一種高鹽汙水處理系統的製作方法

2023-04-23 16:08:46 2

本實用新型屬於高鹽汙水處理技術領域，具體是涉及一種高鹽汙水處理系統。

背景技術：

隨著我國工業化進程的加快，諸多生產領域會產生高含鹽廢水，如印染、、造紙、化工、農藥、採汕、海產品加工等，此類廢水通常會含有高濃度有機汙染物，直接排放對環境造成嚴重汙染及破壞。如高含鹽廢水滲流入土壤系統中，會使土壤生物、植物因脫水而死亡，造成了土壤生態系統的瓦解，而且高鹽廢水中通常含有其他高濃度有機物和營養物，若未經過處理直接排放，進給水體帶來更大的壓力，加速江河湖泊的富營養化進程。雖然目前還沒有含鹽工業廢水方面的統計數據，但可以肯定的是，隨著工業的發展和水資源的緊缺，一些工業行業所產生的高鹽生產廢水汙染濃度越來越高，成分越來越複雜，排放量越來越大，所帶來的環境壓力也越來越大。因此，對高鹽工業廢水處理技術的研究迫在眉睫，探索行之有效的高鹽度有機廢水處理技術已經成為目前廢水處理的熱點。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型公開了一種高鹽汙水處理系統，針對高鹽汙水處理效率高、處理過程中消耗能量少。

為了達到以上目的，本實用新型提供如下技術方案：一種高鹽汙水處理系統，包括通過管道依次連接的綜合調節池、氨氮吹脫塔、收集水池、UASB塔、缺氧池、好氧池、MBR池、中間水池、催化氧化器、混凝反應池、高效沉澱池、緩衝水池、多效過濾器、二級活性炭器、疊片過濾器、超濾處理系統、鈉離子交換器、RO處理系統、合格水箱、鹽水分離器系統和MVR蒸髮結晶裝置，所述多效過濾器、二級活性炭器和疊片過濾器均通過管道連接至所述混凝反應池，所述鈉離子交換器通過管道連接至所述MVR蒸髮結晶裝置。

進一步地，所述高效沉澱池通過管道連接至汙泥處理系統，所述汙泥處理系統包括汙泥濃縮器和廂式壓濾機，所述高效沉澱池通過汙泥泵連接到所述汙泥濃縮器，所述汙泥濃縮器底部連接廂式壓濾機，所述汙泥濃縮器和廂式壓濾機均通過管道連接至地坑收集池，所述地坑收集池通過管道連接至所述高效沉澱池。

進一步地，所述汙泥濃縮器包括兩個。

進一步地，所述超濾處理系統包括通過管道依次連接的超濾原水箱、自清洗過濾器、超濾裝置、超濾產水箱，所述超濾原水箱通過管道連接至所述疊片過濾器，所述超濾裝置通過管道連接至所述混凝反應池，所述超濾產水箱通過管道連接至所述鈉離子交換器。

進一步地，所述RO處理系統包括通過管道連接的一級RO原水箱和一級RO系統，分別通過管道與所述一級RO系統連接的二級RO原水箱和RO濃水箱以及通過管道與所述二級RO原水箱連接的二級RO系統，所述二級RO系統通過管道連接至所述合格水箱，所述二級RO系統通過管道連接至所述RO濃水箱。

進一步地，所述鹽水分離器系統包括通過管道依次連接的濃縮鹽水分離器、中間緩衝水箱和淡化鹽水分離器，所述濃縮鹽水分離器通過管道連接至濃縮濃液水箱，所述淡化鹽水分離器通過管道與所述淡化濃液水箱互通連接，所述淡化鹽水分離器通過管道連接至所述合格水箱，所述濃縮濃液水箱通過管道與所述MVR蒸髮結晶裝置互通連接。

本實用新型與現有技術比較，具有的優點是：一種高鹽汙水處理系統，針對高鹽汙水處理效率高、處理過程中消耗能量少。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的裝置的結構示意圖。

附圖標記列表：1、綜合調節池；2、氨氮吹脫塔；3、收集水池；4、UASB塔；5、缺氧池；6、好氧池；7、MBR池；8、中間水池；9、催化氧化器；10、混凝反應池；11、高效沉澱池；12、緩衝水池；13、多效過濾器；14、二級活性炭器；15、疊片過濾器；16、超濾原水箱；17、自清洗過濾器；18、超濾裝置；19、超濾產水箱；20、鈉離子交換器；21、一級RO原水箱；22、一級RO系統；23、二級RO原水箱；24、二級RO系統；25、合格水箱；26、RO濃水箱；27、濃縮鹽水分離器；28、中間緩衝水箱；29、淡化鹽水分離器；30、濃縮濃液水箱；31、淡化濃液水箱；32、MVR蒸髮結晶裝置；33、提升泵；34、汙泥泵；35、汙泥濃縮器；36、廂式壓濾機；37、地坑收集池。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本實用新型，應理解下述具體實施方式僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。

實施例：

參照圖1，本實用新型提出的一種高鹽汙水處理系統，包括通過管道依次連接的綜合調節池1、氨氮吹脫塔2、收集水池3、UASB塔4、缺氧池5、好氧池6、MBR池7、中間水池8、催化氧化器9、混凝反應池10、高效沉澱池11、緩衝水池12、多效過濾器13、二級活性炭器14、疊片過濾器15、超濾處理系統、鈉離子交換器20、RO處理系統、合格水箱25、鹽水分離器系統和MVR蒸髮結晶裝置32，所述多效過濾器13、二級活性炭器14和疊片過濾器15均通過管道連接至所述混凝反應池10，所述鈉離子交換器20通過管道連接至所述MVR蒸髮結晶裝置32，所述高效沉澱池11通過管道連接至汙泥處理系統，所述汙泥處理系統包括汙泥濃縮器35和廂式壓濾機36，所述高效沉澱池11通過汙泥泵34連接到所述汙泥濃縮器35，所述汙泥濃縮器35底部連接廂式壓濾機36，所述汙泥濃縮器35和廂式壓濾機36均通過管道連接至地坑收集池37，所述地坑收集池37通過管道連接至所述高效沉澱池11，所述汙泥濃縮器35包括兩個；所述超濾處理系統包括通過管道依次連接的超濾原水箱16、自清洗過濾器17、超濾裝置18、超濾產水箱19，所述超濾原水箱16通過管道連接至所述疊片過濾器15，所述超濾裝置18通過管道連接至所述混凝反應池10，所述超濾產水箱19通過管道連接至所述鈉離子交換器20；所述RO處理系統包括通過管道連接的一級RO原水箱21和一級RO系統22，分別通過管道與所述一級RO系統22連接的二級RO原水箱23和RO濃水箱26以及通過管道與所述二級RO原水箱23連接的二級RO系統24，所述二級RO系統24通過管道連接至所述合格水箱25，所述二級RO系統24通過管道連接至所述RO濃水箱26；所述鹽水分離器系統包括通過管道依次連接的濃縮鹽水分離器27、中間緩衝水箱28和淡化鹽水分離器29，所述濃縮鹽水分離器27通過管道連接至濃縮濃液水箱30，所述淡化鹽水分離器29通過管道與所述淡化濃液水箱31互通連接，所述淡化鹽水分離器29通過管道連接至所述合格水箱25，所述濃縮濃液水箱30通過管道與所述MVR蒸髮結晶裝置32互通連接，所述淡化濃液水箱31通過管道連接至所述RO濃水箱26。

工作原理：

綜合調節池1用於收集廢液濃縮蒸發冷凝水,並通過往池內曝氣，提高原水的溫度,冬季曝氣採用蒸汽曝氣，夏天根據溫度控制曝氣時間，通過提升泵的作用將廢液濃縮蒸發冷凝水提升至綜合調節池1中，綜合調節池1將廢液濃縮蒸發冷凝水進行水質和水量的調節後，加入NaOH與廢水混合後輸入到氨氮吹脫塔2中，氨氮吹脫塔2用於將廢水中的氨氮進行去除，廢水去除絕大部分氨氮後進入後續的生化處理階段，降低生化階段的氨氮負荷，從而達到最終氨氮的去除。吹脫後產生的氨氣經噴淋裝置後回收成氨水，加壓送至界區，廢液濃縮蒸發冷凝水含有大量的COD和氨氮，是屬於高濃度氨氮廢水處理領域，高濃度氨氮廢水本實用新型採用的方法是先經過氨氮吹脫塔2吹脫後在進入硝化與反硝化系統進行脫氮處理，經過氨氮吹脫塔2吹脫後的高氨氮和高COD水，還需要進一步降解其中的氨氮和COD，本實用新型採用UASB+A/O+MBR組合工藝；

經過前道的吹脫的高氨氮和高COD水通過收集水池3、UASB塔4、兼氧池5、好氧池6和MBR系統7：UASB塔4住要是因為廢水由於含有大量的COD，並且主要是以己內醯胺和己二醇為主的有機物，難以直接生物降解，必須通過高效的厭氧處理技術，將大分子有機物降解成小分子有機物，直至CO2和氮氣排出，提高廢水的可生化性；通過生化處理，形成硝化與反硝化階段，降低廢水中的氨氮指標，兼氧池5即反硝化作用即硝酸還原作用。土壤中存在許多化能異養型反硝化細菌，在通氣不良，缺少氧氣的條件下，可利用硝酸中的氧，使葡萄糖氧化成二氧化碳和水並釋放能量。這樣達到去除氨氮和COD的目的，反硝化反應就是無氧的條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮（N03-)和亞硝酸鹽氮（N02-)還原成氮氣的過程；好氧池6：利用好氧菌的作用，降解水質的COD和氨氮，是目前通用的生化處理方法。硝化作用是指異養微生物進行氨化作用產生的氨，被硝化細菌、亞硝化細菌氧化成亞硝酸，再氧化成硝酸的過程。包括兩個細菌亞群，一類是亞硝酸細菌，它主要是把NH3氧化形成亞硝酸；另一類是硝酸細菌（又稱硝化細菌），亞硝酸氧化成硝酸。然後他們利用氧化產生的能量，把CO2和H2O合成C6H12O6和氧氣。硝化作用必須通過這兩類菌的共同作用才能完成。硝化反應就是在好氧的情況下，將NH4+轉化為N02-和N03-的過程；MBR池：膜生物反應器(MBR)可以通過膜的截留作用,使硝化菌長期停留在好氧池內,在不增加池容的前提下相應延長了汙泥齡,滿足了硝化菌的生長,減少了硝化菌的流失，同時,由於膜的截留使得汙泥濃度顯著提高,這將有利於系統的硝化速率和反硝化速率的提高，MBR出水較為穩定，濁度較低，為後續的深度處理提供了有力條件。MBR後續不需要設計二沉澱池，減少了基建的費用；保證經生化處理的廢水氨氮降至30mg/L和COD至260mg/L以下，指標符合後續膜處理設備的進水要求，廢液濃縮蒸發冷凝水經過前道的吹脫和生化處理後，氨氮和COD指標均處理到符合深度處理的要求，利用中間水池8，將連續產生的生化水部分深度處理排汙水和間斷產生的深度處理酸鹼再生水混合後進入高級氧化處理工藝，混合後的高鹽水含鹽量較高，在此處不適宜採用生化法繼續降解COD，本實用新型採用催化氧化器9，將中間水池8中來水混合均勻後輸出到催化氧化器9中，利用雙氧水和臭氧的氧化性進行降解COD，在固相催化劑作用下，從而進行深度處理高鹽水，催化氧化的高鹽廢水COD指標已達到140mg/L以下已經較低，可以通過投加藥劑和活性炭方法實現COD的降解，此處投加絮凝劑和活性炭過濾進行降解COD，並通過幾道過濾攔截水質的懸浮物質，降低水中的濁度至1NTU，達到超濾處理系統進水的要求；

催化氧化器9通過管道連接到混凝反應池10中，並同時在混凝反應池10中加入適量的混凝劑PAC和助凝劑PAM，混凝反應池10中將進水輸出到高效沉澱池11中進行沉澱處理，去除加鹼生成的氫氧化物沉澱和加碳酸鈉生成的碳酸鈣沉澱，最終降低廢水中硬度至50mg/l，高效沉澱池11中殘留的廢水汙泥通過汙泥泵輸入到汙泥濃縮器進行濃縮處理，汙泥濃縮器包括2個，2個汙泥濃縮器並列運行，將汙泥濃縮器底部濃縮後的汙泥輸入到廂式壓濾機，汙泥被壓成泥餅外運處理，汙泥濃縮器上清液和壓濾機濾液最終進入高鹽汙水處理系統的地坑收集池，最終進入高效沉澱池11重新處理；

高效沉澱池11出水溢流至緩衝水池12中，緩衝水池12通過提升泵的作用將廢水依次泵入多效過濾器13、二級活性炭器14和疊片過濾器15中，多效過濾器13和疊片過濾器15均用於去除廢水中未沉澱完的絕大部分懸浮物和其他微小物質，保證廢水濁度降至1NTU以下能夠達到進入後續超濾處理系統的進水要求，二級活性炭器14是一種常用的水處理淨化設備，主要用於除去水中有機物、色度及餘氯，裝填不同性能的活性碳，可達到不同的處理目的，作為脫鹽系統前處理，可有效保證後級設備使用壽命，提高出水水質，防止汙染。特別是防止後級膜處理系統等的游離態餘氧中毒汙染，其中多效過濾器13、二級活性炭器14和疊片過濾器15中殘留的廢水中未沉澱完的絕大部分懸浮物和其他微小物質均通過汙泥處理反洗水來處理後回流至混凝反應池10中進行重新處理；

進入超濾處理系統，超濾處理系統包括超濾原水箱16、自清洗過濾器17、超濾裝置18、超濾產水箱19，超濾原水箱16還通過管道連接至多效過濾器13、二級活性炭器14和疊片過濾器15中，主要是用於清洗多效過濾器13、二級活性炭器14和疊片過濾器15，超濾處理系統根據膜分離系統的原理，經過超濾後的廢水絕大部分堵膜的物質（氫氧化鎂）在此處得到分離，經過超濾裝置18超濾後的濃水通過汙泥處理反洗水來處理後回流至混凝反應池10中進行重新處理，超濾後的高鹽水濁度較低，但是硬度可能有一定的含量，在進二級RO系統24之前，運用鈉離子交換器20交換樹脂的吸附原理，將廢水中鈣鎂離子以鈉離子的形式交換出來，減少RO系統的結垢影響，從而也降低RO濃水用鹽水分離器處理運行負荷；

超濾產水箱19產水進入鈉離子交換器20，鈉離子交換器20將廢水中殘留易結垢離子在此處得以交換，鈉離子交換器即軟化器是用於去除水中鎂離子，製取軟化水的離子交換器，組成水中硬度的鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水，從而進入後續的RO處理系統；

進入後續的RO處理系統，RO處理系統包括一級RO原水箱21、一級RO系統22、二級RO原水箱23、二級RO系統24和RO濃水箱25，鈉床後的高鹽水通過二級RO系統24的除鹽原理，將高鹽水的鹽分進行濃縮，由於進水鹽分較高，一級RO系統22的產水可能達不到原水要求，而通過二級RO系統24進一步除鹽後，二級RO系統24的產水可直接達到原水標準。一級RO系統22和二級RO系統24的濃水進行收集，進入鹽水分離器系統，由於一級RO濃水和二級RO濃水經濃縮後含鹽量較高，為了提高系統的回收率，採用我公司具有專利技術的鹽水分離器設備，鹽水分離器可以直接將20000mg/l含鹽量的高鹽水遷移到400mg/l含鹽量的原水；

一級RO系統22包括大流量微過濾器，高壓泵，反滲透膜系統，過濾精度為5um的微過濾器是在原水進入膜以前的最後一道保護，即起到保安的作用，可有效的防止前處理洩漏的大於5um的物質進入RO膜組件而引起膜元件的汙染，RO處理系統的目的是進一步除鹽，提高產水水質，經過RO處理系統再次除鹽後，達到最終的原水標準進行回用，RO處理系統產水進入最終的回用設施合格水箱25中，RO處理系統的濃水最終合併到鹽水分離器系統中，高含鹽廢水含鹽量在15000mg/L，將廢水中主要鹽分進行去除時，宜採用電滲析技術發展起來的鹽水分離器設備，鹽水分離器系統適合高鹽分廢水的脫鹽，只有通過鹽水分離器系統處理後的濃水才能夠保證廢水的達標處理回用，本實用新型鹽水分離器系統包括濃縮鹽水分離器27和淡化鹽水分離器29，首先進入濃縮鹽水分離器27中進行濃縮；

濃縮鹽水分離器27通過管道與濃縮濃液水箱30互通連接，經過濃縮鹽水分離器27的處理，通過中間緩衝水箱28最終再進入淡化鹽水分離器29中，淡化鹽水分離器29通過管道與淡化濃液水箱31互通連接，保證經過濃縮鹽水分離器的RO濃水的含鹽量降至400mg/L以下，經過淡化鹽水分離器29處理後的80%以上潔淨水進入最終的回用設施合格水箱25中，濃縮鹽水分離器27後產生的20%濃水用於後續的MVR蒸髮結晶裝置32處理，由於鈉離子交換器20再生頻率較低，其再生廢水一般和濃縮鹽水分離器27濃水進行合併，最終進入MVR蒸髮結晶裝置32中；

MVR蒸髮結晶裝置32作用是，待處理高鹽濃水儲存在調節罐中，由進料泵打入一級預熱器內與蒸發冷凝水進行換熱，其後物料進入二級預熱器內與鮮蒸汽換熱後達到蒸發溫度，然後進入降膜蒸發器，和壓縮後升高到101℃的蒸汽進行換熱，整個系統達到熱平衡，物料在降膜蒸發器內蒸發濃縮至接近飽和狀態，然後進入結晶分離器內進行氣液分離，氣液分離後的濃縮液被強制循環泵打入強制循環換熱器，濃縮液在強制循環蒸發器內繼續進行升溫，後進入分離器，在分離器內進行閃蒸。從分離器出來的二次蒸汽，進入MVR壓縮系統。二次蒸汽被壓縮後，溫度可升高到96℃左右，壓縮後的蒸汽再打入降膜和強制循環換熱器加熱物料。加熱物料的過程中，這部分蒸汽冷凝成水流至凝水罐並由凝水泵排出，其溫度約為100℃。之後結晶析出，而後在結晶分離器內進行閃蒸，此時會有小顆粒的結晶析出，析出的結晶在結晶分離器內下落的過程中，晶型不斷變大，最終從結晶分離器底部排料至離心設備，離心後的結晶打包，母液回系統繼續進行蒸發濃縮，經過一級預熱器的蒸發冷凝水冷卻至32℃， 通過設置在線監測設備，分析冷凝水水質情況，冷凝水水質較好，就可以直接回系統使用。冷凝水水質較差，可以通過提升泵送至高鹽汙水處理線進行重新處理。打包後結晶鹽買方進行處理。

本實用新型提供的一種高鹽汙水處理系統，處理的待處理水主要由生化水深度處理濃水（82.5m3/h)，廢液濃縮蒸發冷凝水（32.4m3/h)和深度處理酸鹼再生水（15.0m3/h）組成，共計129.9m3/h，實際規模按照130m3/h，主要包括以下系統：

1）生化系統：32.4m3/h

2）高級氧化系統：137.5m3/h

3）沉澱系統：163.5m3/h

4）除濁系統：155m3/h

5）超濾系統：143m3/h

6）一級RO系統：129m3/h（產水率60%，除鹽率90%）

7）二級RO系統：77m3/h（產水率60%，除鹽率95%）

8）濃縮鹽水分離器：77m3/h（產水率85%，除鹽率87.5%）

9）淡化鹽水分離器：65m3/h（產水率90%，除鹽率84%）。

本實用新型方案所公開的技術手段不僅限於上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護範圍。