本實(shí)用新型涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種德士古氣化爐煤制氫廢水資源化生化處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由于全球范圍石油資源的日益緊缺,近年來(lái)我國(guó)煤化工成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn),特別是以生產(chǎn)潔凈能源(如氫氣、甲烷、甲醇等)或替代石油化工產(chǎn)品(如乙烯原料、聚丙烯原料、二甲醚等)為主的新型煤化工的產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。其中德士古(GE)水煤漿氣化技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為成功的煤氣化技術(shù)之一,在我國(guó)已經(jīng)有30多年的應(yīng)用歷史。由于采用高壓氣化工藝,煤分解較為完全,廢水中有機(jī)物濃度較低,幾乎不含焦油和酚、氰化物,水質(zhì)比較簡(jiǎn)單,具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。2013年后在我國(guó)茂名、淄博、九江、南京、安慶等煉油廠建設(shè)了多套GE煤制氫氣化裝置,隨著煤化工領(lǐng)域環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格提升,它的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。但煤氣化工藝都存在耗水量大、廢水排放量大的環(huán)保問(wèn)題。因此研究廢水的處理技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水資源的回收利用,節(jié)約水資源,而且對(duì)于環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
從GE氣化爐、洗滌塔底部直接排出溫度、壓力較高的工藝水,顏色發(fā)黑,含固量10-15%、且溶有H2S、CO2、NH3等氣體稱為黑水;黑水經(jīng)多級(jí)閃蒸后進(jìn)入沉降槽,經(jīng)過(guò)絮凝澄清處理后的出水為灰水,其含固量進(jìn)一步降低、H2S、CO2、NH3等氣體含量均降低?;宜琋H4+-N 280-400mg/L、COD 800-1200mg/L、 Ca2+ 1200-1400mg/L、Mg2+ 100-200mg/L。為了降低工藝耗水量,有近四分之三的灰水用作激冷水又回用到氣化爐中,剩余部分的灰水排入污水生化處理系統(tǒng)。目前常用的生化工藝是A/O系統(tǒng),雖然GE煤制氫廢水不似魯奇爐工藝廢水的成分復(fù)雜、COD難以降解,但由于碳氮比低,在實(shí)際處理過(guò)程中存在生化系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定,污泥容易膨脹,總氮難以去除、濃度超標(biāo),為降總氮回流比高、常常為16:1、造成耗能高的現(xiàn)象。而且廢水中除了溶解性高濃度NH4+-N,還含有Ca2+ 1200-1400mg/L、Mg2+ 100-200mg/L,二者遠(yuǎn)高于混合飽和水溶液硬度323.1mg /L ( 以CaCO3計(jì)),所以造成回用管線和輸水管線結(jié)垢嚴(yán)重的現(xiàn)象。但現(xiàn)行的煤制氣廢水處理技術(shù),如中國(guó)專利:201310220988.8、201010546162.7、201110030443.1、201020679280.0,等等,均針對(duì)魯奇爐高濃度有機(jī)廢水,處理流程非常復(fù)雜,不適于德士古氣化爐水質(zhì)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)廢水中氨氮資源化回收利用目標(biāo),同時(shí)極大地降低了原A/O系統(tǒng)回流比,大幅提高生化效果,確保NH4+-N、TN達(dá)標(biāo)排放和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的德士古氣化爐煤制氫廢水資源化生化處理系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種德士古氣化爐煤制氫廢水資源化生化處理系統(tǒng),包括黑水沉降槽、MAP反應(yīng)沉淀池、厭氧處理單元、好氧處理單元和二沉池,所述黑水沉降槽的上部出水口通過(guò)沉降槽上閥門連接MAP反應(yīng)沉淀池,MAP反應(yīng)沉淀池的上部排水口通過(guò)第一排水泵連接厭氧處理單元,厭氧處理單元的排水口通過(guò)第二排水泵連接好氧處理單元,好氧處理單元的上部排水口通過(guò)管道連接二沉池,而二沉池上部通過(guò)污水回流管連接厭氧處理單元的進(jìn)水口,二沉池底部通過(guò)污泥回流管連接厭氧處理單元和好氧處理單元;MAP反應(yīng)沉淀池的底部連接沉淀收集池,沉淀收集池通過(guò)給料泵連接MAP回收裝置。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述MAP反應(yīng)沉淀池的頂部設(shè)有加鎂鹽管、加磷鹽管、加NaOH管和一號(hào)pH值檢測(cè)器。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述MAP反應(yīng)沉淀池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述MAP反應(yīng)沉淀池的底部與沉淀收集池連接的排出管路上設(shè)有排泥閥。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述厭氧處理單元的進(jìn)水口處設(shè)置加酸管,頂部設(shè)有二號(hào)pH檢測(cè)器。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述黑水沉降槽的底部排渣管上設(shè)有沉降槽下閥門。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述污泥回流管通過(guò)一號(hào)回流閥門連接好氧處理單元,通過(guò)二號(hào)回流閥門連接厭氧處理單元,污泥回流管通過(guò)回流管閥連接二沉池的排出管道,二沉池的排出管道上設(shè)有排出管道閥;所述污水回流管上設(shè)有污水回流閥。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案:所述厭氧處理單元在進(jìn)水口端約池長(zhǎng)的五分之一處設(shè)置隔水墻,將厭氧處理單元分成兩個(gè)池子,在靠近進(jìn)水口端的池子中設(shè)置數(shù)個(gè)擋板。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:該德士古氣化爐煤制氫廢水資源化生化處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):一、德士古氣化爐煤制氫廢水NH4+-N濃度為280-400mg/L,COD為800-1200mg/L,碳氮比低,造成生化系統(tǒng)氨氮處理不易達(dá)標(biāo)、且總氮超標(biāo)的現(xiàn)象嚴(yán)重。本系統(tǒng)中通過(guò)MAP沉淀技術(shù)后NH4+-N去除率60-85%,顯著降低后續(xù)處理負(fù)荷,原碳氮比3:1提高到8:1以上,大幅提高生化效果,使原A/O回流比16:1降低到0.5:1-2.0:1,同時(shí)總氮減排提高20-30%以上,確保NH4+-N、TN達(dá)標(biāo)排放和生化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)也大幅降低廢水處理成本。
二、對(duì)煤制氣工藝廢水中NH4+-N進(jìn)行沉淀處理后,產(chǎn)生的沉淀以磷酸銨鎂為主,其含量高于85%,可作為優(yōu)質(zhì)的農(nóng)用緩釋肥得以回收,因此實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念,該系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單、易于操作,是一種資源回收型的新型廢水處理系統(tǒng)。
三、德士古氣化爐煤制氫廢水硬度常常在1200-1460mg/L之間,遠(yuǎn)超過(guò)在25℃時(shí)飽和水溶液的硬度323.1mg/L(以CaCO3計(jì)),因此造成生產(chǎn)中輸送管線結(jié)垢嚴(yán)重,對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行影響很大。本系統(tǒng)中MAP沉淀法對(duì)Ca2+離子有共沉淀作用,通過(guò)調(diào)節(jié)投藥量和反應(yīng)pH值,在去除NH4+-N同時(shí)也高效率去除Ca2+、Mg2+,將硬度降低到200mg/L,控制在不易結(jié)垢的安全范圍,因此極大地改善了廢水水質(zhì),解決系統(tǒng)容易結(jié)垢問(wèn)題,使設(shè)備檢修周期延長(zhǎng)約6個(gè)月以上。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為厭氧處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1-2,本實(shí)用新型實(shí)施例中,一種德士古氣化爐煤制氫廢水資源化生化處理系統(tǒng),包括黑水沉降槽1、MAP反應(yīng)沉淀池2、厭氧處理單元3、好氧處理單元4和二沉池5,所述黑水沉降槽1的上部出水口通過(guò)沉降槽上閥門6連接MAP反應(yīng)沉淀池2,MAP反應(yīng)沉淀池2的上部排水口通過(guò)第一排水泵17連接厭氧處理單元3,厭氧處理單元3的排水口通過(guò)第二排水泵22連接好氧處理單元4,好氧處理單元4的上部排水口通過(guò)管道連接二沉池5,而二沉池5上部通過(guò)污水回流管24連接厭氧處理單元3的進(jìn)水口,二沉池5底部通過(guò)污泥回流管26連接厭氧處理單元3和好氧處理單元4;MAP反應(yīng)沉淀池2的底部連接沉淀收集池14,沉淀收集池14通過(guò)給料泵15連接MAP回收裝置16。
上述,MAP反應(yīng)沉淀池2的頂部設(shè)有加鎂鹽管9、加磷鹽管10、加NaOH管11和一號(hào)pH值檢測(cè)器12。
上述,MAP反應(yīng)沉淀池2內(nèi)設(shè)有攪拌裝置8。
上述,MAP反應(yīng)沉淀池2的底部與沉淀收集池14連接的排出管路上設(shè)有排泥閥13。
上述,厭氧處理單元3的進(jìn)水口處設(shè)置加酸管18,頂部設(shè)有二號(hào)pH檢測(cè)器19。
上述,黑水沉降槽1的底部排渣管上設(shè)有沉降槽下閥門7。
上述,污泥回流管26通過(guò)一號(hào)回流閥門28連接好氧處理單元4,通過(guò)二號(hào)回流閥門29連接厭氧處理單元3,污泥回流管26通過(guò)回流管閥27連接二沉池5的排出管道,二沉池5的排出管道上設(shè)有排出管道閥25。
上述,污水回流管24上設(shè)有污水回流閥23。
上述,厭氧處理單元3在進(jìn)水口端池長(zhǎng)的五分之一處設(shè)置隔水墻20,將厭氧處理單元3分成兩個(gè)池子,在進(jìn)水口端的池中設(shè)置數(shù)個(gè)擋板21,使水流折流運(yùn)行,起到充分混勻水流的作用。
上述,MAP反應(yīng)沉淀池2為間歇式操作,生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際產(chǎn)水量和反應(yīng)器容積,配置2-4臺(tái)。
磷酸銨鎂(MAP)沉淀法是目前對(duì)污水溶解性NH4+-N去除最為快速高效的一種方法,具有使廢水氮磷資源化技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其作用原理為:污水或溶液中有Mg2+、PO43–、NH4+三種離子存在時(shí),且離子濃度積大于MgNH4PO4·6H2O溶度積常數(shù)時(shí),有MgNH4PO4·6H2O產(chǎn)生,方程式為:Mg2++PO43–+NH4++6H2O?MgNH4PO4·6H2O↓。MgNH4PO4·6H2O為白色,俗稱為鳥(niǎo)糞石(MAP),是一種化工原料或農(nóng)業(yè)緩釋肥料。在反應(yīng)pH值大于8.0時(shí),水中有Ca2+離子存在時(shí),Ca2+離子轉(zhuǎn)化為Ca5OH(PO4)3(HAP)。德士古煤制氣工藝產(chǎn)生的廢水中NH4+-N濃度屬于中低濃度,不易用汽提、萃取、精餾等方法脫除,否則成本高效益低。因此本實(shí)用新型用MAP沉淀法去除廢水NH4+-N、Ca2+、Mg2+離子,進(jìn)一步利用中國(guó)專利“一種對(duì)廢水氮磷進(jìn)行鳥(niǎo)糞石資源化回收的裝置”(201420458242.0)回收沉淀作為緩釋肥利用,并對(duì)現(xiàn)行廢水生化系統(tǒng)的A池進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)高效去除NH4+-N、Ca2+、Mg2+離子的目的,極大地降低了原A/O系統(tǒng)回流比,大幅提高生化效果,確保NH4+-N、TN達(dá)標(biāo)排放和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,而且產(chǎn)生的沉淀以磷酸銨鎂為主,可作為優(yōu)質(zhì)的農(nóng)用緩釋肥得以回收,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其原理:黑水沉降槽1上部出水進(jìn)入MAP反應(yīng)沉淀池2,在入水量達(dá)到MAP反應(yīng)池體積的四分之一后,開(kāi)啟攪拌器8,控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm,打開(kāi)加鎂鹽管9至加藥完成,同時(shí)保持?jǐn)嚢杵?繼續(xù)攪拌10-15min后,打開(kāi)加磷鹽管10至加藥完成,并保持?jǐn)嚢?,在進(jìn)水和加藥都完成后,通過(guò)一號(hào)pH值檢測(cè)器12和加NaOH管11,調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0,用二沉池5溢流堰的出水溶解鎂鹽、磷鹽、NaOH,這樣可節(jié)約工藝中新鮮水用量,同時(shí)減少?gòu)U水排放總量。繼續(xù)攪拌10-15min后,調(diào)整攪拌器8轉(zhuǎn)速為150-200rpm,繼續(xù)攪拌20-30min。停止攪拌器8并靜置,攪拌器8停止后,開(kāi)啟另一臺(tái)MAP反應(yīng)沉淀池,進(jìn)行同樣操作,不同的MAP反應(yīng)沉淀池間歇式交替運(yùn)行,根據(jù)產(chǎn)生的水量和反應(yīng)池的體積確定需要的MAP反應(yīng)沉淀池?cái)?shù)量。在攪拌器8停止并靜置1.5-2h后,開(kāi)啟與MAP反應(yīng)沉淀池2上部排水口相連的第一排水泵17,通過(guò)第一排水泵17沉淀后廢水與來(lái)自污水回流管24的回流污水混合后被排入?yún)捬醴磻?yīng)單元3進(jìn)水口,通過(guò)加酸管18、二號(hào)pH檢測(cè)器19完成加酸調(diào)節(jié)的過(guò)程后,通過(guò)折流段充分混合后廢水pH值達(dá)到8.5左右進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)單元3的厭氧污泥處理段,水力停留時(shí)間3.5-4.5h。厭氧處理單元3排水口出水進(jìn)入好氧處理單元4,溶解氧濃度為2.5-3.0mg/L,好氧污泥處理4-5h后,出水進(jìn)入二沉池5,二沉池5溢流堰的出水部分排放,一部分通過(guò)污水回流管24回流到厭氧處理單元3入水口處,這種回流方式起到稀釋降低MAP反應(yīng)沉淀池2出水pH值的效果,可大幅減少厭氧處理單元3調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值所需的酸投加量,由污水回流閥23控制回流比0.5:1-2.0:1。沉淀池5產(chǎn)生的剩余活性污泥通過(guò)污泥回流管26和回流管閥27、一號(hào)回流閥門28、二號(hào)回流閥門29控制,一部分回到厭氧處理單元3,一部分回到好氧處理單元4,以補(bǔ)充流失的污泥,同時(shí)大幅度減少生化系統(tǒng)的污泥排放量。
上述中,黑水沉降槽1底部沉淀即粗渣通過(guò)閥門7外排。
上述中,在MAP反應(yīng)沉淀池2頂部設(shè)置加鎂鹽管9、加磷鹽管10中,加NaOH管11,一號(hào)pH值檢測(cè)器12,所述的鎂鹽為化學(xué)純、分析純或工業(yè)用MgCl2、MgSO4和MgO中的一種,配制成飽和溶液或任意濃度后通過(guò)鎂鹽管9投加,加入量控制在與加入磷鹽的摩爾比為1.2:1--1.5:1;所述的磷鹽為化學(xué)純、分析純或工業(yè)用NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4、KH2PO4、K2HPO4和H3PO4中的一種,配制成飽和溶液或任意濃度后通過(guò)磷鹽管10投加,加入量控制在與廢水中NH4+-N的摩爾比為0.6:1--1.1:1。在投藥完成后通過(guò)一號(hào)pH值檢測(cè)器12檢測(cè)反應(yīng)溶液pH值,通過(guò)加NaOH管11加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0。在攪拌條件下廢水中PO43–和NH4+、Ca2+、Mg2+離子充分反應(yīng),生成MAP、HAP等形式的沉淀,使得廢水中NH4+-N去除率達(dá)到60-85%,、同時(shí)硬度降低到200mg/L以下,控制在不易結(jié)垢的安全范圍。
上述中,當(dāng)MAP反應(yīng)沉淀池2排放完廢水后,打開(kāi)底部沉淀出口閥門13后,沉淀進(jìn)入沉淀收集池14,通過(guò)給料泵15進(jìn)入MAP回收裝置16。所述的MAP回收裝置16是指中國(guó)專利“一種對(duì)廢水氮磷進(jìn)行鳥(niǎo)糞石資源化回收的裝置”(201420458242.0),由于德士古氣化爐煤的氣化過(guò)程分解較為完全,有機(jī)質(zhì)含量低,經(jīng)過(guò)黑水沉降槽1沉淀后,水質(zhì)較為清澈透明,SS僅為20-60mg/L,因此MAP反應(yīng)沉淀池2產(chǎn)生的沉淀為白色。沉淀經(jīng)過(guò)MAP回收裝置16脫水干燥后,磷酸銨鎂含量高于85%,可作為優(yōu)質(zhì)的農(nóng)用緩釋肥得以回收,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念,同時(shí)也大幅降低廢水處理成本。
上述中,MAP反應(yīng)沉淀池2為間歇式操作,生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際產(chǎn)水量和反應(yīng)器容積,配置2-4臺(tái)以上。
上述中,厭氧處理單元3在進(jìn)水口端約池長(zhǎng)的五分之一處設(shè)置隔水墻20,將厭氧處理單元3分成兩個(gè)池子,在進(jìn)水口端的池中設(shè)置數(shù)個(gè)擋板21,使水流折流運(yùn)行,起到充分混勻水流的作用。
上述中,二沉池5溢流堰的一部分出水進(jìn)入污水回流管24回流到厭氧處理單元3入水口處,與MAP反應(yīng)沉淀,2的來(lái)水混合,這種回流方式起到稀釋降低厭氧處理單元3進(jìn)水pH值的效果,可大幅減少調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值所需的酸投加量,使厭氧處理單元3加酸量只需理論投加量的1/6-1/11。
應(yīng)用例一:
以中國(guó)石油化工股份有限公司茂名分公司德士古氣化爐煤制氫工藝廢水為實(shí)施對(duì)象,經(jīng)黑水沉降槽沉淀后的廢水中含Ca2+1100-1390mg/L、Mg2+110-138.6mg/L、NH4+-N279.8-351.4mg/L,COD889.7-1019.2mg/L、SS為23-42mg/L、pH值8.13-8.36,黑水沉降槽出水進(jìn)入MAP反應(yīng)沉淀池,在入水量達(dá)到池體積的四分之一后,開(kāi)啟池中攪拌器,控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm,并打開(kāi)加鎂鹽管,約10min后加藥完成,加入量控制在與加入磷鹽的摩爾比為1.2:1--1.5:1,攪拌10-15min后,打開(kāi)加磷鹽管,約10min后加藥完成,加入量控制在與廢水中NH4+-N的摩爾比為0.6:1--1.1:1,通過(guò)加NaOH管加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0,保持?jǐn)嚢?。用于溶解鎂鹽、磷鹽、NaOH的溶劑水用二沉池溢流堰的出水,這樣可節(jié)約工藝中新鮮水用量,同時(shí)減少?gòu)U水排放總量。在進(jìn)水和加藥都完成后調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速為150-200rpm,繼續(xù)攪拌20-30min。同時(shí)開(kāi)啟另一臺(tái)MAP反應(yīng)沉淀池,進(jìn)行同樣操作。在MAP反應(yīng)沉淀池停止攪拌并靜置1.5-2h后,開(kāi)啟與其上部排水口相連的排水泵,通過(guò)排水泵將沉淀后的廢水排入?yún)捬跆幚韱卧?,此時(shí)對(duì)廢水監(jiān)測(cè)指標(biāo)為:NH4+-N42.9-125.9mg/L、硬度為101.9-163.3mg/L、COD989.5-1107.1mg/L、pH值9.01-9.89,因此在經(jīng)過(guò)沉淀反應(yīng)后廢水NH4+-N去除率為60-85%、Ca2+、Mg2+離子被大幅度去除,硬度降低到170mg/L以下,水質(zhì)被顯著改善。
當(dāng)廢水排入?yún)捬跆幚韱卧獣r(shí),與來(lái)自二沉池的回流水混合,廢水pH值顯著降低,通常由pH9.01-9.89下降到pH8.12-8.94,這樣無(wú)需或大幅減少調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值所需的酸投加量。通過(guò)加酸管加入鹽酸,由于厭氧處理單元內(nèi)擋板的作用,鹽酸與廢水充分混勻,調(diào)節(jié)pH值約8.5后,由折流板部分進(jìn)入?yún)捬跷勰嗵幚聿糠?,停?.5-4.5h后,由排水口進(jìn)入好氧處理單元。在好氧處理單元中,控制溶解氧2.5-3.0mg/L,本實(shí)驗(yàn)中使用活性污泥法,MLSS為2700-3100mg/L,在好氧處理單元停留4小時(shí)后,出水排入二沉池,在二沉池中水力停留時(shí)間約為2-3h后,溢流堰出水一部分回流到厭氧反應(yīng)池,回流比為0.5:1-2.0:1,其余部分外排,此時(shí)對(duì)廢水監(jiān)測(cè)指標(biāo)為:NH4+-N3.7-7.5mg/L、COD40.3-52.1mg/L、pH值6.91-7.87,達(dá)到?煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-2012)?。由于MAP沉淀法對(duì)廢水NH4+-N預(yù)處理,則使廢水TN去除率提高20-30%以上,同時(shí)也大幅降低處理成本。
在MAP反應(yīng)沉淀池中,當(dāng)排放完廢水后,打開(kāi)底部沉淀排放口閥門,沉淀進(jìn)入沉淀收集池,通過(guò)給料泵進(jìn)入MAP回收裝置得到白色沉淀。經(jīng)測(cè)定沉淀以MAP為主要成分,含量高于85%,可作為優(yōu)質(zhì)的農(nóng)用緩釋肥得以回收,因此實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念。
本系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單、易于操作,是一種快速高效去除廢水NH4+-N和Ca2+、Mg2+離子并進(jìn)行資源回收的新型廢水處理系統(tǒng),使設(shè)備檢修周期延長(zhǎng)約6個(gè)月以上,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念。
應(yīng)用例二:
以廣東湛江中科廣東煉化德士古氣化爐煤制氫工藝廢水為實(shí)施對(duì)象,經(jīng)黑水沉降槽沉淀后的廢水中含Ca2+1059.4-1280.7mg/L、Mg2+90-130mg/L、NH4+-N270.1-318.5mg/L,COD787.6-1009.9mg/L、SS為25-38mg/L、pH值8.1-8.42,黑水沉降槽出水進(jìn)入MAP反應(yīng)沉淀池,在入水量達(dá)到池體積的四分之一后,開(kāi)啟池中攪拌器,控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm,并打開(kāi)加鎂鹽管,約10min后加藥完成,加入量控制在與加入磷鹽的摩爾比為1.2:1--1.5:1,攪拌10-15min后,打開(kāi)加磷鹽管,約10min后加藥完成,加入量控制在與廢水中NH4+-N的摩爾比為0.6:1--1.1:1,通過(guò)加NaOH管加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0,保持?jǐn)嚢琛S糜谌芙怄V鹽、磷鹽、NaOH的溶劑水用二沉池溢流堰的出水,這樣可節(jié)約工藝中新鮮水用量,同時(shí)減少?gòu)U水排放總量。在進(jìn)水和加藥都完成后調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速為150-200rpm,繼續(xù)攪拌20-30min。同時(shí)開(kāi)啟另一臺(tái)MAP反應(yīng)沉淀池,進(jìn)行同樣操作。在MAP反應(yīng)沉淀池停止攪拌并靜置1.5-2h后,開(kāi)啟與其上部排水口相連的排水泵,通過(guò)排水泵將沉淀后的廢水排入?yún)捬跆幚韱卧?,此時(shí)對(duì)廢水監(jiān)測(cè)指標(biāo)為:NH4+-N30.2-101.1mg/L、硬度為86.3-130.1mg/L、COD743.7-1104.5mg/L、pH值9.11-9.89,因此在經(jīng)過(guò)沉淀反應(yīng)后廢水中NH4+-N、Ca2+、Mg2+離子被大幅度去除,水質(zhì)被顯著改善。
當(dāng)廢水排入?yún)捬跆幚韱卧獣r(shí),與來(lái)自二沉池的回流水混合,廢水pH值顯著降低,通常由pH9.11-9.89下降到pH8.21-9.15,這樣無(wú)需或大幅減少調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值所需的酸投加量。通過(guò)加酸管加入鹽酸,由于厭氧處理單元內(nèi)擋板的作用,鹽酸與廢水充分混勻,調(diào)節(jié)pH值約8.5后,由折流板部分進(jìn)入?yún)捬跷勰嗵幚聿糠郑A?.5-4.5h后,由排水口進(jìn)入好氧處理單元。在好氧處理單元中,控制溶解氧2.5-3.0mg/L,本實(shí)驗(yàn)中使用活性污泥法,MLSS為2800-3100mg/L,在好氧處理單元停留4小時(shí)后,出水排入二沉池,在二沉池中水力停留時(shí)間約為2-3h后,溢流堰出水一部分回流到厭氧反應(yīng)池,回流比為0.5:1-2.0:1,其余部分外排,此時(shí)對(duì)廢水監(jiān)測(cè)指標(biāo)為:NH4+-N3.1-7.2mg/L、COD32.4-57.2mg/L、pH值7.23-7.86,達(dá)到?煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-2012)?。由于MAP沉淀法對(duì)廢水NH4+-N預(yù)處理,則使廢水TN去除率提高20-30%以上,同時(shí)也大幅降低處理成本。
在MAP反應(yīng)沉淀池中,當(dāng)排放完廢水后,打開(kāi)底部沉淀排放口閥門,沉淀進(jìn)入沉淀收集池,通過(guò)給料泵進(jìn)入MAP回收裝置得到白色沉淀。經(jīng)測(cè)定沉淀以MAP為主要成分,含量高于85%,可作為優(yōu)質(zhì)的農(nóng)用緩釋肥得以回收,因此實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念。
本系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單、易于操作,是一種快速高效去除廢水NH4+-N和Ca2+、Mg2+離子并進(jìn)行資源回收的新型廢水處理系統(tǒng),使設(shè)備檢修周期延長(zhǎng)約6個(gè)月以上,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。