本實(shí)用新型涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種德士古爐煤制氣廢水高效資源化的生化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于全球范圍石油資源的日益緊缺，近年來我國煤化工成為經(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)展勢頭強(qiáng)勁。其中德士古（GE）水煤漿氣化技術(shù)是目前國內(nèi)外應(yīng)用較為成功的煤氣化技術(shù)之一，在我國已經(jīng)有30多年的應(yīng)用歷史，2013年后茂名、淄博、九江、南京、安慶等煉油廠建設(shè)了一系列大規(guī)模GE煤制氫氣化裝置。但煤氣化工藝都存在耗水量大、廢水排放量大的環(huán)保問題，而且廢水水質(zhì)由煤原料和不同氣化工藝決定，如褐煤、煙煤、無煙煤、焦炭以及不同煤氣化工藝：固定床（魯奇爐）、流化床（溫克勒爐）和氣流床（德士古爐）等，廢水水質(zhì)有很大的差別。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。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處理系統(tǒng)。但由于灰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))，所以造成激冷水管線和輸水管線結(jié)垢嚴(yán)重，每臺(tái)氣化爐運(yùn)行30-50天，管道內(nèi)壁結(jié)垢厚約2-5cm。生產(chǎn)過程中各大煤化工企業(yè)均發(fā)生過由于管線嚴(yán)重結(jié)垢而被迫全線停車檢修的經(jīng)歷。另外，廢水排入污水處理系統(tǒng)后，高濃度NH₄⁺-N造成碳氮比低，并不利于后續(xù)生化處理。目前常用的生化工藝是A/O系統(tǒng)，實(shí)際過程中存在生化系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，污泥容易膨脹，總氮濃度超標(biāo)、難以去除，為降總氮造成回流比高、常常為16:1，所以耗能高的現(xiàn)象。但現(xiàn)行的煤氣化廢水處理技術(shù)，如中國專利：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)對(duì)NH₄⁺-N、Ca²⁺、Mg²⁺離子高效去除和回收利用的目標(biāo)，同時(shí)極大地降低廢水硬度，改善水質(zhì)容易結(jié)垢問題，使設(shè)備檢修周期延長約6個(gè)月以上，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念的德士古爐煤制氣廢水高效資源化的生化處理系統(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：一種德士古爐煤制氣廢水高效資源化的生化處理系統(tǒng)，包括黑水沉降槽、Ca²⁺反應(yīng)沉淀池、集水槽、MAP反應(yīng)沉淀池和生物處理系統(tǒng)，所述黑水沉降槽的上部出水口通過沉降槽上閥門連接第一排水泵的進(jìn)口，第一排水泵的出口連接Ca²⁺反應(yīng)沉淀池的下部進(jìn)水口，Ca²⁺反應(yīng)沉淀池的上部出水口通過第二排水泵連接集水槽，集水槽通過第三排水泵連接MAP反應(yīng)沉淀池，MAP反應(yīng)沉淀池通過第四排水泵連接生物處理系統(tǒng)中的厭氧處理單元；生物處理系統(tǒng)由厭氧處理單元、好氧處理單元和二沉池組成，其中厭氧處理單元的排水口通過第五排水泵連接好氧處理單元，好氧處理單元的的上部排水口通過管道連接二沉池，而二沉池上部通過污水回流管連接厭氧處理單元的進(jìn)水口，二沉池底部通過污泥回流管連接厭氧處理單元和好氧處理單元。

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口處安裝沉降槽下閥門。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案：所述Ca²⁺反應(yīng)沉淀池的底部通過一號(hào)排泥閥連接一號(hào)沉淀收集池，一號(hào)沉淀收集池通過過濾機(jī)給料泵連接沉淀過濾機(jī)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案：所述MAP反應(yīng)沉淀池的底部通過二號(hào)排泥閥連接二號(hào)沉淀收集池，二號(hào)沉淀收集池通過給料泵連接MAP回收裝置。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案：所述污泥回流管通過一號(hào)回流閥門連接好氧處理單元，通過二號(hào)回流閥門連接厭氧處理單元，污泥回流管通過回流管閥連接二沉池的排出管道；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Ca²⁺反應(yīng)沉淀池和MAP反應(yīng)沉淀池內(nèi)分別設(shè)有一號(hào)攪拌器和二號(hào)攪拌器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案：所述Ca²⁺反應(yīng)沉淀池頂部設(shè)置加NaOH管和加Na₂CO₃管，MAP反應(yīng)沉淀池頂部設(shè)置加鎂鹽管、加磷鹽管、加NaOH管和一號(hào)pH值檢測器；厭氧處理單元的進(jìn)水口設(shè)置加酸管，頂部設(shè)有二號(hào)pH檢測器。

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)水口端池長的五分之一處設(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：該德士古爐煤制氣廢水高效資源化的生化處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：一、德士古氣化爐煤制氫工藝廢水中NH₄⁺-N濃度為280-400 mg/L，COD為800-1200 mg/L，其硬度常常在1200-1460mg/L之間，遠(yuǎn)超過在25℃時(shí)二者混合后的飽和水溶液的硬度323. 1mg /L ( 以CaCO₃計(jì))，因此生產(chǎn)中輸送管線結(jié)垢嚴(yán)重，對(duì)生產(chǎn)影響很大。本專利首先對(duì)Ca²⁺離子進(jìn)行沉淀處理后，進(jìn)一步通過MAP沉淀技術(shù)協(xié)同作用，將硬度降低到60-150mg/L以下，極大地降低廢水硬度，改善水質(zhì)容易結(jié)垢問題，使設(shè)備檢修周期延長約6個(gè)月以上。

二、由于現(xiàn)行系統(tǒng)廢水碳氮比低，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。本專利中通過控制MAP沉淀?xiàng)l件，使廢水NH₄⁺-N去除率高達(dá)60-90%，因此顯著降低后續(xù)生化處理系統(tǒng)的NH₄⁺-N負(fù)荷，原碳氮比3:1提高到8:1以上，原A/O回流比16:1降低到0.5:1-2.0:1，使總氮減排提高20-30%以上，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，并顯著降低能耗，降低了廢水處理成本。

三、本專利對(duì)Ca²⁺、Mg²⁺離子和NH₄⁺-N分別沉淀，產(chǎn)生的沉淀以CaCO₃和磷酸銨鎂MAP為主，其CaO含量高于52%，MgNH₄PO₄·6H₂O含量高于97%，得到了高品質(zhì)的建筑材料和優(yōu)質(zhì)的化工原料或農(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。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的厭氧處理單元的結(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，一種德士古爐煤制氣廢水高效資源化的生化處理系統(tǒng)，包括黑水沉降槽1、Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2、集水槽3、MAP反應(yīng)沉淀池4和生物處理系統(tǒng)，所述黑水沉降槽1的上部出水口通過沉降槽上閥門9連接第一排水泵10的進(jìn)口，第一排水泵10的出口連接Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2的下部進(jìn)水口，Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2的上部出水口通過第二排水泵18連接集水槽3，集水槽3通過第三排水泵19連接MAP反應(yīng)沉淀池4，MAP反應(yīng)沉淀池4通過第四排水泵29連接生物處理系統(tǒng)中的厭氧處理單元5；生物處理系統(tǒng)由厭氧處理單元5、好氧處理單元6和二沉池7組成，其中厭氧處理單元5的排水口通過第五排水泵34連接好氧處理單元6，好氧處理單元6的的上部排水口通過管道連接二沉池7，而二沉池7上部通過污水回流管35連接厭氧處理單元5的進(jìn)水口，二沉池7底部通過污泥回流管40連接厭氧處理單元5和好氧處理單元6。

上述，黑水沉降槽1的底部排渣口處安裝沉降槽下閥門8。

上述，Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2的底部通過一號(hào)排泥閥14連接一號(hào)沉淀收集池15，一號(hào)沉淀收集池15通過過濾機(jī)給料泵16連接沉淀過濾機(jī)17。

上述，MAP反應(yīng)沉淀池4的底部通過二號(hào)排泥閥25連接二號(hào)沉淀收集池26，二號(hào)沉淀收集池26通過給料泵27連接MAP回收裝置28。

上述，污泥回流管40通過一號(hào)回流閥門38連接好氧處理單元6，通過二號(hào)回流閥門39連接厭氧處理單元5，污泥回流管通過回流管閥37連接二沉池7的排出管道；污水回流管35上設(shè)有污水回流閥36。

上述，Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2和MAP反應(yīng)沉淀池4內(nèi)分別設(shè)有一號(hào)攪拌器11和二號(hào)攪拌器20。

上述，Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2頂部設(shè)置加NaOH管12和加Na₂CO₃管13，MAP反應(yīng)沉淀池4頂部設(shè)置加鎂鹽管21、加磷鹽管22、加NaOH管23和一號(hào)pH值檢測器24。

上述，在厭氧處理單元5的進(jìn)水口設(shè)置加酸管32，頂部設(shè)有二號(hào)pH檢測器33。

上述，厭氧處理單元5在進(jìn)水口端池長的五分之一處設(shè)置隔水墻30，將厭氧處理單元5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31。

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。其作用原理為：污水或溶液中有Mg²⁺、PO₄^3–、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⁺+PO₄^3–+NH₄⁺+6H₂O?MgNH₄PO₄·6H₂O↓。MgNH₄PO₄·6H₂O為白色，俗稱為鳥糞石（MAP），是一種化工原料或農(nóng)業(yè)緩釋肥料。德士古煤制氫工藝產(chǎn)生的廢水中NH₄⁺-N濃度常常在280-400mg/L，屬于中低濃度，因此不易用汽提、萃取、精餾等方法脫除，否則成本高效益低。而德士古爐氣化溫度壓力高，工藝廢水中有害成分較簡單，幾乎不含油和酚類物質(zhì)，COD含量較低，往往在800-1200mg/L，因此本實(shí)用新型用MAP沉淀技術(shù)降低廢水NH₄⁺-N含量，改造現(xiàn)行水循環(huán)系統(tǒng)，并且通過中國專利“一種對(duì)廢水氮磷進(jìn)行鳥糞石資源化回收的裝置”（201420458242.0）對(duì)沉淀回收作為緩釋肥利用。但廢水中含有高濃度Ca²⁺離子，在反應(yīng)pH值大于8.0時(shí)，水中就有30%以上的Ca²⁺離子轉(zhuǎn)化為Ca₅OH(PO4)₃(HAP)。煤制氫工藝產(chǎn)生廢水量巨大，每小時(shí)產(chǎn)出20萬標(biāo)立方米、純度為97.5%以上、4.8兆帕的工業(yè)氫氣時(shí)，廢水產(chǎn)生量約為400噸/h，由于廢水量大則每天產(chǎn)生的沉淀量亦非?？捎^。如預(yù)先除去Ca²⁺離子，即可得到高純度MgNH₄PO₄·6H₂O，是非常有價(jià)值的化工原料。因此本專利將兩種方法結(jié)合在一起，嚴(yán)格控制操作條件，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)NH₄⁺-N、Ca²⁺、Mg²⁺離子高效去除和回收利用的目標(biāo)，同時(shí)極大地降低廢水硬度，改善水質(zhì)容易結(jié)垢問題，使設(shè)備檢修周期延長約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。

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Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2，在進(jìn)水量達(dá)到Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2體積的四分之一后，開啟一號(hào)攪拌器11，控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm，打開加NaOH管12至加藥完成，同時(shí)保持一號(hào)攪拌器11繼續(xù)攪拌15-20min后，打開加NaCO₃管13至加藥完成，在進(jìn)水和加藥都完成后繼續(xù)攪拌30min后，調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速為200-250rpm，并繼續(xù)攪拌15-20min后，停止一號(hào)攪拌器11并靜置。一號(hào)攪拌器11停止后，開啟另一臺(tái)Ca²⁺反應(yīng)沉淀池，進(jìn)行同樣操作，不同的Ca²⁺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Ca²⁺反應(yīng)沉淀池?cái)?shù)量。在一號(hào)攪拌器11停止并靜置1.5-2h后，開啟與Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2上部排水口相連的第二排水泵18，通過第二排水泵18沉淀后的廢水被排入集水槽3。當(dāng)Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2排放完廢水后，打開底部沉淀出口閥門14后，沉淀進(jìn)入一號(hào)沉淀收集池15，通過過濾機(jī)給料泵16進(jìn)入沉淀過濾機(jī)17。由于德士古氣化爐溫度高，煤的氣化過程分解較為完全，因此經(jīng)過黑水沉降槽1沉淀后，水質(zhì)較為清澈透明，SS僅為20-60mg/L，所以沉淀為白色，以CaCO₃為主要成分，經(jīng)測定CaO含量高于52%，可作為極好的建筑材料得以回收，在沉淀過濾機(jī)17過濾后送制磚廠做建材原料。

上述中，黑水沉降槽1底部沉淀即粗渣通過沉降槽下閥門8外排。

上述中，在Ca²⁺反應(yīng)沉淀池2頂部設(shè)置加NaOH管12、加Na₂CO₃管13中，所述的NaOH為化學(xué)純、分析純或工業(yè)用NaOH，配制成飽和溶液或任意濃度后投加，NaOH加入量控制在與廢水中Ca²⁺離子的摩爾比為0.3:1—0.5:1，所述的NaCO₃為化學(xué)純、分析純或工業(yè)用NaCO₃，可配制成飽和溶液或任意濃度或固體方式進(jìn)行投加，Na₂CO₃加入量控制在與廢水中Ca²⁺離子的摩爾比為0.85:1--1.00:1。用于溶解固體NaOH、Na₂CO₃的溶劑水可以是二沉池7溢流堰的出水，這樣可節(jié)約工藝中新鮮水用量，同時(shí)減少廢水排放總量。NaOH和Na₂CO₃與廢水中Ca²⁺、和少量的Mg²⁺離子在攪拌條件下充分反應(yīng)，生成CaCO₃、Ca(OH)₂、MgCO₃、Mg(OH)₂等形式的沉淀，大幅度降低了廢水中結(jié)垢離子的濃度。

上述中，集水槽3溢流堰的出水通過第三排水泵19排入MAP反應(yīng)沉淀池4。在進(jìn)水量達(dá)到MAP反應(yīng)池4體積的四分之一后，開啟二號(hào)攪拌器20，控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm，打開加鎂鹽管21至加藥完成，保持二號(hào)攪拌器20繼續(xù)攪拌10-15min后，打開加磷鹽管22至加藥完成，并保持?jǐn)嚢?，在進(jìn)水和加藥都完成后，通過一號(hào)pH值檢測器24和加NaOH管23，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0，在進(jìn)水和加藥都完成后繼續(xù)攪拌10-15min后，調(diào)整二號(hào)攪拌器20轉(zhuǎn)速為150-200rpm，攪拌20-30min后，停止二號(hào)攪拌器20并靜置。二號(hào)攪拌器20停止后，開啟另一臺(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。在二號(hào)攪拌器20停止并靜置1.5-2h后，開啟與MAP反應(yīng)沉淀池4上部排水口相連的第四排水泵29。

上述中，在MAP反應(yīng)沉淀池4頂部設(shè)置加鎂鹽管21、加磷鹽管22中，加NaOH管23，一號(hào)pH值檢測器24，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鎂鹽管21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磷鹽管22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。用于溶解鎂鹽、磷鹽、NaOH的溶劑水可以是二沉池7溢流堰的出水，這樣可節(jié)約工藝中新鮮水用量，同時(shí)減少廢水排放總量。在投藥完成后通過一號(hào)pH值檢測器24檢測反應(yīng)溶液pH值，通過加NaOH管23加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0。在攪拌和堿性條件下廢水中PO₄^3–和NH₄⁺、Mg²⁺離子充分反應(yīng)，生成MAP沉淀，廢水中NH₄⁺-N去除率達(dá)到60-90%、硬度降低到60-150mg/L，控制在不易結(jié)垢的安全范圍。

上述中，MAP反應(yīng)沉淀池4沉淀后廢水通過第四排水泵29與來自污水回流管35的回流污水混合后被排入?yún)捬醴磻?yīng)單元5進(jìn)水口，通過回流水來稀釋降低厭氧處理單元3進(jìn)水pH值，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。在厭氧反應(yīng)單元5進(jìn)水口端通過加酸管32、二號(hào)pH檢測器33完成加酸調(diào)節(jié)的過程后，通過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5的厭氧處理段，水力停留時(shí)間3.5-4.5h。厭氧處理單元5排水口出水進(jìn)入好氧處理單元6，溶解氧濃度為2.5-3.0mg/L，好氧處理4-5h后，出水進(jìn)入二沉池7，二沉池7溢流堰的出水部分排放，一部分通過污水回流管35回流到厭氧處理單元5入水口處，由污水回流閥36控制回流比0.5:1-2.0:1，顯著降低了原A/O系統(tǒng)回流比16:1，降低能耗。沉淀池7產(chǎn)生的剩余活性污泥通過污泥回流管40和回流管閥37、一號(hào)回流閥門38、二號(hào)回流閥門39控制，一部分回到厭氧處理單元5，一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，當(dāng)MAP反應(yīng)沉淀池4排放完廢水后，打開底部沉淀出口閥門25后，沉淀進(jìn)入二號(hào)沉淀收集池26，通過過濾機(jī)給料泵27進(jìn)入MAP回收裝置28。所述的MAP回收裝置28是指中國專利“一種對(duì)廢水氮磷進(jìn)行鳥糞石資源化回收的裝置”（201420458242.0）。由于經(jīng)過了前期的沉淀過程，因此MAP反應(yīng)沉淀池4產(chǎn)生的沉淀非常純凈，為白色，經(jīng)過MAP回收裝置28脫水干燥后，磷酸銨鎂含量高于97%，可作為優(yōu)質(zhì)的化工原料或農(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)也降低后續(xù)生化處理成本。

上述中，MAP反應(yīng)沉淀池4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5在進(jìn)水口端約池長的五分之一處設(shè)置隔水墻30，將厭氧處理單元5分成兩個(gè)池子，在進(jìn)水口端的池中設(shè)置擋板31，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7溢流堰的一部分出水進(jìn)入污水回流管35回流到厭氧處理單元5入水口處，與MAP反應(yīng)沉淀4的來水混合，這種回流方式起到稀釋降低厭氧處理單元5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5加酸量只需理論投加量的1/6-1/11。

應(yīng)用例一：

以中國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產(chǎn)生的廢水為實(shí)施對(duì)象，經(jīng)黑水沉降槽沉淀后的廢水中含Ca²⁺1150-1300mg/L、Mg²⁺120-150mg/L、NH₄⁺-N292.8-358.7mg/L，COD988.6-1023.2mg/L、SS為26-40mg/L、pH值8.1-8.34，黑水沉降槽上部出水進(jìn)入Ca²⁺反應(yīng)沉淀池，在進(jìn)水量達(dá)到Ca²⁺反應(yīng)沉淀池體積的四分之一后，開啟攪拌器，控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm，打開加NaOH管至加藥完成，NaOH加入量控制在與廢水中Ca²⁺離子的摩爾比為0.3:1-0.5:1，保持?jǐn)嚢杵鲾嚢?5-20min后，打開加Na₂CO₃管至加藥完成，Na₂CO₃加入量控制在與廢水中Ca²⁺離子的摩爾比為0.85:1--1.00:1。用二沉池溢流堰的出水溶解Na₂CO₃、NaOH，這樣可節(jié)約工藝中新鮮水用量，同時(shí)減少廢水排放總量。在進(jìn)水和加藥都完成后繼續(xù)攪拌30min后，調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速為200-250rpm，并繼續(xù)攪拌15-20min后，停止攪拌器并靜置。在攪拌器停止并靜置1.5-2h后，開啟與Ca²⁺反應(yīng)沉淀池上部排水口相連的排水泵，通過排水泵沉淀后水被排入集水槽。當(dāng)Ca²⁺反應(yīng)沉淀池排放完廢水后，打開底部沉淀出口閥門后，沉淀進(jìn)入沉淀收集池，通過過濾機(jī)給料泵進(jìn)入沉淀過濾機(jī)，在沉淀過濾機(jī)過濾后送制磚廠做建材原料。

集水槽溢流堰的出水通過排水泵排入MAP反應(yīng)沉淀池，在進(jìn)水量達(dá)到MAP反應(yīng)池體積的四分之一后，開啟攪拌器，控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm，打開加鎂鹽管至加藥完成，加入量控制在與加入磷鹽的摩爾比為1.2:1--1.5:1，保持?jǐn)嚢杵骼^續(xù)攪拌10-15min后，打開加磷鹽管至加藥完成，加入量控制在與廢水中NH₄⁺-N的摩爾比為0.6:1—1.1:1，并保持?jǐn)嚢?，在進(jìn)水和加藥都完成后，通過pH值檢測器和加NaOH管，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0。用二沉池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)減少廢水排放總量。在進(jìn)水和加藥都完成后繼續(xù)攪拌10-15min后，調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速為150-200rpm，攪拌20-30min后，停止攪拌器并靜置。在靜置1.5-2h后，開啟與MAP反應(yīng)沉淀池上部排水口相連的排水泵，通過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)測指標(biāo)為：NH₄⁺-N31.3-80.4mg/L、硬度為46.4-102.2mg/L、COD693.5-1080.7mg/L、pH值8.92-9.99。當(dāng)MAP反應(yīng)沉淀池排放完廢水后，打開底部沉淀出口閥門，沉淀進(jìn)入沉淀收集池，通過過濾機(jī)給料泵進(jìn)入MAP回收裝置。

沉淀后的廢水進(jìn)入?yún)捬跆幚韱卧獣r(shí)與來自二沉池的回流水混合，廢水pH值顯著降低，通常下降到pH8.12-8.94，這樣無需或大幅減少調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值所需的酸投加量。通過加酸管加入鹽酸，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)測指標(biāo)為：NH₄⁺-N3.1-6.9mg/L、COD40.8-50.5mg/L、pH值6.83-7.82，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，大幅降低處理成本。

本系統(tǒng)中有三類沉淀，一類是黑水沉降槽產(chǎn)生的粗渣，在槽底部收集后進(jìn)行外排或利用。第二類是Ca²⁺反應(yīng)沉淀池產(chǎn)生的沉淀，進(jìn)入沉淀收集池，通過過濾機(jī)給料泵進(jìn)入沉淀過濾機(jī)，在沉淀過濾機(jī)過濾后送制磚廠做建材原料。由于黑水沉降槽沉淀后水質(zhì)較為清澈透明，SS僅為26-40mg/L，所以沉淀以CaCO₃為主要成分，白色，經(jīng)測定CaO含量高于52%，可作為極好的建筑材料得以回收。第三類是在MAP反應(yīng)沉淀池中產(chǎn)生的沉淀，PO₄^3–和廢水中NH₄⁺-N、Mg²⁺離子在攪拌和堿性條件下充分反應(yīng)，生成MAP、白色沉淀。由于經(jīng)過了前期的除Ca²⁺沉淀，濁度小于6NTU、SS含量低于20mg/L，所以沉淀以MAP為主要成分，經(jīng)測定沉淀中MAP含量高于97%，可作為優(yōu)質(zhì)的化工原料或農(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，同時(shí)也降低后續(xù)生化處理成本。

本系統(tǒng)流程簡單、易于操作，極大地降低了現(xiàn)行A/O系統(tǒng)回流比，確保生化系統(tǒng)外排廢水NH₄⁺-N、TN達(dá)標(biāo)排放和穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)快速高效回收廢水NH₄⁺-N和Ca²⁺、Mg²⁺資源，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念，由于極大地降低廢水硬度，改善水質(zhì)容易結(jié)垢問題，使設(shè)備檢修周期延長約6個(gè)月以上。

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產(chǎn)生的廢水為實(shí)施對(duì)象，經(jīng)黑水沉降槽沉淀后的廢水中含Ca²⁺1009.5-1290.2mg/L、Mg²⁺90-130mg/L、NH₄⁺-N272.4-338.9mg/L，COD787.6-1009.9mg/L、SS為25-38mg/L、pH值8.1-8.42，黑水沉降槽上部出水進(jìn)入Ca²⁺反應(yīng)沉淀池，在進(jìn)水量達(dá)到Ca²⁺反應(yīng)沉淀池體積的四分之一后，開啟攪拌器，控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm，打開加NaOH管至加藥完成，NaOH加入量控制在與廢水中Ca²⁺離子的摩爾比為0.3:1-0.5:1，保持?jǐn)嚢杵鲾嚢?5-20min后，打開加Na₂CO₃管至加藥完成，Na₂CO₃加入量控制在與廢水中Ca²⁺離子的摩爾比為0.85:1--1.00:1。用二沉池溢流堰的出水溶解Na₂CO₃、NaOH，這樣可節(jié)約工藝中新鮮水用量，同時(shí)減少廢水排放總量。在進(jìn)水和加藥都完成后繼續(xù)攪拌30min后，調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速為200-250rpm，并繼續(xù)攪拌15-20min后，停止攪拌器并靜置。在攪拌器停止并靜置1.5-2h后，開啟與Ca²⁺反應(yīng)沉淀池上部排水口相連的排水泵，通過排水泵沉淀后的廢水被排入集水槽。當(dāng)Ca²⁺反應(yīng)沉淀池排放完廢水后，打開底部沉淀出口閥門后，沉淀進(jìn)入沉淀收集池，通過過濾機(jī)給料泵進(jìn)入沉淀過濾機(jī)，在沉淀過濾機(jī)過濾后送制磚廠做建材原料。

集水槽溢流堰的出水通過排水泵排入MAP反應(yīng)沉淀池，在進(jìn)水量達(dá)到MAP反應(yīng)池體積的四分之一后，開啟攪拌器，控制轉(zhuǎn)速為300-350rpm，打開加鎂鹽管至加藥完成，加入量控制在與加入磷鹽的摩爾比為1.2:1--1.5:1，保持?jǐn)嚢杵骼^續(xù)攪拌10-15min后，打開加磷鹽管至加藥完成，加入量控制在與廢水中NH₄⁺-N的摩爾比為0.6:1—1.1:1，并保持?jǐn)嚢?，在進(jìn)水和加藥都完成后，通過pH值檢測器和加NaOH管，調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH值不低于9.0。用二沉池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)減少廢水排放總量。在進(jìn)水和加藥都完成后繼續(xù)攪拌10-15min后，調(diào)整攪拌器轉(zhuǎn)速為150-200rpm，攪拌20-30min后，停止攪拌器并靜置。在靜置1.5-2h后，開啟與MAP反應(yīng)沉淀池上部排水口相連的排水泵，通過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)測指標(biāo)為：NH₄⁺-N36.1-67.8mg/L、硬度為45.2-101.3mg/L、COD754.2-982.9mg/L、pH值8.95-9.93，因此在經(jīng)過沉淀反應(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)MAP反應(yīng)沉淀池排放完廢水后，打開底部沉淀出口閥門，沉淀進(jìn)入沉淀收集池，通過過濾機(jī)給料泵進(jìn)入MAP回收裝置。

沉淀后的廢水進(jìn)入?yún)捬跆幚韱卧獣r(shí)與來自二沉池的回流水混合，廢水pH值顯著降低，通常下降到pH8.11-9.17，這樣無需或大幅減少調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值所需的酸投加量。通過加酸管加入鹽酸，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)測指標(biāo)為：NH₄⁺-N3.1-6.9mg/L、COD40.8-50.5mg/L、pH值6.83-7.82，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，大幅降低處理成本。

本系統(tǒng)中有三類沉淀，一類是黑水沉降槽產(chǎn)生的粗渣，在槽底部收集后進(jìn)行外排或利用。第二類是Ca²⁺反應(yīng)沉淀池產(chǎn)生的沉淀，進(jìn)入沉淀收集池，通過過濾機(jī)給料泵進(jìn)入沉淀過濾機(jī)，在沉淀過濾機(jī)過濾后送制磚廠做建材原料。由于黑水沉降槽沉淀后水質(zhì)較為清澈透明，SS僅為26-40mg/L，所以沉淀以CaCO₃為主要成分，白色，經(jīng)測定CaO含量高于52%，可作為極好的建筑材料得以回收。第三類是在MAP反應(yīng)沉淀池中產(chǎn)生的沉淀，PO₄^3–和廢水中NH₄⁺-N、Mg²⁺離子在攪拌和堿性條件下充分反應(yīng)，生成MAP、白色沉淀。由于經(jīng)過了前期的除Ca²⁺沉淀，濁度小于6NTU、SS含量低于20mg/L，所以沉淀以MAP為主要成分，經(jīng)測定沉淀中MAP含量高于97%，可作為優(yōu)質(zhì)的化工原料或農(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，同時(shí)也降低后續(xù)生化處理成本。

本系統(tǒng)流程簡單、易于操作，極大地降低了現(xiàn)行A/O系統(tǒng)回流比，確保生化系統(tǒng)外排廢水NH₄⁺-N、TN達(dá)標(biāo)排放和穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)快速高效回收廢水NH₄⁺-N和Ca²⁺、Mg²⁺資源，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念，由于極大地降低廢水硬度，改善水質(zhì)容易結(jié)垢問題，使設(shè)備檢修周期延長約6個(gè)月以上。

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，無論從哪一點(diǎn)來看，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，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(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。