CN210974168U - 一种利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统 - Google Patents

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张岚欣
曹斌强
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本实用新型涉及污水处理技术领域,具体涉及一种利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,该利系统包括,沿着水处理进程依次连通设置有脱氮树脂罐、废液池、厌氧氨氧化反应器、沉淀池、清水池、管式超滤膜装置、污泥浓缩池;所述清水池通过一级提升泵与管式超滤膜装置连通,所述沉淀池分别连通所述厌氧氨氧化反应器和污泥浓缩池;还包括用于储存污水原水的储水池,所述储水池连通所述厌氧氨氧化反应器。本实用新型的系统,对树脂再生废液中的总氮具有较高的去除率,与传统废水处理系统相比,本实用新型的系统具有能耗低、剩余污泥量少、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。

Description

一种利用厌氧氨氧化处理大孔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,具体涉及一种利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统。
背景技术
随着社会和人类文明的发展,人类活动及生产中所产生的污水量随之剧增,为了实现资源的可持续化发展,确保此类污水排入自然水体不产生污染,需要将污水处理至一定程度,然而相应的排放标准中对总氮的含量要求严格,其中,《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水体要求总氮含量≤1mg/L,部分常规工艺很难保证排放水体中总氮完全达标。
目前,总氮脱除技术主要分为物理法、化学法、生物技术等。物理法主要有蒸馏、电渗析、反渗透、离子交换法等,由于处理费用较高、容易产生浓水等问题在应用上受到一定的限制;化学法是利用一定的还原剂还原水中的硝酸盐,目前研究较多的还原剂有金属Fe、二价铁等,由于反应条件的控制比较严格、药剂费较高、副产物易造成二次污染等,使得化学法在应用中也受到较大的限制;生物技术是利用反硝化菌将硝酸盐还原为氮气的生物过程,生物法工艺条件较难控制、且无法去除低浓度的硝酸盐氮。
对于污水厂尾水中低浓度的总氮,可采用大孔树脂进行脱氮,通过离子交换可快速、稳定的将出水总氮降至1mg/L以下。大孔脱氮树脂通过离子交换将硝酸根离子置换并富集,采用氯化钠溶液对吸附饱和的树脂再生,产生的废液含有较高浓度的氯化钠和硝酸根,如不处理将造成二次污染,为了在大型污水处理项目中大力推广及应用大孔脱氮树脂,必须对再生废液进行处置,使其满足排放要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种利用厌氧氨氧化处理大孔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:一种利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,包括沿着水处理进程依次连通设置有脱氮树脂罐、废液池、厌氧氨氧化反应器、沉淀池、清水池、管式超滤膜装置、污泥浓缩池;所述清水池通过一级提升泵与管式超滤膜装置连通,所述沉淀池别连通所述厌氧氨氧化反应器和污泥浓缩池;还包括用于储存污水原水的储水池,所述储水池连通所述厌氧氨氧化反应器。
优选地,所述脱氮树脂罐的出水管线上设有氯化钠投加装置。
优选地,所述厌氧氨氧化反应器内填充了悬挂性填料,所述悬挂性填料为半软性填料,所述悬挂性填料直径为100-150mm,安装间距为150-200mm。
优选地,所述厌氧氨氧化反应器的进水管处设有氨源投加泵,用于将储水池(5)中的储水投加进厌氧氨氧化反应器(4)中。
优选地,所述清水池的进水管处还设有粉末活性炭投加装置,所述清水池内设有搅拌器。
优选地,所述管式超滤膜装置由至少一组超滤膜组件构成,超滤膜平均孔径为0.01~0.5微米,操作压力为0.25~0.35MPa,膜通量为300~450L/(m2.h),产水浊度<0.1NTU,膜丝为聚丙烯腈膜丝。
本实用新型的利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,对树脂再生废液中的总氮具有较高的去除率,与传统废水处理系统相比,本实用新型的系统具有能耗低、剩余污泥量少、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。
本实用新型对于含有较高浓度氯化钠及硝酸根的树脂再生废液,以含有一定氨氮浓度的污水原水为氨源,投加至厌氧氨氧化反应器内进行再生废液的脱氮处理,其中,厌氧氨氧化在缺氧条件下进行,无需氧气的供应,可节省60%的能源消耗,厌氧氨氧化无需投加有机碳源,大大节省了碳源,同时工艺剩余污泥量少,污泥处置费用低,总氮去除负荷较高,从而能减少工艺占地面积,降低工艺基建成本。
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,1.二级提升泵,2.脱氮树脂罐,3.废液池,4.厌氧氨氧化反应器,5.储水池,6.沉淀池,7.污泥浓缩池,8.清水池,9.一级提升泵,10.管式超滤膜装置,11.脱水装置,12.氯化钠投加装置,13.悬挂性填料,14.氨源投加泵,15.粉末活性炭投加装置,16.搅拌器。
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,一种利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,包括沿着水处理进程依次连通设置有脱氮树脂罐2、废液池3、厌氧氨氧化反应器4、沉淀池6、清水池8、管式超滤膜装置10、污泥浓缩池7;所述清水池8通过一级提升泵9与管式超滤膜装置10连通,所述沉淀池6分别连通所述厌氧氨氧化反应器4和污泥浓缩池7;还包括用于储存污水原水的储水池5,所述储水池5连通所述厌氧氨氧化反应器4。
脱氮树脂罐2的出口连通废液池3的入口,废液池3的出口连通厌氧氨氧化反应器4的入口,厌氧氨氧化反应器4的出口连通沉淀池6的入口,沉淀池6的污泥出口分别连通厌氧氨氧化反应器4和污泥浓缩池7,沉淀池6的出水口连通清水池8的入口,清水池8的通过一级提升泵9与管式超滤膜装置10连通,管式超滤膜装置10的出水直接排放。
本实施例中,所述脱氮树脂罐2的出水管线上设有氯化钠投加装置12。
本实施例中,所述厌氧氨氧化反应器4内填充了悬挂性填料13,所述悬挂性填料13为半软性填料,材质为PP,所述悬挂性填料13直径为100-150mm,安装间距为150-200mm。
所述悬挂性填料13用于污水、废水处理工程,配套于接触氧化塔、氧化池氧化槽等设备,是一种生物接触氧化法和厌氧发酵法处理废水的生物载体。活性污泥中的微生物依附于填料表面形成生物膜,可获得更好的生长,使得污泥浓度更高,对污染物的降解效果更好。比不加任何填料的反应器,处理效果高得多。
本实施例中,所述厌氧氨氧化反应器4的进水管处设有氨源投加泵14,用于将储水池(5)中的储水投加进厌氧氨氧化反应器(4)中。
本实施例中,所述清水池8的进水管处还设有粉末活性炭投加装置15,所述清水池8内设有搅拌器16。
本实施例中,所述管式超滤膜装置10由至少一组超滤膜组件构成,超滤膜平均孔径为0.01~0.5微米,操作压力为0.25~0.35MPa,膜通量为300~450L/m2.h,产水浊度<0.1NTU,膜丝材质为聚丙烯腈。
本实施例的利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统的工作流程如下:
市政污水厂的尾水首先经二级提升泵1提升后进入脱氮树脂罐2,通过树脂的离子交换作用去除来水中的硝酸根,实现总氮的去除;树脂达到饱和后需采用5%-8%的氯化钠溶液(再生液)进行再生,使用氯化钠投加装置12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池3,并进入厌氧氨氧化反应器4,以市政污水厂的原水为氨源,储存于储水池5内,通过氨源投加泵14定量投加至厌氧氨氧化反应器4进行厌氧氨氧化反应,投加量为待处理再生废液体积的5%-10%,从而降低出水总氮含量;厌氧氨氧化反应器4排出的泥水混合物通过沉淀池6分离,出水进入清水池8,并通过粉末活性炭投加装置15投加粉末活性炭,经过搅拌器16搅拌处理吸附后充分吸附COD物质,清水池8出水经一级提升泵9提升后,进入管式超滤膜装置10截留炭粉,出水可与脱氮树脂罐2的出水混合排放。
沉淀池6内污泥部分回流至厌氧氨氧化反应器4,同时沉淀池6内的剩余污泥与管式超滤膜装置10分离出的炭浆可定期排至污泥浓缩池7,经脱水装置11脱水后外运处置。
实施例2
如图2所示,一种利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的方法,包括以下步骤:
步骤1:将脱氮树脂罐2中的树脂再生过程中因置换及冲洗产生的再生废液排入废液池3,并进入厌氧氨氧化反应器4;
步骤2:以污水原水为氨源,储存于储水池5内,定量投加至厌氧氨氧化反应器4;
步骤3:厌氧氨氧化反应器4排出的泥水混合物通过沉淀池6分离,出水进入清水池8;
步骤4:于清水池8内投加粉末活性炭,同时进行搅拌,利用粉末活性炭吸附COD物质,清水池8排出的炭水混合物,经一级提升泵9提升后,进入管式超滤膜装置10截留炭粉,出水可与所述的脱氮树脂罐2的出水混合排放;
步骤5:沉淀池6内部分污泥回流至厌氧氨氧化反应器4,同时沉淀池6内的剩余污泥与管式超滤膜装置10分离出的炭浆排至污泥浓缩池7,经脱水装置11脱水后外运处置。
本实施例中,所述步骤2中,储水池5内污水原水的氨氮初始浓度为30-60mg/L,厌氧氨氧化反应器4内还投加了高盐度下经过驯化培养的厌氧氨氧化菌群,投加浓度为3000-4000mg/L。
本实施例中,所述步骤4中,粉末活性炭的投加量为20-30mg/L。
本实施例中,所述步骤4中,管式超滤膜装置10需定期反洗和化学清洗,反洗频率为每10分钟反洗1次,每次60秒;化学清洗频率为每7-15天清洗1次,每次1小时。
树脂再生废液中含有较高浓度的硝酸盐和氯化钠,如不处理直接排放将会污染环境,本实用新型利用含一定氨氮浓度的市政污水厂的进水作为氨源,采用厌氧氨氧化工艺对再生废液进行处理,具有高效节能的脱氮效果,其技术原理如下:
厌氧氨氧化作用即在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体,将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。此反应通常对外界条件的要求比较苛刻,但是由于不需要氧气和有机物的参与,因此具有可持续发展的意义。
厌氧氨氧化菌首先将NO2 -转化成NH2OH,再以NH2OH为电子受体将NH4 +氧化生成N2H4;N2H4转化成N2,并为NO2 -还原成NH2OH提供电子;反应过程中有少量NO2 -被氧化成NO3 -
厌氧氨氧化涉及的化学反应式为:
NH2OH+NH3→N2H4+H2O
N2H4→N2+4[H]
HNO2+4[H]→NH2OH+H2O
高盐度及盐度变化对微生物活性有抑制作用,因此在厌氧氨氧化反应器内投加经过高盐条件下驯化的厌氧氨氧化菌群,并将其高浓度的、有效的保持在反应器内,使反应器达到设计的厌氧氨氧化效能。在实施上,通过反应器内大量悬挂性填料的安装,促进厌氧氨氧化菌的生长,同时改善了菌体的沉降性能,促使功能菌有效持留。通过厌氧氨氧化反应器,将再生废液中的大部分总氮转化为N2从水中脱除,总氮去除率可达到80%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 (6)

1.一种利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,其特征在于:包括沿着水处理进程依次连通设置有脱氮树脂罐(2)、废液池(3)、厌氧氨氧化反应器(4)、沉淀池(6)、清水池(8)、管式超滤膜装置(10)、污泥浓缩池(7);所述清水池(8)通过一级提升泵(9)与管式超滤膜装置(10)连通,所述沉淀池(6)分别连通所述厌氧氨氧化反应器(4)和污泥浓缩池(7);还包括用于储存污水原水的储水池(5),所述储水池(5)连通所述厌氧氨氧化反应器(4)。
2.根据权利要求1所述的利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,其特征在于:所述脱氮树脂罐(2)的出水管线上设有氯化钠投加装置(12)。
3.根据权利要求1所述的利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,其特征在于:所述厌氧氨氧化反应器(4)内填充了悬挂性填料(13),所述悬挂性填料(13)为半软性填料,所述悬挂性填料(13)直径为100-150mm,安装间距为150-200mm。
4.根据权利要求3所述的利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,其特征在于:所述厌氧氨氧化反应器(4)的进水管处设有氨源投加泵(14),用于将储水池(5)中的储水投加进厌氧氨氧化反应器(4)中。
5.根据权利要求1所述的利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,其特征在于:所述清水池(8)的进水管处还设有粉末活性炭投加装置(15),所述清水池(8)内设有搅拌器(16)。
6.根据权利要求1所述的利用厌氧氨氧化处理大孔树脂再生废液的系统,其特征在于:所述管式超滤膜装置(10)由至少一组超滤膜组件构成,超滤膜平均孔径为0.01~0.5微米,膜丝为聚丙烯腈膜丝。
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