CN210505835U - 一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统 - Google Patents

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董俊
张岚欣
曹斌强
王威
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许存根
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Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域,具体涉及一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统,包括沿水处理进程依次连通的树脂罐、废液收集池、反硝化池、沉淀池和污泥池,还包括污泥水解酸化罐,所述污泥水解酸化罐分别与上清液储罐和所述污泥池连通,所述上清液储罐通过碳源投加泵与反硝化池连通,反硝化池与沉淀池相互连通。本实用新型的系统,对于树脂再生废液,采用活性污泥为原料,于污泥水解酸化罐内进行厌氧水解酸化处理,为生化反硝化脱氮提供优质碳源,降低系统运行成本,具有高效、稳定、经济、节能的脱氮效果,经过本实用新型的系统处理后的树脂再生废液中的总氮、COD、悬浮物等均具有较好的去除效果。

Description

一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,具体涉及一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统。
背景技术
水体富营养化是由于氮磷等营养物的排入引起水体中藻类大量繁殖的现象。水体富营养化主要表现为水华现象、赤潮现象,藻类过度生长繁殖,将造成水中溶解氧的急剧变化,可在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,严重影响鱼类的生存,同时降低了水体透明度,沉于水底的死亡藻类在缺氧状态下腐化、分解,使水体变黑、变臭。水体富营养化的防治是水环境保护中的重要问题,受到国内外的重视,其主要防治方法就是从源头控制氮磷的排放,以及对污水的深度处理。
目前国内外主要的脱氮工艺有:蒸馏法、吹脱法、化学氧化法、离子交换法、膜过滤、生化脱氮法等,其中蒸馏法能耗较高;吹脱法仅适用于原水含氮浓度较高的情况,对于低浓度总氮含量的污水无法发挥效果;化学氧化法反应条件控制较严格、易生成副产物造成二次污染;膜过滤投资及运行费用较高;生化脱氮工艺技术成熟、可靠,但生化脱氮去除率有限,因此出水总氮含量无法降至地表水标准的限值要求,对于大型污水处理厂尾水中低浓度的总氮(15-20mg/L),采用离子交换树脂脱氮法,通过阴离子交换可快速、稳定、有效的将出水总氮降低至1mg/L以下。
大孔脱氮树脂通过离子交换将硝酸根离子去除并进行富集,采用氯化钠溶液对吸附饱和的树脂进行再生置换、清水冲洗后所产生的废液,含有较高浓度的氯化钠和硝酸根(600-800mg/L),如不处理将造成二次污染,为了使大孔脱氮树脂在大型污水项目中得到广泛应用,确保在整个处理系统中无任何污染物的外排,必须采用合适的工艺对含高盐高硝酸根的再生废液进行处置,使其满足排放要求,不对环境造成污染。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统。
本实用新型实现目的所采用的方案是:一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统,包括沿水处理进程依次连通的树脂罐、废液收集池、反硝化池、沉淀池和污泥池,还包括污泥水解酸化罐,所述污泥水解酸化罐分别与上清液储罐和所述污泥池连通,所述上清液储罐通过碳源投加泵与反硝化池连通,反硝化池与沉淀池相互连通。
优选地,所述树脂罐底部的出水管设有氯化钠投加装置。
优选地,所述污泥水解酸化罐的进料管设有进料泵和碱液投加装置。
优选地,所述污泥水解酸化罐内设有慢速搅拌器。
优选地,所述污泥水解酸化罐设有加热夹层。
本实用新型的利用反硝化处理树脂再生废液的系统,对于含有较高浓度氯化钠及硝酸根的树脂再生废液,采用技术成熟、运用广泛的反硝化脱氮工艺进行处理,采用活性污泥为原料,于污泥水解酸化罐内进行厌氧水解酸化处理,污泥水解酸化过程产生大量的溶解性有机物(SCOD)与挥发性脂肪酸(VFA),为生化反硝化脱氮提供优质碳源,降低系统运行成本,同时针对我国城市污泥处置问题日益凸显的难题,采用污泥厌氧发酵产生VFA的方式是实现污泥减量和资源化利用的一条新途径,本实用新型利用污泥厌氧水解酸化所产生的上清液作为碳源,采用高盐反硝化工艺对树脂再生废液进行处理,具有高效、稳定、经济、节能的脱氮效果,经过本实用新型的系统处理后的树脂再生废液中的总氮、COD、悬浮物等均具有较好的去除效果。
本实用新型的利用反硝化处理树脂再生废液的系统,对于含有较高浓度氯化钠及硝酸根的树脂再生废液,采用技术成熟、运用广泛的反硝化脱氮工艺进行处理,首先于反硝化池内投加耐高盐含量的反硝化菌群,污泥浓度高,适应性强,在含盐量约5%的工况下仍具有较强的脱氮效果,可强化反硝化反应,同时针对再生废液中碳源不足的情况,采用活性污泥为原料,于反应罐内进行厌氧水解酸化处理,污泥水解酸化过程可产生大量的溶解性有机物(SCOD)与挥发性脂肪酸(VFA),这些物质不仅可以为生化反硝化脱氮提供优质碳源,降低系统运行成本,与传统工艺相比,本实用新型具有工艺成熟、碳源廉价易得、抗冲击能力强、工程投资及运行费用省、出水水质稳定、自动化程度高、无二次污染等有益效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的系统结构图;
图2为本实用新型实施例2的方法流程图。
图中,1.进水泵,2.树脂罐,3.废液收集池,4.反硝化池,5.污泥水解酸化罐,6.上清液储罐,7.碳源投加泵,8.沉淀池,9.污泥池,10.脱水装置,11.氯化钠投加装置,12.进料泵,13.碱液投加装置,14.慢速搅拌器,15.加热夹层。
具体实施方式
为更好的理解本实用新型,下面的实施例是对本实用新型的进一步说明,但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
如图1所示,一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统,包括沿水处理进程依次连通的树脂罐2、废液收集池3、反硝化池4、沉淀池8和污泥池9,还包括污泥水解酸化罐5,所述污泥水解酸化罐5分别与上清液储罐6和所述污泥池9连通,所述上清液储罐6通过碳源投加泵7与反硝化池4连通,反硝化池4与沉淀池8相互连通。
树脂罐2的出口连通废液收集池3的入口,废液收集池3的出口连通反硝化池4的入口,反硝化池4的出口连通沉淀池8的入口,沉淀池8的污泥出口分别连通污泥池9的入口和反硝化池4的入口,沉淀池8的出水混合树脂罐2的出水一起排放,泥水解酸化罐5的出口分别连通污泥池9的入口和上清液储罐6的入口,上清液储罐6通过碳源投加泵7与反硝化池4连通。
本实施例中,所述树脂罐2底部的出水管设有氯化钠投加装置11。
本实施例中,所述污泥水解酸化罐5的进料管设有进料泵12和碱液投加装置13。
本实施例中,所述污泥水解酸化罐5内设有慢速搅拌器14。
本实施例中,所述污泥水解酸化罐5设有加热夹层15。
本实施例的利用反硝化处理树脂再生废液的系统工作时,具体流程如下:
污水处理厂的尾水首先经进水泵1提升后进入树脂罐2,利用树脂罐2内填充的大孔脱氮树脂,与来水中的硝酸根离子进行离子交换,吸附硝酸根从而实现总氮的去除,出水总氮<1mg/L;大孔脱氮树脂吸附达到饱和之后需采用5%-8%的氯化钠溶液(再生液)进行再生,使用氯化钠投加装置11输送再生液,树脂单次再生所需的再生液体积为树脂体积的1.2-1.5倍,再生过程中因置换及冲洗产生的再生废液排入废液收集池3,并进入反硝化池4进行生化脱氮;以市政污水处理厂二沉池内含水率99%的活性污泥为原料,采用进料泵12定期输送至污泥水解酸化罐5内进行污泥的厌氧水解酸化,首先,利用碱液投加装置13调整待处理的污泥PH至10-11范围内,将慢速搅拌器14的搅拌速率设置为60-80r/min,同时利用加热夹层15将反应温度控制为50-55℃,污泥停留时间(SRT)控制为4-6天。在上述工艺参数下,利用厌氧环境可将污泥中的有机物转化为小分子的挥发性脂肪酸(VFA),将其上清液排入上清液储罐6,污泥水解酸化所得上清液通过碳源投加泵7定量投加至反硝化池4作为碳源,为反硝化提供电子供体,以强化反硝化作用,对再生废液中的总氮进行去除,泥水混合物通过沉淀池8分离,出水污染物指标COD≤100mg/L,总氮≤20mg/L,与树脂罐2出水混合排放。
沉淀池8内污泥部分回流至反硝化池4,同时沉淀池8与污泥水解酸化罐5内的剩余污泥定期均排至污泥池9,经脱水装置10脱水后进行外运处置。
实施例2
如图2所示,一种利用反硝化处理树脂再生废液的方法,包括以下步骤:
步骤1:以市政污水处理厂二沉池内含水率99%的活性污泥为原料,定期输送至污泥水解酸化罐5内进行污泥的厌氧水解酸化,调节PH为10-11,反应温度控制为50-55℃,污泥搅拌速率控制为60-80r/min,污泥停留时间(SRT)控制为4-6天,将污泥中的有机物转化为小分子的挥发性脂肪酸(VFA),将其上清液排入上清液储罐6;
步骤2:树脂罐2中的大孔脱氮树脂吸附达到饱和之后利用5%-8%氯化钠溶液进行再生,单次树脂再生所需的氯化钠溶液体积为所述的树脂体积的1.2-1.5倍,再生过程中因置换及冲洗产生的废液排入废液收集池3,并进入反硝化池4进行生化脱氮;所述的反硝化池4内还投加了3000-5000mg/L高盐度下经过驯化培养的反硝化菌群;
步骤3:通过碳源投加泵7将上述污泥水解酸化所得的上清液投加至所述的反硝化池4作为碳源,投加量为3%-5%,以强化反硝化作用,对再生废液中的总氮进行去除;
步骤4:步骤3中反硝化池4内产生的泥水混合物排入沉淀池8中进行沉淀分离,出水污染物指标COD≤100mg/L,总氮≤20mg/L,与所述的树脂罐2出水混合排放,沉淀池8内所含30%-50%的污泥回流至反硝化池4;
步骤5:沉淀池8内剩余污泥与污泥水解酸化罐5内的剩余污泥定期均排至污泥池9,经脱水装置10脱水后进行外运处置。
本实用新型利用污泥厌氧水解酸化所产生的上清液作为碳源,采用高盐反硝化工艺对树脂再生废液进行处理,具有高效、稳定、经济、节能的脱氮效果,其技术原理如下:
再生废液中含有600-800mg/L的硝酸盐和3%-5%的氯化钠,如不处理将对环境造成二次污染,高盐度及盐度变化对微生物有抑制作用,破坏生物的代谢功能并降低生物的降解能力,因此通过活性污泥的驯化过程培养出具有良好有机物降解性能的耐盐微生物是处理高盐高硝酸根废水的重要前提。通过对微生物的驯化和培养,微生物逐渐适应一定的盐度变化,高盐度不会降低有机物去除率和脱氮效率,适当的含盐量还可以提高污泥絮凝性,对高盐废水生物处理系统起到稳定作用。
同时,反硝化池内易生物降解COD的含量是影响生物脱氮效果的重要因素之一。因此,可利用市政污水厂的活性污泥,进行厌氧水解酸化。污泥的厌氧消化分为水解、酸化、乙酸化、甲烷化4个阶段,污泥水解酸化过程可以将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质,小分子物质进一步转化为挥发性脂肪酸,从而增加溶解性有机物与易生物降解有机物的比例,整个过程可产生大量的溶解性有机物(SCOD)与挥发性脂肪酸(VFA),这些物质可以为生物反硝化脱氮提供优质碳源。
在反硝化池内投加一定浓度经过高盐度下成功驯化的活性污泥,在不高于5%-8%的氯化钠含量下,利用反硝化菌的作用,并投加污泥水解酸化所产生的上清液为碳源,将污水中的硝酸盐氮转化为N2从水中脱除,总氮去除率可达到90%以上。
以上所述是本实用新型的优选实施方式而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和变动,这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统,其特征在于:包括沿水处理进程依次连通的树脂罐(2)、废液收集池(3)、反硝化池(4)、沉淀池(8)和污泥池(9),还包括污泥水解酸化罐(5),所述污泥水解酸化罐(5)分别与上清液储罐(6)和所述污泥池(9)连通,所述上清液储罐(6)通过碳源投加泵(7)与反硝化池(4)连通,反硝化池(4)与沉淀池(8)相互连通。
2.根据权利要求1所述的利用反硝化处理树脂再生废液的系统,其特征在于:所述树脂罐(2)底部的出水管设有氯化钠投加装置(11)。
3.根据权利要求1所述的利用反硝化处理树脂再生废液的系统,其特征在于:所述污泥水解酸化罐(5)的进料管设有进料泵(12)和碱液投加装置(13)。
4.根据权利要求3所述的利用反硝化处理树脂再生废液的系统,其特征在于:所述污泥水解酸化罐(5)内设有慢速搅拌器(14)。
5.根据权利要求4所述的利用反硝化处理树脂再生废液的系统,其特征在于:所述污泥水解酸化罐(5)设有加热夹层(15)。
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