CN113213518A - 一种高氨氮高碱度废水资源化*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高氨氮高碱度废水资源化***，高氨氮高碱度废水经过预处理单元，转化单元，脱钙单元，浓缩单元，结晶单元及产品水精制单元中一个或一个以上单元处理后，生成产品水和固体盐，所述固体盐为铵盐，钙盐，碳酸盐，杂盐中的一种或一种以上组合，具体包括：预处理，转化，脱钙，浓缩单元，结晶，产品水精制，所述浓缩单元包括一台或一台以上蒸发浓缩装置，蒸发浓缩装置中浓缩液质量浓度小于50％，结晶单元采用蒸发结晶器或冷却结晶器，蒸发结晶器中溶液质量浓度小于70％，冷却结晶器中溶液质量浓缩小于60％。本发明特点是工艺流程简短，投资运行成本低，资源化产品固体盐经济价值高。
Description
技术领域
本发明涉及高氨氮高碱度废水资源化方法及***，具体涉及一种高氨氮高碱度废水资源化***。
背景技术
废水的资源化是指废水经无害化处理达到特定水质标准，作为再生水替代常规水资源，用于工业生产、市政杂用、居民生活、生态补水、农业灌溉、回灌地下水等，以及从污水中提取其他资源和能源，对优化供水结构、增加水资源供给、缓解供需矛盾和减少水污染、保障水生态安全具有重要意义。
高氨氮高碱度废水普遍存在于煤化工、石油化工及印染等行业，由于该废水的处理一般需要进行预处理，蒸氨，生化，软化，膜浓缩，蒸发结晶等过程，工艺流程长，投资运行成本高，且最后的资源化产品价值也不高。针对高氨氮高碱度废水的资源化，根据水质特征，结合化学化工反应分离原理，设计出工艺流程简短，设备投资低，运行稳定可靠，资源化产品附加值高的工艺具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种高氨氮高碱度废水资源化***，能够降低投资运行成本，具体是由预处理单元，转化单元，脱钙单元，浓缩单元，结晶单元及产品水精制单元中的一个或一个以上单元处理后，生成产品水和固体盐。该方法及***的特点是与普通的废水工艺相比，工艺流程简短，投资运行成本低，资源化产品固体盐经济价值高。
本发明的目的可以通过以下措施来达到：
一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于高氨氮高碱度废水经过预处理单元，转化单元，脱钙单元，浓缩单元，结晶单元及产品水精制单元中的一个或一个以上单元处理后，生成产品水和固体盐，所述的固体盐为铵盐，钙盐，碳酸盐，杂盐中的一种或一种以上的组合；具体包括：
预处理单元：高氨氮高碱度废水进入预处理单元，去除废水中的悬浮物，氰化物，含硫化合物，COD，硬度；
转化单元：经过预处理后的废水进入转化单元进行转化反应后，使用转化单元中的固液分离装置进行固液分离，得到碳酸盐和高氨氮废水，该碳酸盐溶解度小于0.3；
脱钙单元：经过转化单元后得到的高氨氮废水进入脱钙单元反应后，使用脱钙单元中的固液分离装置进行固液分离，得到固体沉淀和高氨氮废水，该固体沉淀溶解度小于0.2；
浓缩单元：经过脱钙单元处理后的高氨氮废水进入浓缩单元，得到蒸馏液和浓缩液；
结晶单元：经过浓缩单元处理后的浓缩液进入结晶单元，得到铵盐、蒸馏液中的一种或一种以上的组合；
产品水精制单元：经过浓缩单元和结晶单元后得到的蒸馏液经过产品水精制单元，得到产品水；
所述浓缩单元包括一台或一台以上的蒸发浓缩装置，蒸发浓缩装置中浓缩液的质量浓度小于50％，结晶单元能够采用蒸发结晶器或者冷却结晶器，蒸发结晶器中溶液质量浓度小于70％，冷却结晶器中溶液质量浓缩小于60％。
进一步地，所述预处理单元包括沉淀池，曝气器，氧化反应器，离子交换器中的一种或一种以上的组合。
进一步地，所述预处理单元，转化单元，脱钙单元，浓缩单元，结晶单元及产品水精制单元中的一个或一个以上的单元能够加入空气，氧气，臭氧，双氧水，次氯酸钠，亚硫酸钠，硫代硫酸钠，硫酸铝，氯化铝，硫酸铁，活性炭中的一种或一种以上的组合。
进一步地，所述转化反应中加入钙盐反应物。
进一步地，所述转化单元中的固液分离装置能够采用沉淀池，水力旋流器，磁絮凝，微孔过滤，微滤膜，超滤膜中的一种或一种以上的组合。
进一步地，所述脱钙单元中加入的反应物能够是磷酸，磷酸盐，草酸，草酸盐中的一种或一种以上的组合。
进一步地，所述脱钙单元中的固液分离装置能够采用沉淀池，水力旋流器，磁絮凝，微孔过滤，微滤膜，超滤膜中的一种或一种以上的组合。
进一步地，所述产品水精制单元包括脱氨，氧化，活性炭过滤，膜技术中的一种或一种以上的组合。
与已有普通废水处理工艺技术相比，本发明的优点：该方法及***的特点是工艺流程简短，设备投资低，运行稳定可靠，资源化产品附加值高。
附图说明
图1为本发明***组成单元整体连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
参见附图:一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于高氨氮高碱度废水经过预处理单元，转化单元，脱钙单元，浓缩单元，结晶单元及产品水精制单元中的一个或一个以上单元处理后，生成产品水和固体盐，所述的固体盐为铵盐，钙盐，碳酸盐，杂盐中的一种或一种以上的组合；具体包括：
预处理单元：高氨氮高碱度废水进入预处理单元，去除废水中的悬浮物，氰化物，含硫化合物，COD，硬度；
转化单元：经过预处理后的废水进入转化单元进行转化反应后，使用转化单元中的固液分离装置进行固液分离，得到碳酸盐和高氨氮废水，该碳酸盐溶解度小于0.3；
脱钙单元：经过转化单元后得到的高氨氮废水进入脱钙单元反应后，使用脱钙单元中的固液分离装置进行固液分离，得到固体沉淀和高氨氮废水，该固体沉淀溶解度小于0.2；
浓缩单元：经过脱钙单元处理后的高氨氮废水进入浓缩单元，得到蒸馏液和浓缩液；
结晶单元：经过浓缩单元处理后的浓缩液进入结晶单元，得到铵盐、蒸馏液中的一种或一种以上的组合；
产品水精制单元：经过浓缩单元和结晶单元后得到的蒸馏液经过产品水精制单元，得到产品水；
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进一步地，所述产品水精制单元包括脱氨，氧化，活性炭过滤，膜技术中的一种或一种以上的组合。
本发明方法及***在具体运行使用时：
实施例1：某工厂有一股高氨氮高碱度废水需要进行处理，该废水经过预处理单元除氰除COD后，进入转化单元加入氯化钙，转化反应完成后采用沉淀池和微孔过滤进行固液分离，得到碳酸钙和高氨氮废水，高氨氮废水进入脱钙单元加入草酸，反应完成后采用管式超滤膜进行固液分离，得到草酸钙和高氨氮废水，然后经过蒸发浓缩及蒸发结晶得到氯化铵和产品水，产品水精制单元加入臭氧，并经过脱氨树脂过滤，得到精制产品水。
实施例2：某工厂有一股高氨氮高碱度废水需要进行处理，该废水经过预处理单元除氰除COD后，进入转化单元加入硫酸钙，转化反应完成后采用沉淀池和微孔滤膜进行固液分离，得到碳酸钙和高氨氮废水，高氨氮废水进入脱钙单元加入草酸，反应完成后采用管式超滤膜进行固液分离，得到草酸钙和高氨氮废水，然后经过蒸发浓缩及蒸发结晶得到硫酸铵和产品水，产品水精制单元加入臭氧，并经过脱氨树脂过滤，得到精制产品水。
实施例3：某工厂有一股高氨氮高碱度废水需要进行处理，该废水经过预处理单元加入双氧水，除含硫化合物后，进入转化单元加入一水硫酸钙，转化反应完成后采用沉淀池进行固液分离，得到碳酸钙和高氨氮废水，高氨氮废水进入脱钙单元加入磷酸氢二铵，反应完成后采用管式超滤膜进行固液分离，得到磷酸钙和高氨氮废水，然后经过蒸发浓缩及蒸发结晶得到硫酸铵和产品水，产品水经过脱氨树脂和活性炭过滤，得到精制产品水。
实施例4：某工厂有一股高氨氮高碱度废水需要进行处理，该废水经过预处理单元除氰除含硫化合物后，进入转化单元加入氯化钙，转化反应完成后采用高密度沉淀池和微孔滤膜进行固液分离，得到碳酸钙和高氨氮废水，高氨氮废水进入脱钙单元加入草酸铵，反应完成后采用陶瓷膜进行固液分离，得到草酸钙和高氨氮废水，然后经过蒸发浓缩及冷却结晶得到氯化铵和蒸馏液，产品水精制单元加入臭氧，并经过脱氨树脂过滤，得到精制产品水。
本发明在实际使用时，能够解决煤化工、石油化工及印染等行业中的高氨氮高碱度废水，普通该废水的处理一般需要进行预处理，蒸氨，生化，软化，膜浓缩，蒸发结晶等过程，其存在工艺流程长，投资运行成本高，且最后的资源化产品价值也不高的缺点；
本发明能够针对高氨氮高碱度废水的资源化需要，根据高氨氮高碱度废水的实际水质特征，结合化学化工反应分离原理，进行更有效的资源化处理。同时，该方法及***兼备工艺流程短，投资和运行成本低，固体盐具有经济价值高的优点。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于高氨氮高碱度废水经过预处理单元，转化单元，脱钙单元，浓缩单元，结晶单元及产品水精制单元中的一个或一个以上单元处理后，生成产品水和固体盐，所述的固体盐为铵盐，钙盐，碳酸盐，杂盐中的一种或一种以上的组合，具体包括：
1)预处理单元：高氨氮高碱度废水进入预处理单元，去除废水中的悬浮物，氰化物，含硫化合物，COD，硬度；
2)转化单元：经过预处理后的废水进入转化单元进行转化反应后，使用转化单元中的固液分离装置进行固液分离，得到碳酸盐和高氨氮废水，该碳酸盐溶解度小于0.3；
3)脱钙单元：经过转化单元后得到的高氨氮废水进入脱钙单元反应后，使用脱钙单元中的固液分离装置进行固液分离，得到固体沉淀和高氨氮废水，该固体沉淀溶解度小于0.2；
4)浓缩单元：经过脱钙单元处理后的高氨氮废水进入浓缩单元，得到蒸馏液和浓缩液；
5)结晶单元：经过浓缩单元处理后的浓缩液进入结晶单元，得到铵盐、蒸馏液中的一种或一种以上的组合；
6)产品水精制单元：经过浓缩单元和结晶单元后得到的蒸馏液经过产品水精制单元，得到产品水；
所述浓缩单元包括一台或一台以上的蒸发浓缩装置，蒸发浓缩装置中浓缩液的质量浓度小于50％，结晶单元能够采用蒸发结晶器或者冷却结晶器，蒸发结晶器中溶液质量浓度小于70％，冷却结晶器中溶液质量浓缩小于60％。
2.根据权利要求1所述的一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于所述预处理单元包括沉淀池，曝气器，氧化反应器，离子交换器中的一种或一种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于所述预处理单元，转化单元，脱钙单元，浓缩单元，结晶单元及产品水精制单元中的一个或一个以上的单元能够加入空气，氧气，臭氧，双氧水，次氯酸钠，亚硫酸钠，硫代硫酸钠，硫酸铝，氯化铝，硫酸铁，活性炭中的一种或一种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于所述转化反应中加入钙盐反应物。
5.根据权利要求1所述的一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于所述转化单元中的固液分离装置能够采用沉淀池，水力旋流器，磁絮凝，微孔过滤，微滤膜，超滤膜中的一种或一种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于所述脱钙单元中加入的反应物能够是磷酸，磷酸盐，草酸，草酸盐中的一种或一种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于所述脱钙单元中的固液分离装置能够采用沉淀池，水力旋流器，磁絮凝，微孔过滤，微滤膜，超滤膜中的一种或一种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的一种高氨氮高碱度废水资源化***，其特征在于所述产品水精制单元包括脱氨，氧化，活性炭过滤，膜技术中的一种或一种以上的组合。
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