CN216513245U

CN216513245U - 含磷含氨废水的预处理系统

Info

Publication number: CN216513245U
Application number: CN202123424337.XU
Authority: CN
Inventors: 周海明; 牛文峰; 刘根廷; 邓磊
Original assignee: Sinochem Zhejiang Membrane Industry Development Co Ltd
Current assignee: China Film (Zhejiang) Environmental Protection Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2031-12-31

Abstract

本实用新型提供一种含磷含氨废水的预处理系统，包括反应及沉淀系统、污泥脱水系统；反应及沉淀系统包括沿废水流动方向依次连接的第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、第二沉淀池、中继池；所述污泥脱水系统包括两套污泥处理单元，分别与所述第一沉淀池的出泥口、所述第二沉淀池的出泥口连接；污泥处理单元包括污泥浓缩池、脱水设备、滤液槽，污泥浓缩池的进料口与出泥口，出料口与脱水设备的进料口连接，污泥浓缩池的出液口与滤液槽的第二进液口连接。上述含磷含氨废水的预处理系统，通过优化沉淀过程，使废水中的不同成分分别沉淀，并通过脱水设备高效截流，在后续处理前即去除废水中的有机物，实现含磷含氨废水初步处理，且回收利用固体。

Description

含磷含氨废水的预处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种含磷含氨废水的预处理系统。

背景技术

现有含磷含氨废水主要成分为NH₄ ⁺、PO₄ ^3-、SO₄ ^2-，主要杂质为Fe³⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Ni²⁺、少量TOC(有机物)，原水pH＝1～4，为了不引入其他杂质离子，主要通过加入碱药剂NH₄ ⁺调节pH，通过控制pH，分别沉淀出氢氧化铁、磷酸二氢钙、磷酸铵镁(鸟粪石)、氢氧化锰、氢氧化镍固体。

现有工艺技术可以通过分步调节pH得到不同的固体产品，但现有技术存在以下问题：

1.为了确保沉淀得到的固体产品能够回收利用需要控制沉淀物的杂质含量，沉淀过程不添加混凝剂、絮凝剂，而含磷含氨废水加氨水产生的固体较为细小不易沉淀。因此，不添加混凝剂/絮凝剂会导致沉淀过程不易控制，现有工艺路线采用的管式膜等方式还存在易污堵的问题；

2.含磷含氨废水的主要成分NH₄ ⁺、PO₄ ^3-为弱碱弱酸盐，原液为酸性。调节pH使用的药剂为氨水也为弱碱，通过加入弱碱来调节弱酸弱碱盐的pH，现有的方法监测pH变化，反馈氨水加药量存在控制上的难点，pH精确控制依赖人工经验存在较大偏差；

3.现有工艺路线预处理阶段仅采用多介质过滤器过滤去除SS(悬浮物)并没有考虑微量有机物的问题，但是微量的有机物在后续的膜系统浓缩富集后会对膜系统性能产生影响，并对蒸发结晶系统的母液外排量产生直接影响。

授权公告号为CN104609630B的中国专利文献公开了一种磷酸铁废水处理回收装置及其方法，其中预处理阶段包括调节池、多个反应池和沉淀池压滤烘干系统、氧化镁加药装置、NaOH加药装置、NH₄ ⁺/PO₄ ^3-加药装置、氯化镁加药装置、磷酸铵镁加药装置；达标排放系统包括多个反应池、沉淀池、换热器污泥脱水机、FeCl₃/PAC/PAM投加装置、硫酸投加装置。该技术方案加药量大，加药种类多，导致加药成本高、过程控制冗余复杂，沉淀的固体杂质含量高，固体资源化难度大。

此外，磷酸铁漂洗废水里含有钙、镁、锰、铁、镍等金属离子。传统的处理方式是采用投加氢氧化钠将pH一次性调节至中性或碱性，将金属离子一次性沉淀下来，形成混合污泥。混合污泥成分复杂，不利于后续污泥的重新利用，多数情况下作为危废处置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的含磷含氨废水的处理工艺存在加药量大、加药种类多、过程控制冗余复杂，沉淀的固体杂质含量高等缺陷，提供一种含磷含氨废水的预处理系统。

本实用新型通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种含磷含氨废水的预处理系统，其包括反应及沉淀系统和污泥脱水系统；

所述反应及沉淀系统包括沿废水流动方向依次连接的第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、第二沉淀池、中继池；所述第一沉淀池和所述第二沉淀池均设有出泥口；

所述污泥脱水系统包括两套污泥处理单元，分别与所述第一沉淀池的出泥口、所述第二沉淀池的出泥口连接；

所述污泥处理单元包括污泥浓缩池、脱水设备、滤液槽；所述污泥浓缩池设有进料口、出料口和出液口；所述脱水设备设有进料口、第一出液口和第二出液口；所述滤液槽设有第一进液口和第二进液口；所述脱水设备的第二出液口与所述滤液槽的第一进液口连接；

所述污泥浓缩池的进料口与所述的出泥口连接；

所述污泥浓缩池的出料口与所述脱水设备的进料口连接；

所述污泥浓缩池的出液口与所述滤液槽的第二进液口连接；

当所述污泥浓缩池的进料口与所述第一沉淀池的出泥口连接时，所述脱水设备的第一出液口与所述第一反应池的进液口连接，所述滤液槽的出液口与所述第二反应池的进液口连接；

当所述污泥浓缩池的进料口与所述第二沉淀池的出泥口连接时，所述脱水设备的第一出液口与所述第二反应池的进液口连接，所述滤液槽的出液口与所述中继池的进液口连接。

在本技术方案中，所述含磷含氨废水为本领域常规的废水，例如磷酸铁生成过程中产生的漂洗废水和母液，其属于一种高盐废水，其中含有大量的金属离子和阴离子。

在本技术方案中，含磷含氨废水进入反应及沉淀单元，生成的沉淀经污泥脱水系统处理实现固液分离，固体被排出系统；同时，沉淀中的滤液被送回反应及沉淀单元，并进入过滤系统进行进一步处理；废水不断循环，依靠自身污泥颗粒形成污泥过滤膜层，从而实现过滤功能。

较佳地，所述第一反应池和所述第二反应池均设有pH调节剂的加药口，且所述第一反应池和所述第二反应池内均设有两台pH分析仪，以实现pH值精确控制。

在本技术方案中，所述第一反应池和所述第二反应池内的pH值通过精确控制加药量，处于一个较为稳定的范围内。

较佳地，所述的出泥口通过污泥输送泵与所述污泥浓缩池连接。所述污泥浓缩池通过进料泵与所述脱水设备连接。所述滤液槽通过滤液泵与所述第二反应池或所述中继池连接。

在本技术方案中，待处理原料在不同工序中通过泵加压，实现了较为稳定的流动。

较佳地，所述脱水设备设有入口阀，用于控制所述脱水设备的进料口。所述脱水设备设有第一滤液循环阀，用于控制所述脱水设备的第一出液口。所述脱水设备设有滤液排放阀，用于控制所述脱水设备的第二出液口。

在本技术方案中，脱水设备上设有多个阀门，通过控制阀门开闭可控制产物流向。

较佳地，所述脱水设备上设有第三出液口。所述污泥脱水系统包括两套投药预膜单元。所述投药预膜单元包括预膜液水箱。所述脱水设备的第三出液口与所述预膜液水箱的进液口连接。所述预膜液水箱的出液口与所述脱水设备的进料口连接。

在本技术方案中，脱水设备进料中引入了预膜液，预膜液中的颗粒被脱水设备截流后形成滤饼层，滤饼层可更好地过滤颗粒污泥，以保证较为细小的污泥颗粒得到截留。

较佳地，所述预膜液水箱依次通过预膜液泵、预膜液进水阀与所述脱水设备的进料口连接。所述脱水设备上设有第二滤液循环阀，用于控制所述脱水设备的第三出液口。

在本技术方案中，预膜液泵使预膜液平稳流动，设置多个阀门使预膜液流动可通过阀门开闭控制。

较佳地，所述第一反应池和所述第二反应池内均设有搅拌器；所述第一沉淀池和所述第二沉淀池独立地为内设刮泥机的沉淀池或斜板沉淀池。

较佳地，所述脱水设备为板框压滤机、卧式螺旋离心机或叠螺机中的任意一种。

在本技术方案中，脱水设备的进料得到彻底的固液分离。

较佳地，所述含磷含氨废水的预处理系统还包括废水收集系统，所述废水收集系统包括沿废水流动方向依次连接的热交换器、调节池、输送泵；所述输送泵的出液口与所述第一反应池的进液口连接。

在本技术方案中，废水在废水收集系统中得到初步处理。

较佳地，所述含磷含氨废水的预处理系统还包括过滤系统，所述过滤系统包括沿废水流动方向依次连接的过滤器提升泵、多介质过滤器、活性炭过滤器；所述中继池的出液口与所述过滤器提升泵的进液口连接。

在本技术方案中，废水在过滤系统中得到后续进一步处理。

在一个实施方案中，废水收集系统、反应及沉淀系统、污泥脱水系统、过滤系统依次设置。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

上述含磷含氨废水的预处理系统，通过优化沉淀过程，使废水中的不同成分分别沉淀，沉淀污泥成分较为单一从而便于利用；通过脱水设备高效截流，在后续处理前即去除废水中的有机物，实现含磷含氨废水初步处理，且回收利用固体。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的含磷含氨废水的预处理系统的示意图。

图2为本实用新型实施例2的含磷含氨废水的预处理系统的示意图。

附图标记说明：

热交换器11，调节池12，输送泵13；

第一反应池21，第一沉淀池22，第二反应池23，第二沉淀池24，中继池25，加药口26；

污泥浓缩池31，污泥输送泵311，脱水设备32，进料泵321，固体出料口322，滤液槽33，滤液泵331；

过滤器提升泵41，多介质过滤器42，活性炭过滤器43；

预膜液水箱51，预膜液泵52。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示，为本实施例的含磷含氨废水的预处理系统的示意图。该含磷含氨废水的预处理系统包括废水收集系统、反应及沉淀系统、污泥脱水系统、过滤系统；反应及沉淀系统包括沿废水流动方向依次连接的第一反应池21、第一沉淀池22、第二反应池23、第二沉淀池24、中继池25；第一沉淀池22和第二沉淀池24均设有出泥口；污泥脱水系统包括两套污泥处理单元，分别与第一沉淀池22的出泥口、第二沉淀池24的出泥口连接；污泥处理单元包括污泥浓缩池31、脱水设备32、滤液槽33；污泥浓缩池31设有进料口、出料口和出液口；脱水设备32设有进料口、第一出液口和第二出液口；滤液槽33设有第一进液口和第二进液口；脱水设备32的第二出液口与滤液槽33的第一进液口连接；污泥浓缩池31的进料口与出泥口连接；污泥浓缩池31的出料口与脱水设备32的进料口连接；污泥浓缩池31的出液口与滤液槽33的第二进液口连接；当污泥浓缩池31的进料口与第一沉淀池22的出泥口连接时，脱水设备32的第一出液口与第一反应池21的进液口连接，滤液槽33的出液口与第二反应池23的进液口连接；当污泥浓缩池的进料口31与第二沉淀池24的出泥口连接时，脱水设备32的第一出液口与第二反应池23的进液口连接，滤液槽33的出液口与中继池25的进液口连接。含磷含氨废水为本领域常规的废水，例如磷酸铁生成过程中产生的漂洗废水。含磷含氨废水进入反应及沉淀单元，生成的沉淀经污泥脱水系统处理实现固液分离，固体被排出系统；同时，沉淀中的滤液被送回反应及沉淀单元，并进入过滤系统进行进一步处理；废水不断循环，依靠自身污泥颗粒形成污泥过滤膜层，从而实现过滤功能。

第一反应池21和第二反应池23均设有pH调节剂的加药口26，且第一反应池21和第二反应池23内均设有两台pH分析仪，以实现pH值精确控制。加药种类可为NaOH、KOH或氨水。第一反应池21和第二反应池23中各安装两台pH分析仪，当两台pH分析仪运行时显示pH值差距过大时，报警提示需维护或校准pH分析仪，防止pH分析仪误差影响精确加药。在其中某一台pH分析仪维护期间，该反应池的有效pH值即为另一台未维护或校准的pH分析仪的数值。当两台pH分析仪运行时显示pH值差距小于设定范围内(例如：pH差值<0.4)时，以两个pH分析仪显示数值的平均值作为该反应池的有效pH值。当有效pH值距第一反应池21和第二反应池23各自设定控制的pH值差值很大(大于有效pH值与第一反应池21或第二反应池23各自设定控制pH值的差值)的时候，以最大频率加药；当有效pH值距第一反应池21和第二反应池23各自设定控制pH值差值在一定范围之内的时候，加药频率与pH差值(有效pH值与第一反应池21或第二反应池23各自设定控制pH值的差值)线性连锁运行，例如：第一反应池21的pH设定值为6，死区值设定为0.5(即：pH在5.5～6.0之间默认为合格)，pH差值设定值为2，当有效pH值<(5.5-pH差值设定值2)＝3.5时，满频率加药；当有效pH值>(5.5-pH差值设定值2)＝3.5时，加药频率与pH差值线性连锁运行，即pH为3.5时，频率100％；当pH为4.5时，频率为50％；当pH为5.5，频率为0％，pH为死区值5.5～6.0时，默认为已达到设定值，合格，频率为0％，实现精确加药。第一反应池21和第二反应池23中的pH值通过精确控制加药量，处于一个较为稳定的范围内。

出泥口通过污泥输送泵311与污泥浓缩池31连接；污泥浓缩池31通过进料泵321与脱水设备32连接；滤液槽33通过滤液泵331与第二反应池23或中继池25连接。待处理原料在不同工序中通过泵加压，实现了较为稳定的流动。

脱水设备32设有入口阀，用于控制脱水设备32的进料口；脱水设备32设有第一滤液循环阀，用于控制脱水设备32的第一出液口；脱水设备32设有滤液排放阀，用于控制脱水设备32的第二出液口。在脱水设备32过滤初期，先开进料泵321、脱水设备32的入口阀和第一滤液循环阀(滤液回流反应池的阀门)，滤液循环回反应池，待形成滤饼过滤层后，关闭第一滤液循环阀，开启滤液排放阀，将脱水设备32的滤液排放到滤液槽33。脱水设备32上设有多个阀门，通过控制阀门开闭可控制产物流向。

第一反应池21和第二反应池23内均设有搅拌器；第一沉淀池22和第二沉淀池24为内设刮泥机的沉淀池；第一反应池21中废水的pH范围为4～6，将废水中的Fe³⁺离子转化为Fe(OH)₃，通过第一沉淀池22将Fe(OH)₃从废水中沉淀下来；第二反应池23中废水的pH范围为7～10，将废水中的NH₄ ⁺、Mg²⁺和PO₄ ³⁺离子转化为鸟粪石，通过第二沉淀池24将鸟粪石从废水中分离出来。

脱水设备32为板框压滤机，脱水设备32进料得到彻底的固液分离。

废水收集系统包括沿废水流动方向依次连接的热交换器11、调节池12、输送泵13；输送泵13的出液口与第一反应池21的进液口连接。废水在废水收集系统中得到初步处理。

过滤系统包括沿废水流动方向依次连接的过滤器提升泵41、多介质过滤器42、活性炭过滤器43；中继池25的出液口与过滤器提升泵41的进液口连接；多介质过滤器42采用砾石、石英砂和无烟煤作为填料，去除废水中的大部分悬浮颗粒物(SS)；活性炭过滤器43用于去除水中的有机物，避免其对后续膜系统的污染。废水在过滤系统中得到后续进一步处理。

实施例2

如图2所示，为本实施例的含磷含氨废水的预处理系统的示意图。本实施例的大部分结构与实施例1相同，不同之处在于：在实施例1的基础上，增加了如下设备和结构：脱水设备32上设有第三出液口；污泥脱水系统包括两套投药预膜单元；投药预膜单元包括预膜液水箱51；脱水设备32的第三出液口与预膜液水箱51的进液口连接；预膜液水箱51的出液口与脱水设备32的进料口连接。脱水设备32进料中引入了预膜液，预膜液中的颗粒形成污泥过滤膜层进行过滤，保证了较细小的污泥颗粒得到截留。

预膜液水箱51依次通过预膜液泵52、预膜液进水阀与脱水设备32的进料口连接；脱水设备32上设有第二滤液循环阀，用于控制脱水设备32的第三出液口。采用硅藻土等预膜剂进行预膜，将硅藻土配成10～20％左右的混合液储存在预膜液水箱51内，通过预膜液泵52输送至脱水设备32，并开启第二滤液循环阀(滤液回流预膜液水箱51的阀门)，使滤液循环回预膜液水箱51，实现预膜液中水的循环利用；待形成滤饼过滤层后(预膜成功)，关闭预膜液泵52、预膜液进水阀和第二滤液循环阀，开启进料泵321、脱水设备32的入口阀、滤液排放阀(滤液去滤液槽33)，将脱水设备32的滤液排放到滤液槽33。预膜液泵52使预膜液平稳流动，设置多个阀门使预膜液流动可通过阀门开闭控制。

在具体实施过程中，亦可将本实用新型的各种实施方式进行组合，以求获得更好的技术效果。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，其包括反应及沉淀系统和污泥脱水系统；

所述污泥浓缩池的进料口与所述的出泥口连接；

所述污泥浓缩池的出料口与所述脱水设备的进料口连接；

所述污泥浓缩池的出液口与所述滤液槽的第二进液口连接；

2.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述第一反应池和所述第二反应池均设有pH调节剂的加药口，且所述第一反应池和所述第二反应池内均设有两台pH分析仪，以实现pH值精确控制。

3.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述的出泥口通过污泥输送泵与所述污泥浓缩池连接；所述污泥浓缩池通过进料泵与所述脱水设备连接；所述滤液槽通过滤液泵与所述第二反应池或所述中继池连接。

4.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述脱水设备设有入口阀，用于控制所述脱水设备的进料口；所述脱水设备设有第一滤液循环阀，用于控制所述脱水设备的第一出液口；所述脱水设备设有滤液排放阀，用于控制所述脱水设备的第二出液口。

5.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述脱水设备上设有第三出液口；所述污泥脱水系统包括两套投药预膜单元；所述投药预膜单元包括预膜液水箱；

所述脱水设备的第三出液口与所述预膜液水箱的进液口连接；

所述预膜液水箱的出液口与所述脱水设备的进料口连接。

6.如权利要求5所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述预膜液水箱依次通过预膜液泵、预膜液进水阀与所述脱水设备的进料口连接；所述脱水设备上设有第二滤液循环阀，用于控制所述脱水设备的第三出液口。

7.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述第一反应池和所述第二反应池内均设有搅拌器；所述第一沉淀池和所述第二沉淀池独立地为内设刮泥机的沉淀池或斜板沉淀池。

8.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述脱水设备为板框压滤机、卧式螺旋离心机和叠螺机中的任意一种。

9.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述含磷含氨废水的预处理系统还包括废水收集系统，所述废水收集系统包括沿废水流动方向依次连接的热交换器、调节池、输送泵；所述输送泵的出液口与所述第一反应池的进液口连接。

10.如权利要求1所述的含磷含氨废水的预处理系统，其特征在于，所述含磷含氨废水的预处理系统还包括过滤系统，所述过滤系统包括沿废水流动方向依次连接的过滤器提升泵、多介质过滤器、活性炭过滤器；所述中继池的出液口与所述过滤器提升泵的进液口连接。