CN108623085A - 一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统及方法，包括：储水池，吸附反应池，混凝池，沉淀池，中间水池，MBR反应池以及电催化氧化反应池；其中，该储水池通过离心泵与该吸附反应池相连接；该吸附反应池的出水通过离心泵进入该混凝池后，进入该沉淀池后，流入该中间水池；该中间水池的出水通过离心泵连续流入该MBR反应池，该MBR反应池包括膜池，该膜池中设超滤膜；该MBR反应池的出水经离心泵提升进入该电催化氧化反应池，该电催化氧化反应池内设正负电极和电源，并设循环泵使电催化氧化反应池内液体循环流动。浓缩液中的COD、TN去除率高，出水水质能达标排放，无污染物去除彻底，无二次污染和污染物转移。

Description

一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统及方法
技术领域
本发明涉及高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理，尤其涉及到垃圾渗滤液浓缩液深度处理。
背景技术
随着垃圾渗滤液、工业废水处理的排放标准越来越严格，纳滤、反渗透等处理单元成为了垃圾渗滤液、工业废水生化处理后的深度处理工艺。虽然这种处理工艺可使渗滤液处理、工业废水后的出水指标基本达到排放标准的要求，但膜过滤并未降解有毒有害污染物，仅仅是将其富集浓缩，而作为膜处理的副产物，浓缩液对环境会造成更大的危害性。浓缩液产生量较高，往往占原液的20-30％以上。这些膜浓缩液含有生化法不能降解的有机物，浓缩液的处理问题已经成为限制膜技术广泛应用的障碍，如何将这些含有大量污染物的浓缩液进行有效的处理成为迫在眉睫的问题。
传统的回灌、蒸发等处理方法未能彻底解决浓缩液问题，而单一的芬顿法、电催化氧化法或臭氧催化氧化法虽能进行有机物氧化，往往存在TN(total nitrogen，总氮)去除率不高、能耗较高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统及方法，浓缩液中的COD、TN去除率高，出水水质能达标排放，无污染物去除彻底，无二次污染和污染物转移。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统，其包括：储水池，吸附反应池，混凝池，沉淀池，中间水池，MBR反应池以及电催化氧化反应池；其中，该储水池通过离心泵与该吸附反应池相连接；该吸附反应池内设机械搅拌器，吸附剂通过投料泵投料至该吸附反应池；该吸附反应池的出水依次通过离心泵进入该混凝池的中快速搅拌区和慢速搅拌区后，进入该沉淀池后，流入该中间水池；该中间水池的出水通过离心泵连续流入该MBR反应池，该MBR反应池包括膜池，该膜池中设超滤膜；该MBR反应池的出水经离心泵提升进入该电催化氧化反应池，该电催化氧化反应池内设正负电极和电源，并设循环泵使电催化氧化反应池内液体循环流动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还是：提供一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理方法，其采用上述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统实施。
在一些实施例中，使储水池中的高氮有机废水膜滤浓缩液通过离心泵快速进入该吸附反应池，开启机械搅拌器，搅拌速度为200～300r/min，吸附剂通过投料泵连续投料至该吸附反应池，吸附剂的投加量为5～25kg/吨浓缩液，投料时间与机械搅拌时间一致，机械搅拌时间为3～8小时。
在一些实施例中，吸附反应结束后，通过离心泵将该吸附反应池中的混合液依次流入该混凝池的中快速搅拌区和慢速搅拌区，同时通过计量泵往该混凝池进水口处分别连续投加PAC、PAM，投加量分别为10～40mg/L、1～4mg/L，搅拌速度200～250r/min，水力停留时间为0.5～1.5min；快速搅拌器的搅拌速度50～100r/min，水力停留时间为2～5min；使该混凝池出水连续流入该沉淀池，水力停留时间为30～60min，出水进入该中间水池。
在一些实施例中，使该中间水池出水通过离心泵连续流入该MBR反应池；采用好氧/缺氧交替的运行，好氧曝气时间、缺氧搅拌时间分别为8～24h、4～12h；好氧段的溶解氧控制在1～2mg/L；在缺氧搅拌开始投加的甲醇作为反硝化碳源，甲醇质量∶硝态氮质量＝(3～4)∶1；反应结束后通过超滤膜过滤出水。
在一些实施例中，使该电催化氧化反应池的反应时间为2～6h。
在一些实施例中，该吸附剂为改性煤制活性炭。
在一些实施例中，该MBR反应池的污泥取自垃圾渗滤液处理站的活性污泥，并投入了耐盐异养菌和耐盐自养硝化菌，MLSS为3000～5000mg/L。
本发明的有益效果在于，通过巧妙地采用储水池，吸附反应池，混凝池，沉淀池，中间水池，MBR反应池以及电催化氧化反应池构成高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统，浓缩液中的COD、TN去除率高，出水水质能达标排放，无污染物去除彻底，无二次污染和污染物转移。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统的结构示意。
其中，附图标记说明如下：1储水池，11离心泵，2吸附反应池，21机械搅拌器，22投料泵，23离心泵，3混凝池，31快速搅拌区，32慢速搅拌区，33投料泵，34机械搅拌器，35机械搅拌器，4沉淀池，5中间水池，51离心泵，6MBR反应池，61膜池，62超滤膜，63离心泵，7电催化氧化反应池，71正负电极，72电源，73循环泵。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
参见图1，图1为本发明的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统的结构示意。本发明提出一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统100，包括：储水池1，吸附反应池2，混凝池3，沉淀池4，中间水池5，MBR(Membrane Bio-Reactor，膜-生物反应器)反应池6以及电催化氧化反应池7。
具体地，储水池1通过离心泵11与吸附反应池2相连接。吸附反应池2内设机械搅拌器21。吸附剂通过投料泵22投料至吸附反应池2。吸附反应池2的出水依次通过离心泵23进入混凝池3的中快速搅拌区31和慢速搅拌区32后，进入平流沉淀池4后，流入中间水池5。中间水池5的出水通过离心泵51依次连续流入该MBR反应池6，该MBR反应池6包括膜池61，该膜池61中设超滤膜62。MBR反应池6的出水经离心泵63提升进入电催化氧化反应池7。电催化氧化反应池7内设正负电极71和电源72，并设循环泵73使电催化氧化反应池7内液体循环流动，电催化氧化反应结束后出水直接达标排放。
该高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统100的工作原理大致包括：
一、储水池1中的高氮有机废水膜滤浓缩液，通过离心泵11快速进入进入吸附反应池2。开启机械搅拌器21，搅拌速度为200～300r/min，吸附剂通过投料泵22连续投料至吸附反应池2。吸附剂的投加量为5～25kg/吨浓缩液，投料时间与机械搅拌时间一致，机械搅拌时间为3～8小时。通过吸附反应，可以去除浓缩液中40～60％的有机物和TN。在本实施例中，吸附剂选用改性煤制活性炭。在本实施例中，机械搅拌时间为6小时。
二、吸附反应结束后，通过离心泵23将吸附反应池2中的混合液依次流入混凝池3中快速搅拌区31和慢速搅拌区32，同时通过计量泵33往混凝池3进水口处分别连续投加PAC(Polyaluminium Chloride，聚合氯化铝)、PAM(Polyacrylamide，聚丙烯酰胺)，投加量分别为10～40mg/L、1～4mg/L，搅拌速度200～250r/min，水力停留时间为0.5～1.5min。快速搅拌器34的搅拌速度50～100r/min，水力停留时间为2～5min。混凝池3出水连续流入平流沉淀池4，水力停留时间为30～60min，出水进入中间水池5。通过将吸附剂与液体进行了固液分离，出水浊度低于2.0NTU。
三、中间水池5出水通过离心泵51依次连续流入MBR反应池6，MBR反应池6中的污泥取自垃圾渗滤液处理站的活性污泥，并投入了耐盐异养菌、耐盐自养硝化菌，MLSS(mixedliquid suspended solids，混合液悬浮固体浓度)为3000～5000mg/L。采用好氧/缺氧交替的运行，好氧曝气时间和缺氧搅拌时间分别为12h和8h。好氧区的溶解氧控制在1～2mg/L；在缺氧搅拌开始投加的甲醇作为反硝化碳源，甲醇质量∶硝态氮质量＝(3-4)∶1。在好氧阶段，利用水解微生物的氨化作用将部分有机氮转化为氨氮，硝化菌将氨氮硝化为硝态氮。反硝化菌在膜池61充分利用甲醇为反硝化碳源进行反硝化去除硝态氮，部分大分子有机氮也发生氨化作用，TN降低了20～30％。反应结束后，通过超滤膜62过滤出水。在本实施例中，甲醇质量∶硝态氮质量＝3-4∶1。纳滤/反渗透产生的浓缩液(也即没有透过超滤膜62的物质)为难生物降解有机物，其COD为500～2500mg/L，TN为10～300mg/L。
四、超滤膜62出水进入电催化氧化反应池7，电催化氧化反应池7中正负电极板71间距为1～4cm，调整电源72输出电流密度为5～30mA/cm 2，设循环泵73使液体循环以加速反应进行，反应时间为2～6h，可以去除大多数COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)、氨氮，出水达标排放。实验结果表明：在该深度处理系统100运行稳定后，经过检测，出水COD浓度为30～90mg/L，出水TN浓度为25-35mg/L，出水水质达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》的排放标准。
本发明的有益效果在于，浓缩液中的COD、TN去除率高，出水水质能达标排放；污染物去除彻底，无二次污染和污染物转移；吨水处理费用低，为现行技术运营费用的40～70％；以及组合工艺运营稳定性高。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统，其特征在于，包括：储水池，吸附反应池，混凝池，沉淀池，中间水池，MBR反应池以及电催化氧化反应池；其中，该储水池通过离心泵与该吸附反应池相连接；该吸附反应池内设机械搅拌器，吸附剂通过投料泵投料至该吸附反应池；该吸附反应池的出水依次通过离心泵进入该混凝池的中快速搅拌区和慢速搅拌区后，进入该沉淀池后，流入该中间水池；该中间水池的出水通过离心泵连续流入该MBR反应池，该MBR反应池包括膜池，该膜池中设超滤膜；该MBR反应池的出水经离心泵提升进入该电催化氧化反应池，该电催化氧化反应池内设正负电极和电源，并设循环泵使电催化氧化反应池内液体循环流动。
2.一种高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理方法，其特征在于：采用权利要求1所述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统实施。
3.根据权利要求2所述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理方法，其特征在于：使储水池中的高氮有机废水膜滤浓缩液通过离心泵快速进入该吸附反应池，开启机械搅拌器，搅拌速度为200～300r/min，吸附剂通过投料泵连续投料至该吸附反应池，吸附剂的投加量为5～25kg/吨浓缩液，投料时间与机械搅拌时间一致，机械搅拌时间为3～8小时。
4.根据权利要求2所述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理方法，其特征在于：吸附反应结束后，通过离心泵将该吸附反应池中的混合液依次流入该混凝池的中快速搅拌区和慢速搅拌区，同时通过计量泵往该混凝池进水口处分别连续投加PAC、PAM，投加量分别为10～40mg/L、1～4mg/L，搅拌速度200～250r/min，水力停留时间为0.5～1.5min；快速搅拌器的搅拌速度50～100r/min，水力停留时间为2～5min；使该混凝池出水连续流入该沉淀池，水力停留时间为30～60min，出水进入该中间水池。
5.根据权利要求2所述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理方法，其特征在于：使该中间水池出水通过离心泵连续流入该MBR反应池；采用好氧/缺氧交替的运行，好氧曝气时间、缺氧搅拌时间分别为8～24h、4～12h；好氧段的溶解氧控制在1～2mg/L；在缺氧搅拌开始投加的甲醇作为反硝化碳源，甲醇质量∶硝态氮质量＝(3～4)∶1；反应结束后通过超滤膜过滤出水。
6.根据权利要求2所述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理方法，其特征在于：使该电催化氧化反应池的反应时间为2～6h。
7.根据权利要求2所述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统，其特征在于：该吸附剂为改性煤制活性炭。
8.根据权利要求2所述的高氮有机废水膜滤浓缩液深度处理系统，其特征在于：该MBR反应池的污泥取自垃圾渗滤液处理站的活性污泥，并投入了耐盐异养菌和耐盐自养硝化菌，MLSS为3000～5000mg/L。
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