公布日：2023.12.08
申请日：2023.09.21
分类号：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
本发明涉及一种高浓度含氨有机废水处理系统及方法，包括用于收集待处理废水的调节池、用于对调理后废水进行混凝沉淀反应的混凝沉淀池、用于对来自混凝沉淀池的液体进行蒸发浓缩蒸发器、用于对来自蒸发器的蒸发液进行进行汽提脱氨蒸氨塔、用于对来自蒸氨塔的清液进行氧化脱氮的电催化氧化池、用于使来自电催化氧化池的废水进行硝化和反硝化反应的A/O池、用于对来自A/O池的废水进行生物处理和固液分离的MBR池以及用于收集处理后废水的排放水池。本发明利用多种技术，多维度设计，提供一种稳定性高、操作性强的有机废水处理系统及方法，最大限度降低废水中氮含量，提高可生物化性能，解决了高COD、高NH3-N有机废水处理难度大的问题。
权利要求书
1.一种高浓度含氨有机废水处理系统，其特征在于，包括废水处理单元、污泥处理单元、母液处理单元以及尾气处理单元；所述废水处理单元包括：调节池，所述调节池用于收集待处理废水；混凝沉淀池，所述混凝沉淀池用于对废水进行混凝沉淀反应，所述混凝沉淀池具有用于接收进水的进水口、用于排出污泥的污泥出口以及用于排出清液的出水口，所述混凝沉淀池的进水口与所述调节池连通，所述混凝沉淀池的污泥出口与所述污泥处理单元连通；蒸发器，所述蒸发器用于对废水进行蒸发浓缩，所述蒸发器具有用于接收进水的进水口、用于排出母液的母液出口、用于排出蒸发液的蒸发液出口以及用于排出尾气的尾气出口，所述蒸发器的进水口与所述混凝沉淀池的出水口连通，所述蒸发器的尾气出口与所述尾气处理单元连通；蒸氨塔，所述蒸氨塔用于对废水进行汽提脱氨和氨气吸收处理，所述蒸氨塔具有用于接收进水的进液口、用于排出清液的清液出口以及用于排出尾气的尾气出口，所述蒸氨塔的进液口与所述蒸发器的蒸发液出口，所述蒸氨塔的尾气出口与所述尾气处理单元连通；电催化氧化池，所述电催化氧化池用于对废水进行氧化脱氮处理，所述电催化氧化池具有用于接收进水的进水口和用于排出处理后废水的出水口，所述电催化氧化池的进水口与所述蒸氨塔的清液出口连通；A/O池，所述A/O池用于对废水进行硝化和反硝化反应，所述述A/O池具有用于接收进水的进水口和用于排出处理后废水的出水口，所述A/O池的进水口与所述电催化氧化池的出水口连通；MBR池，所述MBR池用于对废水进行生物处理和固液分离，所述MBR池具有用于接收进水的进水口和用于排出处理后废水的出水口，所述MBR池的进水口与所述A/O池的出水口连通；排放水池，所述排放水池用于收集处理后废水，所述排放水池与所述MBR池的出水口连通；所述母液处理单元包括干燥器，所述干燥器用于对母液进行干燥处理，所述干燥器具有用于接收进液的进液口、用于排出废液的废液出口以及用于排出尾气的尾气出口，所述干燥器的进液口与所述蒸发器的母液出口连通，所述干燥器的废液出口与所述调节池连通，所述干燥器的尾气出口与所述尾气处理单元连通；所述尾气处理单元包括：喷淋塔，所述喷淋塔用于对接收到的尾气进行喷淋处理，所述喷淋塔具有用于接收进气的进气口、用于排出喷淋水的出水口以及用于排出喷淋后其他的出气口，所述喷淋塔的进气口与所述蒸发器的尾气出口、所述干燥器的尾气出口以及所述蒸氨塔的尾气出口连通，所述喷淋塔的出水口与所述调节池连通；生物除臭设备，所述生物除臭设备用于对尾气进行生物除臭处理，所述生物除臭设备具有用于接收进气的进气口和用于排出处理后气体的出气口，所述生物除臭设备的进气口与所述喷淋塔的出气口连通；活性炭吸附设备，所述活性炭吸附设备用于对尾气进行活性炭吸附处理，所述活性炭吸附设备具有用于接收进气的进气口和用于排出处理后气体的出气口，所述活性炭吸附设备的进气口与所述生物除臭设备的出气口连通。
2.根据权利要求1所述的高浓度含氨有机废水处理系统，其特征在于，所述蒸发器为序批式蒸发釜。
3.根据权利要求1所述的高浓度含氨有机废水处理系统，其特征在于，所述干燥器为滚筒干燥机。
4.根据权利要求1所述的高浓度含氨有机废水处理系统，其特征在于，所述电催化氧化池采用修饰钛材形稳电极。
5.一种高浓度含氨有机废水处理方法，其特征在于，采用权利要求1至4任一所述的高浓度含氨有机废水处理系统，所述高浓度含氨有机废水处理方法包括废水处理工序、污泥处理工序、尾气处理工序以及母液处理工序；所述废水处理工序包括如下步骤：S1，通过所述调节池将待处理废水收集起来并进行调节，将所述调节池中调节后的废水送到所述混凝沉淀池中；S2，通过所述混凝沉淀池对来自所述调节池的废水进行混凝沉淀反应，获得相互分离的絮凝体和清液，絮凝体被送到所述污泥处理单元，清液被送到所述蒸发器中；S3，通过所述蒸发器使来自所述混凝沉淀池的废水蒸发浓缩，获得相互分离的母液和蒸发液，母液被送到所述干燥器中，蒸发液被送到所述蒸氨塔中；S4，通过所述蒸氨塔使来自所述蒸发器的蒸发液汽提脱氨和氨气吸收，获得相互分离的含氨蒸汽和清液，含氨蒸汽被送到所述尾气处理单元，清液被送到所述电催化氧化池；S5，通过所述电催化氧化池对来自所述蒸氨塔的清液进行电催化氧化脱氮处理，处理后的废水被送到所述A/O池中；S6、通过A/O池使来自所述电催化氧化池的清液送进行硝化、反硝化反应，反应后的清液被送到所述MBR池中；S7、通过所述MBR池对来自A/O池进行生物处理和固液分离，处理后的废水被送到排放水池中；S8、通过所述排放水池将来自所述MBR池的清液收集起来，无害排放或再利用；所述母液处理工序为：通过所述干燥器对接收到的母液进行干燥处理，获得相互分离的干燥物料和尾气，尾气被送到所述尾气处理单元；所述尾气处理工序为：通过所述尾气处理单元对接收到的尾气依次进行喷淋处理、生物除臭处理以及活性炭吸附处理后，获得相互分离的喷淋液和干净空气，喷淋液被送到所述调节池中，干净空气无害化排放。
6.根据权利要求5所述的高浓度含氨有机废水处理方法，其特征在于，步骤S3中，使用的药剂包括氢氧化钠、熟石灰、聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM，混凝沉淀反应的总反应时间为60-80min。
7.根据权利要求5所述的高浓度含氨有机废水处理方法，其特征在于，步骤S4中，所述蒸发器的蒸汽压力0.3Mpa。
8.根据权利要求5所述的高浓度含氨有机废水处理方法，其特征在于，步骤S5中，所述蒸氨塔的pH控制在10-11之间，汽提脱氨塔和氨气吸收塔的操作压力0.05MPa，操作温度110℃。
9.根据权利要求5所述的高浓度含氨有机废水处理方法，其特征在于，步骤S7中，所述A/O池，缺氧阶段停留时间为6-8h，好氧阶段停留时间为8-12h，好氧混合液回流比为2-4。
10.根据权利要求5所述的高浓度含氨有机废水处理方法，其特征在于，步骤S8中，所述MBR池处理过程中跨膜压差不大于0.04MPa。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于如何对高浓度含氨有机废水中的COD、NH3-N、TN进行有效去除。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高浓度含氨有机废水处理系统，包括废水处理单元、污泥处理单元、母液处理单元以及尾气处理单元；
所述废水处理单元包括：
调节池，所述调节池用于收集待处理废水；
混凝沉淀池，所述混凝沉淀池用于对废水进行混凝沉淀反应，所述混凝沉淀池具有用于接收进水的进水口、用于排出污泥的污泥出口以及用于排出清液的出水口，所述混凝沉淀池的进水口与所述调节池连通，所述混凝沉淀池的污泥出口与所述污泥处理单元连通；
蒸发器，所述蒸发器用于对废水进行蒸发浓缩，所述蒸发器具有用于接收进水的进水口、用于排出母液的母液出口、用于排出蒸发液的蒸发液出口以及用于排出尾气的尾气出口，所述蒸发器的进水口与所述混凝沉淀池的出水口连通，所述蒸发器的尾气出口与所述尾气处理单元连通；
蒸氨塔，所述蒸氨塔用于对废水进行汽提脱氨和氨气吸收处理，所述蒸氨塔具有用于接收进水的进液口、用于排出清液的清液出口以及用于排出尾气的尾气出口，所述蒸氨塔的进液口与所述蒸发器的蒸发液出口，所述蒸氨塔的尾气出口与所述尾气处理单元连通；
电催化氧化池，所述电催化氧化池用于对废水进行氧化脱氮处理，所述电催化氧化池具有用于接收进水的进水口和用于排出处理后废水的出水口，所述电催化氧化池的进水口与所述蒸氨塔的清液出口连通；
A/O池，所述A/O池用于对废水进行硝化和反硝化反应，所述述A/O池具有用于接收进水的进水口和用于排出处理后废水的出水口，所述A/O池的进水口与所述电催化氧化池的出水口连通；
MBR池，所述MBR池用于对废水进行生物处理和固液分离，所述MBR池具有用于接收进水的进水口和用于排出处理后废水的出水口，所述MBR池的进水口与所述A/O池的出水口连通；
排放水池，所述排放水池用于收集处理后废水，所述排放水池与所述MBR池的出水口连通；
所述母液处理单元包括干燥器，所述干燥器用于对母液进行干燥处理，所述干燥器具有用于接收进液的进液口、用于排出废液的废液出口以及用于排出尾气的尾气出口，所述干燥器的进液口与所述蒸发器的母液出口连通，所述干燥器的废液出口与所述调节池连通，所述干燥器的尾气出口与所述尾气处理单元连通；
所述尾气处理单元包括：
喷淋塔，所述喷淋塔用于对接收到的尾气进行喷淋处理，所述喷淋塔具有用于接收进气的进气口、用于排出喷淋水的出水口以及用于排出喷淋后其他的出气口，所述喷淋塔的进气口与所述蒸发器的尾气出口、所述干燥器的尾气出口以及所述蒸氨塔的尾气出口连通，所述喷淋塔的出水口与所述调节池连通；
生物除臭设备，所述生物除臭设备用于对尾气进行生物除臭处理，所述生物除臭设备具有用于接收进气的进气口和用于排出处理后气体的出气口，所述生物除臭设备的进气口与所述喷淋塔的出气口连通；
活性炭吸附设备，所述活性炭吸附设备用于对尾气进行活性炭吸附处理，所述活性炭吸附设备具有用于接收进气的进气口和用于排出处理后气体的出气口，所述活性炭吸附设备的进气口与所述生物除臭设备的出气口连通。
进一步地，所述蒸发器为序批式蒸发釜。
进一步地，所述干燥器为滚筒干燥机。
进一步地，所述电催化氧化池采用修饰钛材形稳电极。
本发明还提供一种高浓度含氨有机废水处理方法，采用所述的高浓度含氨有机废水处理系统，所述高浓度含氨有机废水处理方法包括废水处理工序、污泥处理工序、尾气处理工序以及母液处理工序；
所述废水处理工序包括如下步骤：
S1，通过所述调节池将待处理废水收集起来并进行调节，将所述调节池中调节后的废水送到所述混凝沉淀池中；
S2，通过所述混凝沉淀池使来自所述调节池的废水进行混凝沉淀反应，获得相互分离的絮凝体和清液，絮凝体被送到所述污泥处理单元，清液被送到所述蒸发器中；
S3，通过所述蒸发器使来自所述混凝沉淀池的废水蒸发浓缩，获得相互分离的母液和蒸发液，母液被送到所述干燥器中，蒸发液被送到所述蒸氨塔中；
S4，通过所述蒸氨塔使来自所述蒸发器的蒸发液汽提脱氨和氨气吸收，获得相互分离的含氨蒸汽和清液，含氨蒸汽被送到所述尾气处理单元，清液被送到所述电催化氧化池；
S5，通过所述电催化氧化池对来自所述蒸氨塔的清液进行电催化氧化脱氮处理，处理后的废水被送到所述A/O池中；
S6、通过A/O池使来自所述电催化氧化池的清液送进行硝化、反硝化反应，反应后的清液被送到所述MBR池中；
S7、通过所述MBR池对来自A/O池进行生物处理和固液分离，处理后的废水被送到排放水池中；
S8、通过所述排放水池将来自所述MBR池的清液收集起来，无害排放或再利用；
所述母液处理工序为：通过所述干燥器对接收到的母液进行干燥处理，获得相互分离的干燥物料和尾气，尾气被送到所述尾气处理单元；
所述尾气处理工序为：通过所述尾气处理单元对接收到的尾气依次进行喷淋处理、生物除臭处理以及活性炭吸附处理后，获得相互分离的喷淋液和干净空气，喷淋液被送到所述调节池中，干净空气无害化排放。
进一步地，步骤S3中，使用的药剂包括氢氧化钠、熟石灰、聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM，混凝沉淀反应的总反应时间为60-80min。
进一步地，步骤S4中，所述蒸发器的蒸汽压力0.3Mpa。
进一步地，步骤S5中，所述蒸氨塔的pH控制在10-11之间，汽提脱氨塔和氨气吸收塔的操作压力0.05MPa，操作温度110℃。
进一步地，步骤S7中，所述A/O池，缺氧阶段停留时间为6-8h，好氧阶段停留时间为8-12h，好氧混合液回流比为2-4。
进一步地，步骤S8中，所述MBR池处理过程中跨膜压差不大于0.04MPa。
进一步地，所述调节池中的待处理废水中，COD浓度为50000-200000mg/L，BOD5浓度为23124mg/L，NH3-N浓度为4500-16000mg/L，TN浓度为15000-37000mg/L，pH为7-8；所述排放水池中的处理后废水达到《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962-2015中的A级排放标准。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1)本发明的高浓度含氨有机废水处理系统，首先，利用化学沉淀法，最大限度降低有机废水中的悬浮颗粒物，为蒸发浓缩创造条件，其次，采用蒸氨塔，将汽提脱氨技术、硫酸吸收技术、蒸汽循环技术等进行耦合，最大限度的利用系统热量，降低废水处理能耗，实现废水达标排放、氨氮回收利用，降低运行成本，提高经济效益，再次，采用高效、安全、经济的电催化氧化工艺处理总氮，排除了传统氧化工艺使用外加氧化剂和还原剂的安全隐患，避免总氮超标风险，最后，在A/O池处理后进入MBR池，具有污泥产生量少、出水水质好等有点，解决了传统二沉池占地面积大、污泥量大等问题。本发明利用多种技术，多维度设计，提供一种稳定性高、操作性强的有机废水处理系统及方法，最大限度降低废水中氮含量，提高可生物化性能，解决了高COD、高NH3-N有机废水处理难度大的问题；
2)本发明的高浓度含氨有机废水处理系统，利用抗污堵能力强的序批式蒸发釜，解决了传统多效或MVR蒸发器对此类有机废水适应性差的问题，同时大大降低后续处理负荷；
3)本发明的高浓度含氨有机废水处理系统，采用滚筒干燥机将母液干燥，便于收集、处理和运输。
（发明人：徐悦;叶超;陈侃;王飞龙;臧睿哲;陈士军）
