到的母液進行干燥處理，獲得相互分離的干燥物料和尾氣，尾氣被送到所述尾氣處理單元；
所述尾氣處理工序為：通過所述尾氣處理單元對接收到的尾氣依次進行噴淋處理、生物除臭處理以及活性炭吸附處理后，獲得相互分離的噴淋液和干凈空氣，噴淋液被送到所述調節池中，干凈空氣無害化排放。
進一步地，步驟S3中，使用的藥劑包括氫氧化鈉、熟石灰、聚合氯化鋁PAC、聚丙烯酰胺PAM，混凝沉淀反應的總反應時間為60-80min。
進一步地，步驟S4中，所述蒸發器的蒸汽壓力0.3Mpa。
進一步地，步驟S5中，所述蒸氨塔的pH控制在10-11之間，汽提脫氨塔和氨氣吸收塔的操作壓力0.05MPa，操作溫度110℃。
進一步地，步驟S7中，所述A/O池，缺氧階段停留時間為6-8h，好氧階段停留時間為8-12h，好氧混合液回流比為2-4。
進一步地，步驟S8中，所述MBR池處理過程中跨膜壓差不大于0.04MPa。
進一步地，所述調節池中的待處理廢水中，COD濃度為50000-200000mg/L，BOD5濃度為23124mg/L，NH3-N濃度為4500-16000mg/L，TN濃度為15000-37000mg/L，pH為7-8；所述排放水池中的處理后廢水達到《污水排入城鎮下水道水質標準》GB/T31962-2015中的A級排放標準。
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
1)本發明的高濃度含氨有機廢水處理系統，首先，利用化學沉淀法，最大限度降低有機廢水中的懸浮顆粒物，為蒸發濃縮創造條件，其次，采用蒸氨塔，將汽提脫氨技術、硫酸吸收技術、蒸汽循環技術等進行耦合，最大限度的利用系統熱量，降低廢水處理能耗，實現廢水達標排放、氨氮回收利用，降低運行成本，提高經濟效益，再次，采用高效、安全、經濟的電催化氧化工藝處理總氮，排除了傳統氧化工藝使用外加氧化劑和還原劑的安全隱患，避免總氮超標風險，最后，在A/O池處理后進入MBR池，具有污泥產生量少、出水水質好等有點，解決了傳統二沉池占地面積大、污泥量大等問題。本發明利用多種技術，多維度設計，提供一種穩定性高、操作性強的有機廢水處理系統及方法，最大限度降低廢水中氮含量，提高可生物化性能，解決了高COD、高NH3-N有機廢水處理難度大的問題；
2)本發明的高濃度含氨有機廢水處理系統，利用抗污堵能力強的序批式蒸發釜，解決了傳統多效或MVR蒸發器對此類有機廢水適應性差的問題，同時大大降低后續處理負荷；
3)本發明的高濃度含氨有機廢水處理系統，采用滾筒干燥機將母液干燥，便于收集、處理和運輸。
（發明人：徐悅;葉超;陳侃;王飛龍;臧睿哲;陳士軍）
