CN110386697A - 一种疏浚余水处理方法和处理装置 - Google Patents

一种疏浚余水处理方法和处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110386697A
CN110386697A CN201910776506.4A CN201910776506A CN110386697A CN 110386697 A CN110386697 A CN 110386697A CN 201910776506 A CN201910776506 A CN 201910776506A CN 110386697 A CN110386697 A CN 110386697A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dredging
residual water
water
area
crystal region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910776506.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110386697B (zh
Inventor
聂小保
何一帆
蒋昌波
隆院男
金筱英
胡明睿
周梨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha University of Science and Technology
Original Assignee
Changsha University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha University of Science and Technology filed Critical Changsha University of Science and Technology
Priority to CN201910776506.4A priority Critical patent/CN110386697B/zh
Publication of CN110386697A publication Critical patent/CN110386697A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110386697B publication Critical patent/CN110386697B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/586—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds by removing ammoniacal nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F2001/5218—Crystallization
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/14—NH3-N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/18—PO4-P

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

本发明公开了一种疏浚余水处理方法，在疏浚余水中投加镁盐，生成MAP分子团簇，经处理后的余水通入流化床中，余水在经过流化床的结晶区时，在结晶区内由于强制搅拌和高浓度泥沙诱导作用，MAP分子团簇与部分脱稳泥沙颗粒发生快速强制团聚结晶，生成以泥沙颗粒为核心的结晶产物MAP，结晶产物粒径增大后下沉到产物浓缩区浓缩后排出，实现氮磷资源化。本发明还公开了一种实现上述疏浚余水处理方法的处理装置。本发明可以实现疏浚余水中悬浮物和氮磷同步去除，且回收其中部分氮磷的高度集成、易于自动化控制的装置及方法，并且NH3‑N和P的去除效果稳定，占地面积小，特别适合与疏浚余水处理。

Description

一种疏浚余水处理方法和处理装置
技术领域
本发明属于疏浚余水处理技术领域，尤其涉及一种疏浚余水处理方法和处理装置。
背景技术
环保疏浚是水体富营养化控制和黑臭水体治理的主要工程措施。环保疏浚过程中产生的疏浚泥水含水率高达95％以上，固液分离后将产生大量的疏浚余水。在污染底泥疏挖和泵送单元，存在于底泥固相中的污染物将大规模向水中扩散，导致疏浚余水往往具有高悬浮物浓度(SS)、高氨氮(NH3-N)和高磷(P)的显著特点，典型工程实例中，即便经疏浚底泥堆场的自然沉降，疏浚余水中SS、NH3-N和P的平均值分别高达1000mg/L、5mg/L和2mg/L以上。若直接排放至疏浚水体，会产生严重的二次污染。为此，需要对疏浚余水进行相应处理，以满足直接排放标准。
目前针对疏浚余水处理常用的技术方案为混凝加药促沉。通过向疏浚余水中投放大量的铝系、铁系混凝剂，实现悬浮物的脱稳和絮凝，然后悬浮物以絮体的形式经沉淀分离后被去除，相应吸附态或颗粒态的N和P也得到去除。同时，混凝剂的水解产物还对P有很强的吸附性能，因而对P去除效率非常高，可以确保达到直接排放标准。但由于疏浚余水中悬浮物稳定性高，加药促沉后SS去除效果有限，溶解性的NH3-N则几乎未被去除。加药促沉技术不能实现对疏浚余水中的N和P的资源化利用。
中国发明专利(CN104016546A)公布了一种环保疏浚余水净化人工湿地系统，能够实现对悬浮物、N和P的高效去除，但未能实现上述污染的资源化利用。中国实用新型专利(CN2017215042631)公布了一种基于膜集成技术的环保疏浚尾水处理装置，处理效果好，但同样无法实现对悬浮物、N和P的资源化利用。中国发明专利(CN101602535B)介绍了一种磷回收结晶反应器及磷回收方法，该方法采用磷酸铵镁结晶法回收污水中的N和P，但主要适用于畜禽废水等高浓度氮磷废水。中国发明专利(CN104310641A)公布了一种低磷水深度除磷的方法，该方法采用以改性珊瑚砂为晶种，通过一级流化床结晶和二级固定床结晶，可将污水厂二级出水中的磷浓度由0.6～2.4mg/L降低至0.2mg/L以下，同时污水中的磷以结晶产物HAP形式得到回收，但该方法需要10h以上的反应时间，这在疏浚余水的处理中显然是难以实现的。
总之，迄今为止尚未见有针对疏浚余水处理，既能满足相关排放标准，同时又能对其中的N和P进行有效回收的行之有效技术方法报道。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种能够同步去除疏浚余水中悬浮物及氮磷，并实现氮磷回收的疏浚余水处理方法和处理装置。
为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：
一种疏浚余水处理方法，包括如下步骤：
步骤1：在疏浚余水中投加镁盐，余水中低浓度的NH3-N、PO4 3-与投加的Mg2+混合后生成MAP分子团簇，同时泥沙颗粒在Mg2+作用下脱稳；
步骤2：经步骤1处理后的余水通入流化床中，余水在经过流化床的结晶区时，在结晶区内由于强制搅拌和高浓度泥沙诱导作用，MAP分子团簇与部分脱稳泥沙颗粒发生快速强制团聚结晶，生成以泥沙颗粒为核心的结晶产物MAP，结晶产物粒径增大后下沉到产物浓缩区浓缩后排出，实现氮磷资源化；
步骤3：将步骤2处理后的余水中剩余脱稳泥沙颗粒和P去除后达标排放。
进一步的，步骤3的具体过程为：
步骤31：经步骤2处理后的余水进入流化床的混凝区，在进入混凝区前，采用碱液对余水的pH值进行调节，余水中残余Mg2+在高pH值下水解成Mg(OH)2絮体，在搅拌作用下吸附水中残余的脱稳泥沙颗粒和P(主要为非PO43-形式的P)后形成污泥絮体；
步骤32：在上升水流作用下，污泥絮体进入流化床的固液分离区实现固液分离，分离出的上清液经调整pH值后，直接达标排放。
发明人通过大量试验发现，将余水的pH值调节至10.5～11.5，比较适宜，pH值在上述范围内时，Mg2+不仅水解充分，而且步骤32中酸液量添加较少；当pH值低于10.5时，Mg2+的水解过程不充分，混凝效果不佳，而当高于11.5时，pH调整区所需要投加的酸液量会增加，不经济。
进一步的，碱液选自NaOH或者Ca(OH)2(即石灰)，但是因为石灰在水中的溶解度有限，若要达到相同的碱度，需要大量的石灰，这不经济，因此优先采用NaOH。
镁盐一般包括氯化镁、硝酸镁和硫酸镁。但是硝酸镁本身含有氮，对水质而言是增加了污染物；硫酸镁的溶解度也非常小，达不到所需要的Mg2+浓度，所述镁盐优先选泽MgCl2。
发明人发现，当pH值高于9.5时，Mg2+会一定程度发生水解生成Mg(OH)2，从而削弱结晶反应，而MAP结晶反应必须在pH高于8.5的情况下才能顺利进行。因此，流化床的结晶区内pH值范围定在8.5～9.5。
进一步的，流化床的镁盐投加量应控制在20mg/L以上。所述混凝区的水力停留时间控制在8～14min，所述结晶区的水力停留时间控制在4～6min。
进一步的，混凝区和结晶区中的搅拌速度控制在50～100rpm。
一种实现上述疏浚余水处理方法的处理装置，包括流化床，所述流化床包括：
内筒，其内从下到上依次分为结晶产物浓缩区、结晶区和混凝区；
外筒，套置于所述内筒外且顶部设有溢流口，其内从下到上依次分为污泥沉降区和固液分离区；
所述固液分离区位于所述内筒的上方且直接与所述混凝区连通，所述污泥浓缩区处于所述内筒和所述外筒之间；
所述结晶区底部设有进水口，内部设有搅拌机构，所述混凝区和所述结晶区交界处设有第二碱液进口，所述进水口上设有管道混合器。
进一步的，所述外筒内位于所述混凝区的上方还设有pH调整区，所述pH调整区与所述混凝区交界处设有酸液进口。
进一步的，所述结晶产物浓缩区呈倒锥形，且底部设有延伸至所述外筒外的排渣管，所述混凝区内设有搅拌机构。
进一步的，所述污泥沉降区的底部呈倒锥形，且连接有排泥管。
进一步的，外筒和内筒直径之比不小于1.4。
原理和优势
发明人研究发现，疏浚余水中以PO4 3-形式存在的P、NH3-N和加入的Mg2+有发生结晶、生成结晶产物MAP的趋势，但相对于高浓度含磷废水，因疏浚余水中PO4 3-浓度较低，即便pH值调整至最适宜MAP结晶的9.5，体系仍由于过饱和度较低，无法直接结晶。此时PO4 3-、NH3-N和Mg2+以纳米MAP分子团聚形式溶于水中。
根据文献Spherulitic growth of calcium carbonate(Crystal Growth&Design，2010，10：2935-2947)记载，难溶盐在溶液中的结晶模式，除了构晶离子向晶种表面逐一附着的球形结晶模式外，还存在以难溶盐的纳米分子团簇为反应物、分子团簇之间的团聚结晶模式。团聚结晶模式不具选择性，也无需经历构晶离子由液相主体向固体表面液膜的传质、液膜内部的传质，以及结晶反应等多个步骤，因此结晶速率明显快于球形结晶模式。本发明基于快速团聚结晶的总体思路，由于疏浚余水中泥沙颗粒物数量密度高，伴以强制搅拌，分子团簇与泥沙颗粒将发生大规模、高频率的相互碰撞，分子团簇团聚在泥沙颗粒表面，进行快速团聚结晶(结晶在1分钟内完成)，生成以泥沙颗粒为核心的结晶产物MAP。结晶产物颗粒粒径不断增大，之后沉入浓缩区，外排后氮磷得以回收利用，通过后续步骤，将余水中剩余脱稳泥沙颗粒和非PO4 3-形式P去除后，即可达标排放。
余水中剩余脱稳泥沙颗粒和主要以非PO4 3-形式P的去除采用基于镁盐混凝去除悬浮物的思路，水中残余的Mg2+和脱稳泥沙颗粒继续上行进入混凝区，混凝区经NaOH再次调整pH值至10.5～11.5，在此pH值下Mg2+充分水解成Mg(OH)2絮体，Mg(OH)2絮体具有很强的吸附、网捕卷扫作用，在搅拌作用下吸附水中残余的非PO4 3-形式P和脱稳泥沙颗粒后形成污泥絮体。污泥絮体上升至外筒固液分离区，由于过水断面面积增加，上升水流流速减小，相应对污泥絮体的顶托力也减小。污泥絮体在重力作用下，与疏浚余水发生固液分离，向下运动进入沉降区，再落入污泥浓缩区，经重力浓缩下，从流化床排出，上清液则经HCl调整pH值至8.5后，达标直接排放。
现有诱导结晶技术虽也外投晶种，但是其工作机理与本申请完全不同，如专利文献CN104310641A中，以改性珊瑚砂作为晶种，PO4 3-、OH-和Ca2+以构晶离子形式逐一在晶种表面聚集结晶。这一过程包含PO4 3-、OH-和Ca2+从液相主体向固体表面液膜的传质、液膜内部的传质，以及结晶反应等多个步骤，整体结晶速率低，相应的，为提高除磷效果，水力停留时间长达数小时，所需反应设备体积庞大。
但是本申请中，直接利用余水中的泥沙颗粒物数量密度高且细小的特点(泥沙颗粒物粒径一般为10到100微米左右，浓度一般在800～2000mg/L左右)，脱稳泥沙颗粒物与纳米HAP分子团簇频繁碰撞，以专利文献Spherulitic growth of calcium carbonate(Crystal Growth&Design，2010，10：2935-2947)记载的团聚结晶形式迅速结晶，生成以晶种颗粒为核心的结晶产物HAP及其前体物，低磷浓度的余水中的部分的悬浮物、NH3-N和PO4 3-形式的P得以去除，同时整个过程中无需外投诱导剂。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
1、实现了疏浚余水中悬浮物、NH3-N和P的同步去除。其中强制团聚结晶过程可以去除部分的悬浮物、NH3-N和PO4 3-形式的P，镁盐絮凝和沉降浓缩过程过程可以去除剩余悬浮物和非PO4 3-形式的P。
2、对疏浚余水中低浓度NH3-N和P实现了资源化利用。本发明中通过强制搅拌和高浓度泥沙诱导进行强制团聚结晶，显著降低了结晶反应所需活化能，使得反应可以在较低的过饱和度下进行，即低浓度的NH3-N和P条件下发生，生成以脱稳泥沙颗粒为核心的MAP，从而有效克服了MAP结晶只能在高浓度NH3-N和P条件下才能发生的技术难题。
3、NH3-N和P的去除效果稳定。本发明中充分利用疏浚余水中的泥沙颗粒，将其作为诱导剂，无需外投诱导剂即可维持结晶体系的高颗粒物数量密度，确保强制团聚结晶的顺利进行，NH3-N和P的去除效果稳定。
4、系统结构简单、高度集成，便于实现自动化控制。装置采用流化床结构型式，集强制团聚结晶、镁盐混凝、固液分离、沉淀和污泥浓缩等功能于一身，便于实现自动化控制。
5、占地面积小，车载移动，特别适合疏浚余水运行周期短的特征。整个处理装置的总体水力停留时间控制在15min左右，系统占地面积小，可以实现车载移动，无需建设永久性构筑物，从而特别适用于疏浚余水运行周期短(一般为几个月)的特征。
综上所述，本发明是可以实现疏浚余水中悬浮物和氮磷同步去除，且回收其中部分氮磷的高度集成、易于自动化控制的装置及方法，并且NH3-N和P的去除效果稳定，占地面积小，可车载移动，特别适合于疏浚余水处理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明提供的疏浚余水处理装置，采用流化床结构型式，分为内筒1和套设在内筒1外的外筒2，外筒2底部由支撑腿3支撑，顶部设有搅拌机4，内筒1由连接件5连接固定在外筒2内。
其中，内筒1自下至上分为结晶产物浓缩区101、结晶区102和混凝区103，在结晶区102和混凝区103交界处设有第一穿孔加药管6。
外筒2自上至下分pH调整区201、固液分离区202、污泥沉降区203和污泥浓缩区204。其中，固液分离区202的底部与混凝区103的顶部直接连通，pH调整区201、固液分离区202交界处设有第二穿孔加药管7。
搅拌机4的搅拌轴从内筒1的顶部向下竖直延伸至内筒1的结晶区102内，并且在结晶区102和混凝区103的搅拌轴上均设有搅拌桨，分为用于搅动混凝区103的上层搅拌桨401和用于搅拌结晶区102的下层搅拌桨402。
可以想到的是，在一实施例中，结晶产物浓缩区101呈倒锥形，且底部设有延伸至外筒外的排渣管8，污泥浓缩区204同样设计成倒锥形，在倒锥形的污泥浓缩区204底部设有排泥管9。
在实际应用中，为提高加药的均匀性，第一穿孔加药管6和第二穿孔加药管7分别在内筒和外筒内呈平面螺旋分布，第一穿孔加药管6和第二穿孔加药管7的管壁上均布有加药孔。
外筒和内筒直径之比一般不小于1.4，此时外筒横截面积为内筒的2倍以上，内筒水流进入外筒后将骤降50％以上，从而确保固液分离区良好的过夜分离效果。
上述疏浚余水处理装置余水处理工作过程如下：疏浚余水与MgCl2溶液和NaOH溶液在管道混合器12内进行混合后，pH值调整为9.5，低浓度PO4 3-、NH3-N和Mg2+迅速生成MAP分子团簇，同时泥沙颗粒双电层在Mg2+作用下被压缩，变为脱稳颗粒，然后从结晶区102底部设有进水口进入结晶区102。
在结晶区102内下层搅拌桨402作用下，MAP分子团聚与高颗粒物数量密度的脱稳泥沙颗粒发生团聚结晶，生成以脱稳泥沙颗粒为核心的结晶产物MAP。随着结晶过程的持续发生，产物颗粒粒径逐渐增大，沉入结晶产物浓缩区103。结晶产物MAP经浓缩后，由排渣管8排出。
在上升水流作用下，水中残余的Mg2+和脱稳泥沙颗粒进入混凝区103。来自第一穿孔加药管6的NaOH溶液将疏浚余水pH值调整为11。在上层搅拌桨401的搅拌作用下，Mg2+充分水解为Mg(OH)2絮体，并发挥吸附和网捕卷扫作用，脱稳泥沙颗粒被凝聚成污泥絮体。污泥絮体在固液分离区202由于上升流速的降低，与疏浚余水发生固液分离，形成的上清液与来自第二穿孔加药管7的HCl溶液混合，在pH值调整区201调整pH值为8.5后，进入集水槽10，由排水管11达标外排。污泥絮体则沉入污泥沉降区203，然后在污泥浓缩区204重力浓缩，浓缩污泥由排泥管9外排。
下面将结合具体实施例作进一步说明。
实施例1
实施例1是在某流域水环境综合治理的疏浚现场开展的，疏浚余水来自疏浚底泥堆场。实验装置处理规模为2m3/h，内筒直径0.5m，高3m，外筒直径0.7m，高4m。内筒结晶区102和混凝区103的高度分别为1m和2m，对应水力停留时间5min和10min。外筒pH调整区201、固液分离区202、污泥沉降区203和污泥浓缩区204高度分别为0.3m、0.2m、3m和0.5m。Mg2+投加量为20mg/L，结晶区102和混凝区103的pH值分别控制在9.5和11。pH调整区201的pH值控制在8.5。搅拌机4搅拌转速100rpm。实验期间，疏浚余水SS为1050mg/L，NH3-N为5.2mg/L，TP为2.1mg/L，其中PO4 3-形式P为1.5mg/L。
实验期间，装置出水SS稳定在20mg/L以下，NH3-N稳定在3mg/L以下，TP稳定在0.2mg/L以下，均满足当地污水综合排放标准的二级标准，其中SS和TP还可以满足一级标准。结晶区对PO4 3-形式P回收利用率在90％以上，NH3-N的回收利用率在40％以上，整个处理过程对TP的去除率在90％以上。
实施例2
实施例2是在某高原湖泊的污染底泥环保疏浚现场开展的，与实施例1所不同的是。疏浚余水SS为1240mg/L，NH3-N为4.2mg/L，TP为2.8mg/L，其中PO4 3-形式P为2.3mg/L。Mg2+投加量为30mg/L，结晶区102和混凝区103的pH值分别控制在9.5和11.5。pH调整区201的pH值控制在8.0。搅拌机4搅拌转速100rpm。结晶区102和混凝区103对应水力停留时间6min和14min。
实验期间，装置出水SS稳定在40mg/L以下，NH3-N稳定在1.6mg/L以下，TP稳定在0.15mg/L以下，均满足当地污水综合排放标准的二级标准，其中SS和TP还可以满足一级标准。结晶区对PO4 3-形式P回收利用率在90％以上，NH3-N的回收利用率在60％以上，整个处理过程对TP的去除率在94％以上。
实施例3
实施例3是在某黑臭水体环保疏浚现场开展的，与实施例1所不同的是，疏浚余水首先经过了污泥堆场的自然沉降，SS为580mg/L，NH3-N为2.8mg/L，TP为1.6mg/L，其中PO4 3-形式P为1.2mg/L。Mg2+投加量为20mg/L，结晶区102和混凝区103的pH值分别控制在8.5和10.5。pH调整区201的pH值控制在8.5。搅拌机4搅拌转速100rpm。
实验期间，装置出水SS稳定在20mg/L以下，NH3-N稳定在1.0mg/L以下，TP稳定在0.1mg/L以下，均满足当地污水综合排放标准的二级标准，其中SS和TP还可以满足一级标准。结晶区对PO4 3-形式P回收利用率在92％以上，NH3-N的回收利用率在60％以上，整个处理过程对TP的去除率在93％以上。
实施例4
实施例4是在某水库清淤扩容现场开展的，与实施例1所不同的是，疏浚余水SS为1580mg/L，NH3-N为3.7mg/L，TP为3.2mg/L，其中PO4 3-形式P为2.2mg/L。Mg2+投加量为40mg/L，结晶区102和混凝区103的pH值分别控制在8.5和11。pH调整区201的pH值控制在8.0。搅拌机4搅拌转速100rpm。
实验期间，装置出水SS稳定在20mg/L以下，NH3-N稳定在1.8mg/L以下，TP稳定在0.05mg/L以下，均满足当地污水综合排放标准的二级标准，其中NH3-N和TP还可以满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的IV类标准。结晶区对PO4 3-形式P回收利用率在95％以上，NH3-N的回收利用率50％以上。
实施例5
与实施例1所不同的是，本实施例中，搅拌机4搅拌转速20rpm。实验期间，装置出水SS在200mg/L左右，NH3-N稳定在4mg/L，TP稳定在0.8mg/L左右。
实施例6
与实施例1所不同的是，结晶区102和混凝区103的pH值分别控制在8和9。实验期间，装置出水SS在200mg/L左右，NH3-N稳定在4mg/L，TP稳定在1.0mg/L左右。
上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种疏浚余水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在疏浚余水中投加镁盐，余水中低浓度的NH3-N、PO4 3-与投加的Mg2+混合后生成MAP分子团簇，同时泥沙颗粒在Mg2+作用下脱稳；
步骤2：经步骤1处理后的余水通入流化床中，余水在经过流化床的结晶区时，在结晶区内由于强制搅拌和高浓度泥沙诱导作用，MAP分子团簇与部分脱稳泥沙颗粒发生快速强制团聚结晶，生成以泥沙颗粒为核心的结晶产物MAP，结晶产物粒径增大后下沉到产物浓缩区浓缩后排出，实现氮磷资源化；
步骤3：将步骤2处理后的余水中剩余的脱稳泥沙颗粒和P去除后达标排放。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：
步骤31：经步骤2处理后的余水进入流化床的混凝区，在进入混凝区前，采用碱液将余水的pH值提高至10.5～11.5，余水中残余Mg2+在高pH值下水解成Mg(OH)2絮体，在搅拌作用下吸附水中残余的脱稳泥沙颗粒和P后形成污泥絮体；
步骤32：在上升水流作用下，污泥絮体进入流化床的固液分离区实现固液分离，分离出的上清液经调整pH值后，直接达标排放。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述碱液采用NaOH，所述镁盐选自MgCl2。
4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述混凝区的水力停留时间控制在8～14min，所述结晶区的水力停留时间控制在4～6min，流化床的结晶区内pH值控制在8.5～9.5。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：流化床的镁盐投加量控制在20mg/L以上。
6.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：混凝区和结晶区中的搅拌速度均控制在50～100rpm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的处理方法，其特征在于：所述疏浚余水中SS为800～2000mg/L。
8.一种实现权利要求1-7任一项所述疏浚余水处理方法的处理装置，包括流化床，其特征在于，所述流化床包括：
内筒，其内从下到上依次分为结晶产物浓缩区、结晶区和混凝区；
外筒，套置于所述内筒外且顶部设有溢流口，其内从下到上依次分为污泥沉降区和固液分离区；
所述固液分离区位于所述内筒的上方且直接与所述混凝区连通，所述污泥浓缩区处于所述内筒和所述外筒之间；
所述结晶区底部设有进水口，内部设有搅拌机构，所述混凝区和所述结晶区交界处设有第二碱液进口，所述进水口上设有管道混合器。
9.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于：所述外筒内位于所述混凝区的上方还设有pH调整区，所述pH调整区与所述混凝区交界处设有酸液进口。
10.根据权利要求8所述的疏浚余水处理装置，其特征在于：所述结晶产物浓缩区呈倒锥形，且底部设有延伸至所述外筒外的排污管，所述混凝区内设有搅拌机构。
CN201910776506.4A 2019-08-21 2019-08-21 一种疏浚余水处理方法和处理装置 Active CN110386697B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910776506.4A CN110386697B (zh) 2019-08-21 2019-08-21 一种疏浚余水处理方法和处理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910776506.4A CN110386697B (zh) 2019-08-21 2019-08-21 一种疏浚余水处理方法和处理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110386697A true CN110386697A (zh) 2019-10-29
CN110386697B CN110386697B (zh) 2022-02-11

Family

ID=68289233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910776506.4A Active CN110386697B (zh) 2019-08-21 2019-08-21 一种疏浚余水处理方法和处理装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110386697B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003086990A1 (fr) * 2002-04-18 2003-10-23 Ebara Corporation Procede de traitement d'eaux usees et de boues organiques et appareil de traitement de mise en oeuvre
CN103951112A (zh) * 2014-05-13 2014-07-30 中国科学院城市环境研究所 一种去除废水磷回收产品中重金属的方法
CN104310641A (zh) * 2014-10-22 2015-01-28 北京市环境保护科学研究院 一种低磷水深度除磷方法
CN204369634U (zh) * 2014-12-15 2015-06-03 同济大学 一种内循环式鸟粪石结晶装置
KR20170079746A (ko) * 2015-12-31 2017-07-10 창원대학교 산학협력단 맵 스트루바이트 결정화 장치 및 그 장치의 이용방법
WO2019117589A1 (ko) * 2017-12-11 2019-06-20 한국건설기술연구원 이단 공기부상 방식의 결정형성조와 입경 분리가 가능한 결정회수장치가 도입된 인과 질소의 회수 시스템 및 이를 이용한 인과 질소의 회수 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003086990A1 (fr) * 2002-04-18 2003-10-23 Ebara Corporation Procede de traitement d'eaux usees et de boues organiques et appareil de traitement de mise en oeuvre
CN103951112A (zh) * 2014-05-13 2014-07-30 中国科学院城市环境研究所 一种去除废水磷回收产品中重金属的方法
CN104310641A (zh) * 2014-10-22 2015-01-28 北京市环境保护科学研究院 一种低磷水深度除磷方法
CN204369634U (zh) * 2014-12-15 2015-06-03 同济大学 一种内循环式鸟粪石结晶装置
KR20170079746A (ko) * 2015-12-31 2017-07-10 창원대학교 산학협력단 맵 스트루바이트 결정화 장치 및 그 장치의 이용방법
WO2019117589A1 (ko) * 2017-12-11 2019-06-20 한국건설기술연구원 이단 공기부상 방식의 결정형성조와 입경 분리가 가능한 결정회수장치가 도입된 인과 질소의 회수 시스템 및 이를 이용한 인과 질소의 회수 방법

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国环境科学学会编: "《中国环境科学学会学术会议优秀论文选编 1989年》", 30 April 1991, 中国环境科学出版社 *
刘德新著: "《油田污水处理》", 30 April 2015, 中国石油大学出版社 *
张正红等: "鸟粪石结晶-絮凝同步处理沼液实验研究", 《中国沼气》 *
熊道陵等: "《电镀污泥中有价金属提取技术》", 31 October 2013, 冶金工业出版社 *
钱建华著: "《精细化学品化学》", 31 December 2010, 东北大学出版社 *
骆欣著: "《微滤膜组合技术处理废水的研究》", 31 January 2019, 中国矿业大学出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110386697B (zh) 2022-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106630084A (zh) 两级两相流化床自结晶处理高氟、高硬度废水方法及系统
CN101941752A (zh) 一种含氟废水的处理方法及装置
CN206486333U (zh) 一种混凝沉淀一体化反应器
CN105000585B (zh) 磷石膏中和净化处理工艺
CN106830252A (zh) 具有载体絮凝沉淀功能的一体式水处理装置
CN104085987A (zh) 同步实现污水脱氮除磷、剩余污泥减量和磷资源回收的方法以及装置
CN104129769A (zh) 一种高效低耗紧凑型鸟粪石回收装置
CN102372353A (zh) 一种旋流式结晶除磷反应器
CN204265559U (zh) 一种低磷水深度除磷设备
CN104310641A (zh) 一种低磷水深度除磷方法
CN105621741A (zh) 一种高含盐工业废水的新型集成软化处理装置
CN206308090U (zh) 两级两相流化床自结晶处理高氟、高硬度废水的系统
CN111499144B (zh) 一种河道淤泥控污调理装置及方法
CN103193370A (zh) 一种剩余污泥的磷回收装置
CN110386697A (zh) 一种疏浚余水处理方法和处理装置
CN105906007A (zh) 一种磷回收反应器
CN210974184U (zh) 一种污水厂二级出水中磷的回收装置
JPH11267665A (ja) 脱リン装置
CN205076808U (zh) 一种废水磷肥生产组合装置
CN204675924U (zh) 一种一体化生物介体除磷反应器
CN108585271A (zh) 一种从污水中回收磷元素的方法
CN210974183U (zh) 一种疏浚余水处理装置
CN106517667A (zh) 一种从化粪池废水中回收氮磷的装置及方法
CN204999765U (zh) 一种除磷脱氮污水处理装置
CN105540770A (zh) 一种磁诱导结晶去除及回收污水中磷的方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant