CN217809125U - 一种自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及污水处理系统的技术领域，具体涉及一种自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，包括电控柜和通过电控柜控制并依次连通的脱氮系统和纳滤浓水处理系统，所述脱氮系统包括依次连通的速效脱氮罐、废液池、高盐反硝化池、MBR膜生物反应器、预处理产水罐、保安过滤器、纳滤膜装置、纳滤产水罐、反渗透膜装置和纯水罐，所述纳滤浓水处理系统包括依次连通的纳滤浓水罐、芬顿电解槽和臭氧催化氧化塔，所述纳滤膜装置与纳滤浓水罐连通。采用脱氮系统和纳滤浓水处理系统相结合的工艺进行处理，可快速、有效降解有机污染物、氨氮等，设备占地省、反应时间短、运行成本低、出水品质好。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理系统的技术领域，具体涉及一种自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统。
背景技术
随着社会的发展、人类文明的进步，人们对于环保行业的重视程度逐渐提高，污水中的脱氮除磷已经广泛引起了专业学者的关注，不同于传统的生化脱氮，作为一种新型的脱氮工艺，利用专性硝酸根离子交换树脂，大孔树脂脱氮工艺在污水深度脱氮领域有着很大的应用前景，但树脂再生过程中产生的废液问题也亟待解决，因为其含有高浓度盐分、硝酸根、COD、色度等，如不妥善处置将会造成二次污染。目前，常规的树脂废液处理方法有蒸发浓缩、生化法、化学沉淀法、紫外光照法等等。
采用蒸发浓缩工艺处理树脂废液，可对废液进行有效减量浓缩，残渣进行焚烧，但运行能耗较高，设备一次性投资较高；采用生化法可降解一部分污染物，但对色度去除效果差，且对废液中高浓度的硝酸盐去除率低，恐无法稳定达到出水要求，更无法进行回用；化学沉淀法对污染物的去除效果明显，但药剂费较高，产生的污泥量较大，不够经济环保；紫外光照法虽然氧化性极强，但仅针对于有机污染物，功能单一，对硝酸盐达不到需要的降解效果。
大孔树脂脱氮法技术成熟、硝酸盐去除效果好、自动化程度高；在污水深度处理领域具有极大的优势，但若无法有效解决树脂再生废液的处置问题，大孔树脂脱氮法很难实现大规模的技术推广及应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，采用脱氮系统和纳滤浓水处理系统相结合的工艺进行处理，可快速、有效降解有机污染物、氨氮等，设备占地省、反应时间短、运行成本低、出水品质好。
本实用新型实现目的所采用的方案是：一种自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，包括电控柜和通过电控柜控制并依次连通的脱氮系统和纳滤浓水处理系统，所述脱氮系统包括依次连通的速效脱氮罐、废液池、高盐反硝化池、MBR膜生物反应器、预处理产水罐、保安过滤器、纳滤膜装置、纳滤产水罐、反渗透膜装置和纯水罐，所述纳滤浓水处理系统包括依次连通的纳滤浓水罐、芬顿电解槽和臭氧催化氧化塔，所述纳滤膜装置与纳滤浓水罐连通。
优选地，所述MBR膜生物反应器和高盐反硝化池之间设置有硝化液回流泵。
优选地，所述预处理产水罐与保安过滤器之间通过一级产水泵连通。
优选地，所述保安过滤器与纳滤膜装置之间通过一级高压泵连通。
优选地，所述纳滤产水罐与反渗透膜装置之间通过二级高压泵连通。
优选地，所述MBR膜生物反应器连通有风机，所述的臭氧催化氧化塔连通有臭氧发生器。
优选地，所述高盐反硝化池的进水口出设置有碳源投加装置，所述芬顿电解槽进水口处设置有过氧化氢投加装置，所述的臭氧催化氧化塔进水口处设置有吸附剂投加装置。
优选地，所述速效脱氮罐的盐水入口连通有再生装置，所述纯水罐通过回用水泵分别与所述再生装置、碳源投加装置、过氧化氢投加装置、吸附剂投加装置连通。
优选地，所述纳滤浓水罐与芬顿电解槽之间通过浓水泵连通。
优选地，所述纳滤膜装置和反渗透膜装置分别连通有化学清洗装置。
本实用新型具有以下优点和有益效果：
本实用新型的处理系统结合脱氮系统和纳滤浓水处理系统对脱氮树脂再生液进行处理，进行自动控制，首先采用脱氮系统进行深度脱氮，设备占地省、去除效果好、运行费用低、自动化程度高、脱氮效率高、可再生并重复使用；
本实用新型中脱氮系统对于树脂再生产生的废液，采用高盐反硝化、MBR过滤、纳滤、反渗透工艺相结合的方式进行处理，高盐度培养驯化的反硝化污泥在5％的盐浓度下仍可保证较高的脱氮效率，反硝化出水通过MBR分离污泥，去除悬浮物和胶体，上述为对废液的预处理，经预处理后采用纳滤进行一级过滤，对废液中的二价离子进行有效截留形成浓水，而构成氯化钠的一价离子(如Na+、Cl-)透过纳滤膜形成产水，纳滤产水通过反渗透进行二级过滤后，可截留99％的盐分使之进入浓水，实现高浓度氯化钠的回收，产水可用于系统中的各个药剂配制单元，作为回用水。纳滤浓水具有高盐、高有机物、高氨氮等特点，本实用新型采用电芬顿、臭氧催化氧化相结合的工艺进行处理，可快速、有效降解有机污染物、氨氮等，设备占地省、反应时间短、运行成本低、出水品质好。
本实用新型的处理系统对废液的处理和回收，既避免了二次污染，又合理利用了现有资源，大大节省了运行费用，整个处理过程不造成任何污染物的外排。系统具有出水水质稳定、占地面积小、处理效果好、出水悬浮物低、污泥量少等有益效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，速效脱氮罐(1)、再生装置(2)、废液池(3)、高盐反硝化池(4)、碳源投加装置(5)、MBR膜生物反应器(6)、风机(7)、预处理产水罐(8)、一级产水泵(9)、硝化液回流泵(10)、保安过滤器(11)、一级高压泵(12)、纳滤膜装置(13)、纳滤产水罐(14)、纳滤浓水罐(15)、浓水泵(16)、芬顿电解槽(17)、过氧化氢投加装置(18)、臭氧催化氧化塔(19)、吸附剂投加装置(20)、二级高压泵(21)、反渗透膜装置(22)、纯水罐(23)、回用水泵(24)、化学清洗装置(25)、电控柜(26)、臭氧发生器(27)。
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。
请见图1，一种自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，包括依次连通的脱氮系统和纳滤浓水处理系统，所述脱氮系统包括依次连通的速效脱氮罐1、废液池3、高盐反硝化池4、MBR膜生物反应器6、预处理产水罐8、保安过滤器11、纳滤膜装置13、纳滤产水罐14、反渗透膜装置22和纯水罐23，所述纳滤浓水处理系统包括依次连通的纳滤浓水罐15、芬顿电解槽17和臭氧催化氧化塔19，所述纳滤膜装置13与纳滤浓水罐15连通。
市政污水处理厂尾水通常执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标或B标，尾水中总氮含量约为15～20mg/L，需要进行深度脱氮。以上述尾水为系统进水来源，首先进入速效脱氮罐1进行脱氮处理；速效脱氮罐1、废液池3、高盐反硝化池4、MBR膜生物反应器6、预处理产水罐8、5微米保安过滤器11、纳滤膜装置13、纳滤产水罐14、反渗透膜装置22、纯水罐23由管道依次串联，形成脱氮系统，用于树脂再生废液回用处理。
所述预处理产水罐8与保安过滤器11之间通过一级产水泵9连通，所述保安过滤器11与纳滤膜装置13之间通过一级高压泵12连通；所述纳滤产水罐14与反渗透膜装置22之间通过二级高压泵21连通。
预处理产水罐8得到的预处理产水通过一级产水泵9送至所述的5微米保安过滤器11，所述MBR膜生物反应器6的出水由所述的硝化液回流泵10送至所述的高盐反硝化池4，实现硝化液的部分回流，以强化脱氮效果，所述5微米保安过滤器11的出水由一级高压泵12提升至纳滤膜装置13，纳滤产水罐14得到的纳滤产水由二级高压泵21提升至反渗透膜装置22。
所述高盐反硝化池4的进水口出设置有碳源投加装置5，所述芬顿电解槽17进水口处设置有过氧化氢投加装置18，所述的臭氧催化氧化塔19进水口处设置有吸附剂投加装置20。所述速效脱氮罐1的盐水入口连通有再生装置2，所述纯水罐23通过回用水泵24分别与所述再生装置2、碳源投加装置5、过氧化氢投加装置18、吸附剂投加装置20连通。
反渗透膜装置22的产水水质较好，可回用进行系统内的药剂配制。最终反渗透产水由回用水泵24提升至再生装置2、碳源投加装置5、过氧化氢投加装置18、吸附剂投加装置20，进行药剂的配制，实现出水有效回用。
所述的纳滤浓水罐15、芬顿电解槽17、臭氧催化氧化塔19由管道依次串联，形成纳滤浓水处理系统。
所述纳滤浓水罐15与芬顿电解槽17之间通过浓水泵16连通，所述的纳滤浓水罐15的出水由所述的浓水泵16提升至所述的芬顿电解槽17。
所述的臭氧催化氧化塔19通过管道与所述的臭氧发生器27相连接。
所述的风机7与所述的MBR膜生物反应器6通过风管相连接，用于反应器内的曝气混合。
化学清洗装置25通过化学清洗管道与所述的纳滤膜装置13、所述的反渗透膜装置22相连接，根据膜的污染情况自动进行化学清洗。
所述的电控柜26与整个系统相连接，用于系统运行的自动控制。
本实施例的臭氧催化氧化塔19内装填了一定量的催化剂填料，所述填料主要成分为粒径4mm左右的陶粒，所述陶粒表面还负载了一定量的二氧化锰作为活性组分。
本实施例的系统可实现PLC全自动控制。
本实用新型的系统首先采用了脱氮系统进行污水深度脱氮处理，采用高盐反硝化、MBR过滤、纳滤、反渗透工艺相结合的方式进行再生废液的处理、回用，具体技术原理如下：
树脂在速效脱氮罐(1)内吸附饱和后，利用再生装置(2)采用氯化钠溶液进行再生，经冲洗后形成一定量的废液，排入废液池(3)；再生废液在高盐反硝化池(4)内进行生化脱氮，池内投放经过高盐度成功驯化的活性污泥，可承受5％-8％的盐度，同时通过碳源投加装置(5)向池内投加一定量的碳源，在此条件下反硝化菌仍保持较高的活性，将污水中NO3 -转化为N2直接排放至大气，反硝化池出水混合物通过MBR膜生物反应器(6)过滤，膜组件截留反硝化污泥，通过风机(7)曝气，降解氨氮，并去除悬浮物及胶体、颗粒物，MBR膜生物反应器(6)的出水由硝化液回流泵(10)送至高盐反硝化池(4)，实现硝化液的部分回流，以强化脱氮效果，经过上述预处理后出水储存于预处理产水罐(8)，出水经过一级产水泵(9)提升至保安过滤器(11)进行预过滤，用于保护后端的纳滤膜装置(13)，预过滤后的来水通过一级高压泵(12)提升，通过纳滤膜装置(13)进行一级过滤，由于纳滤膜孔径的特性，一价离子完全透过膜形成产水，二价及以上离子被截留形成浓水，纳滤产水储存于纳滤产水罐(14)，浓水储存于纳滤浓水罐(15)，纳滤产水通过二级高压泵(21)提升，进入反渗透膜装置(22)完成二级过滤，截留水中99％的盐分，形成品质高的纯水储存于纯水罐(23)内，该部分水经过回用水泵(24)输送可用于配药回用，纳滤浓水具有高盐、高有机物、高氨氮等特点，通过浓水泵(16)的提升后，采用芬顿电解槽(17)和臭氧催化氧化塔(19)组合工艺进行深度处理：电芬顿的原理是在直流电源的作用下，以Fe为阳极，以石墨为阴极，在PH酸性条件下，Fe阳极被氧化溶解生成Fe2+，同时外部通过过氧化氢投加装置(18)投加过氧化氢，形成Fe2 +/H2O2电芬顿体系，在高级氧化作用下，有效去除纳滤浓水中的色度、难降解有机污染物等，之后利用臭氧氧化进行处理，通过臭氧发生器(27)投加一定量的臭氧，由于臭氧具有极强的氧化性，但在复合催化剂的作用下，其形成的OH.与有机物的反应速率更高、氧化性更强，可高效氧化降解大分子有机物甚至小分子有机酸、醛等等，同时此处通过吸附剂投加装置(20)投加一定量的吸附剂，可对COD进一步吸附去除。经上述对纳滤浓水的无害化深度处理，可完全降解纳滤浓水中的有机污染物，出水进行直排。纳滤膜装置(13)和反渗透膜装置(22)定期需要通过化学清洗装置(25)进行清洗，上述工艺中的设备、仪表等均通过电控柜(26)来实现自动控制。
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 (10)
1.一种自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：包括电控柜(26)和通过电控柜(26)控制并依次连通的脱氮系统和纳滤浓水处理系统，所述脱氮系统包括依次连通的速效脱氮罐(1)、废液池(3)、高盐反硝化池(4)、MBR膜生物反应器(6)、预处理产水罐(8)、保安过滤器(11)、纳滤膜装置(13)、纳滤产水罐(14)、反渗透膜装置(22)和纯水罐(23)，所述纳滤浓水处理系统包括依次连通的纳滤浓水罐(15)、芬顿电解槽(17)和臭氧催化氧化塔(19)，所述纳滤膜装置(13)与纳滤浓水罐(15)连通。
2.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述MBR膜生物反应器(6)和高盐反硝化池(4)之间设置有硝化液回流泵(10)。
3.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述预处理产水罐(8)与保安过滤器(11)之间通过一级产水泵(9)连通。
4.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述保安过滤器(11)与纳滤膜装置(13)之间通过一级高压泵(12)连通。
5.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述纳滤产水罐(14)与反渗透膜装置(22)之间通过二级高压泵(21)连通。
6.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述MBR膜生物反应器(6)连通有风机(7)，所述的臭氧催化氧化塔(19)连通有臭氧发生器(27)。
7.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述高盐反硝化池(4)的进水口出设置有碳源投加装置(5)，所述芬顿电解槽(17)进水口处设置有过氧化氢投加装置(18)，所述的臭氧催化氧化塔(19)进水口处设置有吸附剂投加装置(20)。
8.根据权利要求7所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述速效脱氮罐(1)的盐水入口连通有再生装置(2)，所述纯水罐(23)通过回用水泵(24)分别与所述再生装置(2)、碳源投加装置(5)、过氧化氢投加装置(18)、吸附剂投加装置(20)连通。
9.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述纳滤浓水罐(15)与芬顿电解槽(17)之间通过浓水泵(16)连通。
10.根据权利要求1所述的自动控制的速效脱氮树脂再生废液的处理系统，其特征在于：所述纳滤膜装置(13)和反渗透膜装置(22)分别连通有化学清洗装置(25)。
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