一種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種高鹽度高氨氮稀±生產(chǎn)廢水的處理工藝方法及裝置，屬于污水處 理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是稀±開采與加工大國(guó)，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的開發(fā)，我國(guó)稀±產(chǎn)業(yè)取得了巨大成 就，其稀±礦物產(chǎn)量近年來一直居于世界第一，為我國(guó)帶來巨大的資源效益，但同時(shí)也引發(fā) 了相應(yīng)的環(huán)境問題。2011年10月1日起，我國(guó)環(huán)保部開始實(shí)施《稀±工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 佑B 26451-2011)》，對(duì)稀±產(chǎn)業(yè)的排放廢水水質(zhì)有了更加嚴(yán)苛的要求。稀±廢水中含有極 高濃度的氨氮，同時(shí)具有較高的鹽度和重金屬元素濃度，當(dāng)前各企業(yè)的處理工藝很難達(dá)到 最新的行業(yè)廢水排放要求，大大制約了稀±行業(yè)的發(fā)展。
[0003] (1)稀上生產(chǎn)廢水水質(zhì)特點(diǎn)
[0004] W包頭混合型稀上礦生產(chǎn)流程為例；采用濃硫酸強(qiáng)化賠燒的方法分解稀上精礦， 再經(jīng)水浸、碳錠沉淀或P204萃取轉(zhuǎn)型得到混合氯化稀±溶液，然后采用皂化P507萃取分 離單一稀±元素，最后沉淀鍛燒制備稀±氧化物。包頭混合型稀±礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢 水量與污染物含量列于表1。包頭市年冶煉包頭稀上精礦15萬t W上，排放稀上生產(chǎn)廢水 800-1000萬t，廢水中主要污染物的年排放量為：氣化物1780t、氨氮7萬t、硫酸根5. 3萬 t、孰罔子9. 5萬t。
[0005] 表1混合型稀±生產(chǎn)過程廢水量及污染物含量
[0006]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝方法，其特征在于稀土生產(chǎn)廢水經(jīng)格 柵、調(diào)節(jié)池、多介質(zhì)過濾器等預(yù)處理單元后進(jìn)入電滲析裝置，經(jīng)電滲析處理后，分為濃縮液 和淡化液；濃縮液進(jìn)入三效濃縮結(jié)晶器，進(jìn)行固液分離；淡化液和三效濃縮結(jié)晶器出水進(jìn) 入一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器，進(jìn)行生化脫氮反應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝方法，包括以下 步驟： 步驟A)稀土生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的皂化、萃取、碳沉混合廢水，先通過進(jìn)水泵進(jìn)入人工細(xì) 格柵，主要去除生產(chǎn)過程中遺棄的包裝、大的雜物； 步驟B)細(xì)格柵初始進(jìn)入地下調(diào)節(jié)池，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行均化調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)pH為7. 0-9. O ; 步驟C)調(diào)節(jié)池出水經(jīng)過提升泵進(jìn)入多介質(zhì)過濾器，通過無煙煤濾料、石英砂濾料等多 層過濾進(jìn)一步去除水中的懸浮物； 步驟D)多介質(zhì)過濾器的出水管道通過進(jìn)水泵與電滲析裝置連通，電滲析主體裝置設(shè) 有陰極室、陽(yáng)極室、淡化室、濃縮室； 步驟E)電滲析出水分別經(jīng)過淡化液出水管路進(jìn)入一體式厭氧氨氧化反應(yīng)器，以及濃 縮液出水管路和三效濃縮器進(jìn)水泵進(jìn)入三效濃縮結(jié)晶器； 步驟F)三效濃縮器進(jìn)水分別通過一級(jí)分離器和蒸發(fā)器、二級(jí)分離器和蒸發(fā)器、三級(jí)分 離器和蒸發(fā)器進(jìn)行晶體析出，剩余的濃縮液與電滲析出水的淡化液混合后進(jìn)入儲(chǔ)水池，通 過厭氧氨氧化反應(yīng)器的進(jìn)水泵與一體式厭氧氨氧化反應(yīng)器連接； 步驟G)廢水進(jìn)入一體式厭氧氨氧化反應(yīng)器中進(jìn)行生化脫氮，該反應(yīng)器設(shè)有反應(yīng)區(qū)、頂 部區(qū)，反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有與空氣壓縮機(jī)連通的微孔曝氣頭；在反應(yīng)區(qū)和頂部區(qū)之間有溢流堰， 溢流堰外部與出水管路相通，出水通往后續(xù)高級(jí)處理部分；在反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有出氣口和氣 體回流管路，通過空壓機(jī)進(jìn)行曝氣；反應(yīng)器的底部設(shè)有污泥排放管路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝方法，其特征 在于，所述的步驟E)中，廢水進(jìn)入電滲析處理工藝，經(jīng)過電滲析處理后，出水劃分為濃縮液 (濃縮5倍，進(jìn)水水量15 % -20 %左右），和淡化液（進(jìn)水水量80 % -85 %左右），控制TDS 在5000mg/l以下、氨氮500-1000mg/l左右進(jìn)入?yún)捬醢毖趸到y(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝方法，其特征在 于，所述的步驟F)中，電滲析淡水和三效濃縮蒸餾液經(jīng)熱交換后（可提供厭氧氨氧化水溫 要求）混合進(jìn)入?yún)捬醢毖趸到y(tǒng)進(jìn)行處理，并起到一定的稀釋作用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝方法，其特征在 于，所述的步驟G中，一體式厭氧氨氧化的啟動(dòng)步驟如下： 步驟1)、接種污泥：取污水處理廠新鮮剩余污泥，穩(wěn)定運(yùn)行的一體式厭氧氨氧化反應(yīng) 器的內(nèi)的掛膜情況較好的填料污泥；將厭氧氨氧化填料污泥放入一體式厭氧氨氧化反應(yīng)器 內(nèi)，填充率約為30%，隨后將絮體狀態(tài)的污水處理廠剩余污泥加入到反應(yīng)器，初始的絮體污 泥濃度保持在lg/L ; 步驟2)、啟動(dòng)階段：開啟水泵從儲(chǔ)水箱中間歇式進(jìn)水，進(jìn)水總氮濃度400-500mg/L，其 中氨氮濃度350-450mg/L，如果是配水啟動(dòng)，可以通過控制加藥量，如果是實(shí)際廢水，可以 根據(jù)濃度進(jìn)行稀釋達(dá)到上述要求；檢查系統(tǒng)的氣密性，開啟曝氣系統(tǒng)；調(diào)整曝氣管路的閥 門，控制反應(yīng)區(qū)的溶解氧在I. 〇mg/L以下，同時(shí)保證填料污泥在反應(yīng)區(qū)充分懸浮，不出現(xiàn)短 流和死區(qū)；若僅通過曝氣進(jìn)行混合溶解氧無法穩(wěn)定維持在1.0 mg/L以下，則增設(shè)攪拌器進(jìn) 行混合，以達(dá)到要求；啟動(dòng)階段控制水力停留時(shí)間為48h，以12h為一周期，每周期內(nèi)曝氣 10. 5h，沉淀I. 5h，使出水中的硝態(tài)氮濃度和亞硝態(tài)氮濃度維持在15mg/L以下，若硝態(tài)氮和 亞硝態(tài)氮濃度過高，則升高反應(yīng)器溫度并降低溶解氧，以達(dá)到要求；當(dāng)出水中的亞硝態(tài)氮濃 度低于5mg/L時(shí)，減少一個(gè)周期來降低水力停留時(shí)間，并調(diào)整曝氣系統(tǒng)和攪拌器以保證充 氧和混合效果；每天固定一個(gè)時(shí)間從反應(yīng)區(qū)排出混合污泥，排出的混合污泥體積占反應(yīng)區(qū) 體積的1/10-1/15 ;在上述條件下運(yùn)行，當(dāng)反應(yīng)器的氨氮去除負(fù)荷，即單位體積反應(yīng)器在單 位時(shí)間可以去除的污染物的量，達(dá)到0. 3kg NAm3 · d)，同時(shí)總氮去除率超過75%時(shí)，則確 定啟動(dòng)結(jié)束，進(jìn)入平穩(wěn)運(yùn)行期；達(dá)不到時(shí)就繼續(xù)上述的運(yùn)行過程，直到進(jìn)入平穩(wěn)運(yùn)行期； 步驟3)、連續(xù)運(yùn)行：為保證系統(tǒng)的脫氮效果以及運(yùn)行的穩(wěn)定性，連續(xù)監(jiān)測(cè)反應(yīng)區(qū)的溶 解氧濃度，并及時(shí)調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)，避免出現(xiàn)過曝氣或充氧不足的現(xiàn)象；通過增加或減少混合 污泥排放的總量，以維持合理的污泥齡；在連續(xù)運(yùn)行過程中，要控制進(jìn)水量，避免進(jìn)水水質(zhì) 和水量大范圍的波動(dòng)，保證反應(yīng)條件：溫度，PH值的基本恒定，以保證系統(tǒng)處理效果的穩(wěn)定 性。
6. -種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝裝置，其特征在于，進(jìn)水泵連接人工細(xì) 格柵，人工細(xì)格柵連接地下調(diào)節(jié)池，地下調(diào)節(jié)池連接提升泵，提升泵的出口管道連接多介質(zhì) 過濾器的頂端，多介質(zhì)過濾器的下部連接第一進(jìn)水泵，第一進(jìn)水泵的出口管道連接電滲析 裝置，電滲析裝置的上部連接淡化液出水管路，電滲析裝置的下部連接濃縮液出水管路，淡 化液出水管路連接儲(chǔ)水池，濃縮液出水管路連接三效濃縮器進(jìn)水泵，三效濃縮器進(jìn)水泵的 出口管道連接三效濃縮結(jié)晶器，三效濃縮結(jié)晶器的出口管道連接儲(chǔ)水池，儲(chǔ)水池連接第二 進(jìn)水泵，第二進(jìn)水泵的出口管道連接一體式厭氧氨氧化反應(yīng)器，一體式厭氧氨氧化反應(yīng)器 頂部設(shè)有出氣口和氣體回流管路，一體式厭氧氨氧化反應(yīng)器的內(nèi)腔設(shè)有反應(yīng)區(qū)、頂部區(qū)，反 應(yīng)區(qū)底部設(shè)有與空氣壓縮機(jī)連通的微孔曝氣頭；在反應(yīng)區(qū)和頂部區(qū)之間設(shè)有溢流堰，溢流 堰外部與出水管路相通。
【專利摘要】一種高鹽度高氨氮稀土生產(chǎn)廢水的處理工藝方法及裝置，具體說是一種結(jié)合電滲析工藝、三效濃縮結(jié)晶工藝和一體化厭氧氨氧化工藝的高效除鹽脫氮的廢水處理工藝；稀土生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵、調(diào)節(jié)池、多介質(zhì)過濾器等預(yù)處理單元后進(jìn)入電滲析裝置，經(jīng)電滲析處理后，分為濃縮液和淡化液；濃縮液進(jìn)入三效濃縮結(jié)晶器，進(jìn)行固液分離；淡化液和三效濃縮結(jié)晶器出水進(jìn)入一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器，進(jìn)行生化脫氮反應(yīng)。本發(fā)明工藝完善，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，控制靈活，運(yùn)行成本低，污水處理效果好，效率高。
【IPC分類】C02F9-14, C02F103-10, C02F103-16
【公開號(hào)】CN104649515
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510024421
【發(fā)明人】姚宏, 左陸珅, 田盛, 劉苗苗
【申請(qǐng)人】北京交通大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日