CN211471164U

CN211471164U - 一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置

Info

Publication number: CN211471164U
Application number: CN201922372117.3U
Authority: CN
Inventors: 王建华; 张宇鑫; 邱明英; 朱繁; 崔岩; 张亚志; 郝景章
Original assignee: Capital Engineering & Research Inc Ltd
Current assignee: Capital Engineering & Research Inc Ltd
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-09-11
Anticipated expiration: 2029-12-24

Abstract

本实用新型提供一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置。该装置包括：前处理单元、固液分离设备、厌氧反应器和除硫脱氮反应器；前处理单元设有至少一个加药口和至少一个回流水入口；前处理单元的出水口与固液分离设备的进水口连接、固液分离设备的出水口与厌氧反应器的进水口连接、厌氧反应器的出水口分别与除硫脱氮反应器的进水口和前处理单元的的回流水入口连接；前处理单元用于实现除F^‑、实现废水与回流水混合进行反应中和酸性废水以及除重金属、实现混凝和絮凝反应；其中，回流水为厌氧反应器处理后的废水；除硫脱氮反应器为兼性厌氧反应器。该处理装置适于一种经济、环保的活性炭脱硫脱硝***废水处理方法的进行。

Description

一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，涉及一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置。

背景技术

为减少烟气中的SO₂、NO_x等污染物的排放，需对烟气进行脱硫脱硝净化处理，随着多污染物联合去除及超低排放需求的增强，活性炭烟气净化技术成为主流的脱硫脱硝工艺之一，该技术以活性炭为吸附剂除去SO₂、氟、氯、重金属等污染物，并利用活性炭的催化性能以氨作为还原剂对NO_x进行还原脱除。

活性炭脱硫脱硝工艺的吸附塔进行烟气脱硫脱硝，解吸塔对吸附饱和的活性炭进行解吸再生；解吸产生富含SO₂的解吸气，进入副产物***，制盐或者制酸，回收硫资源。制盐和制酸过程中产生的含酸废水，较难处理；其特点是成分复杂，pH值低(1.0-2.0)，悬浮物浓度高(其中炭粉占65-85％)，SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、NH₄ ⁺浓度高，同时含有重金属离子、F^-、Cl^-，并有含油废水。常规的处理方法以及单一的处理方法无法处理达标。目前的处理方法和工艺初期投资和运行成本均很高；处理工艺也不完善。

CN203922919U《一种活性炭脱硫脱硝制酸工艺废水处理***》公开了一种“磁混凝沉淀+过滤+膜吸收”的废水处理工艺。制酸废水，依次通过第一调碱槽、磁混凝槽、澄清器、第二调碱槽、过滤器和膜吸收装置；在调碱槽中加入石灰乳及氢氧化钠，在磁混凝槽加入絮凝剂，然后通过沉淀、多介质过滤、碳滤去除沉淀；处理过程采用膜吸收装置，将废水中的氨再次回收成含40％硫酸铵的溶液。使用该***进行活性炭脱硫脱硝***废水处理，膜吸收装置的膜孔容易沉积污染堵塞，对进水水质有严格的要求，工艺实现难度大且运行成本高；膜处理及其预处理装置前期投资成本高昂，推广难度大；处理后的副产物仍为溶液需要后续处理。

焦清卫在《三效蒸发结晶工艺在烧结脱硫脱硝制酸废水处理中应用》(中国新技术新产品，2017年底6期(下))一文中提及了三效蒸发在脱硫脱硝制酸废水处理的运用。原始物料→预热器→Ⅲ效加热器及Ⅲ效蒸发室→Ⅱ效加热器及Ⅱ效蒸发室(逆流)→Ⅰ效加热器及Ⅰ效蒸发室(强制循环)→饱和浓度→结晶釜→离心机→固液分离。该工艺在三效蒸发结晶前，仅对废水进行综合处理，固体颗粒物、重金属杂质等未去除，结晶盐为混盐，无法利用。三效蒸发产生浓缩母液，无法处理。三效蒸发器容易堵塞。此工艺设备为不锈钢耐蚀材质，耗蒸汽，投资和运行成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置，使用该装置进行活性炭脱硫脱硝***废水处理能够有效处理活性炭脱硫脱硝工艺中产生的高浓度含酸废水，实现活性炭颗粒、SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、NH⁴⁺、F^-以及重金属离子等的去除，且重金属离子的去除无需额外加药即可实现，同时该装置的设备投资及运行成本较低。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置，其中，该装置包括：

前处理单元、固液分离设备、厌氧反应器和除硫脱氮反应器，其中前处理单元设有至少一个加药口和至少一个回流水入口；其中，

前处理单元的出水口与固液分离设备的进水口连接、固液分离设备的出水口与厌氧反应器的进水口连接、厌氧反应器的出水口分别与除硫脱氮反应器的进水口和前处理单元的的回流水入口连接；

前处理单元用于实现除F^-、用于实现进入前处理单元的废水与回流水混合进行反应除重金属并中和酸性废水、用于实现废水的混凝、絮凝反应；其中，所述回流水为所述厌氧反应器处理得到的废水；

所述除硫脱氮反应器为兼性厌氧反应器。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述前处理单元包括Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备，其中，Ⅰ段设备设有加药口、Ⅱ段设备设有回流水入口；其中，Ⅰ段设备的出水口与Ⅱ段设备的进水口连接、Ⅱ段设备的出水口与Ⅲ设备段的进水口连接、Ⅲ段设备的出水口与Ⅳ段设备的进水口连接、Ⅳ段设备的出水口作为前处理单元的出水口与固液分离设备的进水口连接从而实现前处理单元的出水口与固液分离设备的进水口连接；Ⅱ段设备的回流水入口与厌氧反应器的出水口连接从而实现厌氧反应器的出水口与前处理单元的的回流水入口连接；Ⅰ段设备用于实现由Ⅰ段设备的进水口进入的废水与由Ⅰ段设备的加药口加入的药物混合进行反应除去废水中的F^-；Ⅱ段设备用于实现由Ⅱ段设备的进水口进入的废水与由Ⅱ段设备的回流水入口进入的回流水混合进行反应除去废水中重金属离子并中和酸性废水，其中所述回流水为所述厌氧反应器处理得到的废水；Ⅲ段设备为混凝反应设备，用于实现由Ⅲ段设备的进水口进入的废水进行混凝反应；Ⅳ段设备为絮凝反应设备，用于实现由Ⅳ段设备的进水口进入的废水进行絮凝反应。

在一优选实施方案中，所述Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备设置于一个联箱内，该联箱内部设有至少三个隔板将联箱分成至少四段，将联箱中依次相连的四段命名为联箱Ⅰ段、联箱Ⅱ段，联箱Ⅲ段和联箱Ⅳ段分别作为所述Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备。

在一优选实施方案中，所述Ⅲ段设备设有加药口，Ⅲ段设备用于实现由Ⅲ段设备的进水口进入的废水与由Ⅲ段设备的加药口加入的药物混合进行混凝反应。其中，Ⅲ段设备加药口优选与PAC(聚铝)供给设备连接，实现向Ⅲ段设备加入PAC药品；向废水中加入PAC能够使废水发生混凝。其中，Ⅲ段设备优选设有搅拌机；搅拌机的设置有利于实现药物与废水的充分混合与反应。

在一优选实施方案中，所述Ⅳ段设备设有加药口，Ⅳ段设备用于实现由Ⅳ段设备的进水口进入的废水与由Ⅳ段设备的加药口加入的药物混合进行絮凝反应。其中，Ⅳ段设备加药口优选与PAM(聚丙烯酰胺)供给设备连接，实现向Ⅳ段设备加入PAM药品；向废水中加入PAM能够使混凝后的废水发生絮凝。其中，Ⅳ段设备优选设有搅拌机；搅拌机的设置有利于实现药物与废水的充分混合与反应，在IV段设备运行过程中，搅拌机维持低转速更有利于促使絮体长大。

在一优选实施方案中，所述I段设备加药口与CaCO₃供给设备连接，实现向I段设备加入CaCO₃。向废水中加入CaCO₃能够部分中和酸性废水产生Ca²⁺，除去废水中的F^-且保留废水中的SO₃ ^2-、SO₄ ^2-。

在一优选实施方案中，所述I段设备设有所述搅拌机。

在一优选实施方案中，所述Ⅱ段设备设有所述搅拌机。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述前处理单元的至少一个加药口与CaCO₃供给设备连接，实现向前处理单元加入CaCO₃药品；更优选地，当所述前处理单元包括上述Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备时，所述与CaCO₃供给设备连接的加药口为I段设备的加药口，实现向I段设备加入CaCO₃药品。向废水中加入CaCO₃能够部分中和酸性废水，除去废水中的F^-且保留废水中的SO₃ ^2-、SO₄ ^2-。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述前处理单元的至少一个加药口与PAC(聚铝)供给设备连接，实现向前处理单元加入PAC药品；更优选地，当所述前处理单元包括上述Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备时，所述与PAC供给设备连接的加药口为Ⅲ段设备的加药口，实现向Ⅲ段设备加入PAC药品。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述前处理单元的至少一个加药口与PAM(聚丙烯酰胺)供给设备连接，实现向前处理单元加入PAM药品；更优选地，当所述前处理单元包括上述Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备时，所述与PAM供给设备连接的加药口为Ⅳ段设备的加药口，实现向Ⅳ段设备加入PAM药品。

在一具体实施方式中，前处理单元选用设有加药口以及回流水口的反应容器，前处理单元的加药口分别与CaCO₃供给设备连接、聚铝供给设备和聚丙烯酰胺供给设备连接；在使用前处理单元进行废水处理时，可以先向前处理单元中加CaCO₃实现除F^-，然后向前处理单元通入回流水实现中和废水并去除重金属离子，然后再向前处理单元中加聚铝实现混凝，最后再向前处理单元中加聚丙烯酰胺实现絮凝。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述前处理单元设有搅拌机；更优选地，当所述前处理单元包括上述Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备时，所述I段设备设有所述搅拌机，所述Ⅱ段设备设有所述搅拌机，所述Ⅲ段设备设有搅拌机，所述Ⅳ段设备设有所述搅拌机。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述固液分离设备包括气浮池和砂滤池，气浮池的出水口与砂滤池的进水口连接，气浮池的进水口作为固液分离设备的进水口与前处理单元的出水口连接从而实现前处理单元的出水口与固液分离设备的进水口连接，砂滤池的出水口作为固液分离设备的出水口与厌氧反应器的进水口连接从而实现固液分离设备的出水口与厌氧反应器的进水口连接；其中，所述气浮池与溶气罐连接实现对气浮池内的废水进行气浮除渣、除油。

在一优选实施方式中，所述气浮池能够实现溶气气浮或者布气气浮；所述气浮池优选能够实现溶气气浮。

在一优选实施方式中，所述砂滤池为多介质过滤池，所述砂滤池内设有滤料层以及设于滤料层下部的砾石承托层，所述滤料层的滤料包括石英砂、白煤、陶粒、高炉渣、石榴石等中的至少两种。滤料层中的滤料通常需要满足：有足够的机械强度、较好化学稳定性、适宜的级配和足够的空隙率。砾石承托层通常需要满足：反洗时不易冲动，化学稳定性好，机械强度高，布水均匀。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述厌氧反应器包括上流式厌氧滤池、厌氧滴滤塔和上流式厌氧污泥床反应器中的至少一种。其中，上流式厌氧滤池内的填料优选包括多孔陶粒、AC(活性炭/活性焦)、阶梯环、纤维状多孔塑料和聚丙烯塑料中的至少一种，但不限于此；生物滴滤塔反应器优选包括多孔陶粒、AC(活性炭/活性焦)、阶梯环、纤维状多孔塑料和聚丙烯塑料中的至少一种，但不限于此；填料选择物理、化学稳定性高，能保持较高的生物量的即可。上流式厌氧滤池及厌氧滴滤塔属于厌氧固定床反应器，厌氧滴滤塔属于厌氧内循环反应器及厌氧序批式反应器，上流式厌氧污泥床反应器内没有载体属于一种悬浮生长型的消化器。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述厌氧反应器中生长有SRB(硫酸盐还原菌)。在一具体实施方式中，在所述厌氧反应器中培养优势菌群SRB。SRB是一种厌氧菌，但对氧有一定的耐受性，能将SO₃ ^2-和SO₄ ^2-还原成S^2-。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述除硫脱氮反应器中生长有T.D(脱氮硫杆菌)。在一具体实施方式中，在所述除硫脱氮反应器中培养优势菌群T.D。T.D具有兼性厌氧和反硝化的生理特点，即在厌氧条件下还原硝酸盐为氮气，为自养微生物；在厌氧状态下以S^2-为电子供体氧化其为单质硫，同时具有脱硫脱氮能力。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述前处理单元设有积泥斗，用于收集废水在前处理单元中进行处理时产生的沉淀；更优选地，所述积泥斗与压滤机连接。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述脱氮反应器设有积泥斗，用于收集废水在脱氮反应器中进行处理时产生的沉淀；更优选的，所述积泥斗与压滤机连接。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，该装置进一步设有调节池，所述调节池的出水口与所述前处理单元的进水口连接，所述调节池用以实现水量、水质调节以及颗粒物的预沉淀。更优选地，所述调节池设有积泥斗，用于收集废水在调节池中进行处理时产生的沉淀。进一步优选地，所述积泥斗与压滤机连接。

在上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置中，优选地，所述除硫脱氮反应器设有进气口。通过进气口向除硫脱氮反应器鼓入适量空气，维持除硫脱氮反应器在合适的ORP区间。

使用上述活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置进行活性炭脱硫脱硝***废水的处理方法包括：

步骤1)：向待处理废水中加入适量CaCO₃，与酸性废水反应释放出Ca²⁺，Ca²⁺与废水中的F^-反应产生沉淀从而除去废水中的F^-且保留废水中的SO₃ ^2-、SO₄ ^2-；

步骤2)：向步骤1)处理后的废水中加入部分步骤5)处理后得到的废水用以除去废水中的重金属离子并中和含酸废水；

步骤3)：步骤2)处理后的废水进行混凝、絮凝；

步骤4)：混凝、絮凝后的废水进行固液分离除去废水中的固体物质、油类、反应产生的沉淀；

步骤5)：在厌氧环境及有外加碳源的条件下，使用SRB(硫酸盐还原菌)对步骤4)处理后的废水进行第一次生物处理，将废水中的SO₃ ^2-和/或SO₄ ^2-还原成S^2-、将NH₄ ⁺转化为NO₃ ^-；第一次生物处理后得到的废水分流为两部分，第一部分继续进行后续处理，第二部分进行回流与步骤1)处理后的废水混合实现步骤2)的具体操作；

步骤6)：在兼性厌氧环境下，使用T.D(脱氮硫杆菌)对第一次生物处理后得到的废水中的第一部分进行第二次生物处理，将废水中的S^2-氧化为单质硫S⁰，并将废水中的NO₃ ^-、NO₂ ^-还原成N₂；至此完成废水处理。

在上述处理方法中，优选地，待处理废水在进行步骤1)前先进行预处理，包括：水量、水质调节以及颗粒物的预沉淀。待处理废水在进行步骤1)前先进行水量、水质调节能够降低来水波动对后续处理的影响。颗粒物预沉淀主要是对待处理废水中易于沉淀的大颗粒物进行初步沉淀。

在上述处理方法中，向待处理废水中加入CaCO₃可以部分中和酸性废水，产生Ca²⁺，控制CaCO₃的加入量，实现CaF₂沉淀除去F^-，而不致CaSO₃、CaSO₄沉淀从而保留废水中的SO₃ ^2-、SO₄ ^2-。CaF₂的溶度积常数比CaSO₄小4个数量级(即万分之一)，因而控制CaCO₃的加入量，实现CaF₂的充分沉淀，而不致CaSO₄沉淀；同时Ca²⁺可与As³⁺络合生成Ca(AsO₃)₂从而除去As³⁺。

在上述处理方法中，步骤5)处理后得到的废水中含有大量S^2-以及CO₃ ^2-、OH^-等碱度物质，将步骤5)处理后得到的废水中的一部分进行回流与步骤1)处理后的废水混合能够使废水中的重金属离子充分沉淀并中和酸性废水，从而实现在无需加入额外药剂的情况下除去废水中的重金属离子；而常规的处理工艺是加入药剂有机硫和石灰乳，生成硫化物和氢氧化物沉淀。废水中含有种类繁多的重金属离子，如Cd离子、Cr离子、Co离子、Cu离子、Hg离子、Mn离子、Ni离子、Pb离子、As离子、Se离子、Sn离子、Zn离子等，其中Fe³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cr³⁺等重金属离子生成氢氧化物或碳酸盐沉淀。Pb²⁺、Hg²⁺与S^2-反应生成硫化物沉积。同时H₂S可将高毒性的Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr(Ⅲ)；***盐可以与H₂S反应生成单质硒。

在上述处理方法中，优选地，所述混凝采用加入PAC(聚铝)的方式实现。PAC能够适宜较宽的pH值范围(PAC能使pH值为5-9的废水很好的实现混凝)。

在上述处理方法中，优选地，所述絮凝采用加入PAM(聚丙烯酰胺)的方式实现。

在上述处理方法中，优选地，先进行混凝再进行絮凝，其中，在进行絮凝时，在低速搅拌(如60-120r/min)下进行，有利于兼顾絮凝反应的充分进行以及絮体的长大。

在上述处理方法中，优选地，所述固液分离包括气浮除渣、除油步骤以及气浮除渣、除油后的废水进行多介质过滤进一步去除悬浮物颗粒物。其中，所述气浮优选采用溶气气浮或者布气气浮方式进行，更优选采用溶气气浮方式进行。其中，所述多介质过滤的介质优选包括石英砂、白煤、陶粒、高炉渣、石榴石中的至少两种。采用气浮除渣、除油与多介质过滤相配合的固液分离方式，能够有效除去废水中的固体物质、油类、反应产生的沉淀，为后续生物处理创造良好条件。气浮产生的浮渣可以使用刮渣器进行收集与废水分离，收集到的浮渣可以采用污泥脱水设备(例如板框式压滤机、叠螺式污泥脱水机、离心式污泥脱水机)进行脱水，也可以对收集到的浮渣进行干化。采用气浮法能更好的去除废水中的AC(活性炭/活性焦)及油脂，相较于传统工艺沉淀法，气浮法处理效率更高、出水水质好、浮渣含水率更低；采用气浮法进行处理，处理得到的浮渣含水率一般在96％以下，只有沉淀池污泥体积的1/2-1/10，并且气浮法所需药剂量比沉降法更少。由于活性炭脱硫脱硝***废水含油，所以选用气浮优势很大，同时气浮可去除废水中的悬浮碳颗粒，并且废水除F-及除重金属离子产生的沉淀也一并去除。

在上述处理方法中，气浮除渣、除油是通过向废水中通入一定尺寸的气泡，使废水中的污染物吸附在气泡上，随气泡上浮到水面上实现除渣、除油。

在上述处理方法中，优选地，步骤5)所述碳源包括厌氧水解酸化污水、甲醇溶液、甲酸溶液、乙醇溶液、乙酸溶液、乳酸溶液等中的至少一种；其中，甲醇溶液可以选用甲醇废液，甲酸溶液可以选用甲酸废液，乙醇溶液可以选用乙醇废液，乙酸溶液可以选用乙酸废液，乳酸溶液可以选用乳酸废液，厌氧水解酸化污水优选可生化性好者使用。

在上述处理方法中，步骤5)处理中，在厌氧环境及有外加碳源的条件下，SRB将SO₃ ^2-/SO₄ ^2-还原成S^2-，并产生碱度(步骤5)处理后的废水中含有大量S^2-以及CO₃ ^2-、OH^-等碱度物质)；SRB以NH₄ ⁺为氮源，在还原过程中消耗NH₄ ⁺并将其转化为NO₃ ^-。

在上述处理方法中，步骤6)处理过程中，在兼性厌氧环境下，T.D以S^2-为电子供体氧化其为单质硫S⁰，并以NO₃ ^-作为电子受体，将其还原成N₂。S⁰沉积在反应器底部，可以进行回收利用(例如可以通过压滤机Ⅱ进行脱水回收)。至此废水中的SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、NH₄ ⁺均被有效脱除，处理后的上清液可以直接进行排放。脱氮硫杆菌(T.D)具有兼性厌氧和反硝化的生理特点，即在厌氧条件下可还原硝酸盐(以NO₃ ^-、NO₂ ^-作为电子受体)为氮气。是自养微生物，无须添加有机物。

在上述处理方法中，预处理过程中、步骤1)中、步骤2)中、步骤3)中收集到的沉淀物均可以使用压滤机进行脱水处理后回收。

在上述处理方法中，在进行步骤6)时可以通入适量空气以保持合适的ORP(氧化还原电位)区间值。

上述处理方法中的步骤1)-步骤6)为稳定循环运行后进行废水处理的步骤。

在尚未形成稳定循环之前(即未得到步骤5)处理后的废水之前)，在步骤2)中，可以选择向步骤1)处理后的废水中加入药剂用以除去废水中的重金属离子并中和含酸废水；其余步骤均与形成稳定循环后的步骤相同。

本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置适于一种经济、环保的活性炭脱硫脱硝***废水处理方法的进行。与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：

1、使用本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置进行活性炭脱硫脱硝***废水处理能够较为彻底的处理活性炭脱硫脱硝工艺中产生的高浓度含酸废水，有效去除AC(活性炭/活性焦)颗粒，去除H⁺、F^-及重金属离子，去除SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、NH⁴⁺，并且能够产生副产品单质硫。

2、使用本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置有助于实现在活性炭脱硫脱硝***废水处理过程中通过回流水进行重金属离子的去除，同时回流水中的碱度中和酸性废水，较传统通过加入药剂有机硫和碱液的去除重金属离子经济、环保。

3、使用本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置处理有助于实现采用物理化学法与微生物法结合工艺进行活性炭脱硫脱硝***废水。

4、使用本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置进行活性炭脱硫脱硝***废水处理，有助于避免产生额外废弃处理液(诸如三效蒸发的废弃母液、膜处理的浓缩液等)，更环保。

5、本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置可以实现使用混凝土、碳钢防腐材料或玻璃钢等便宜的材料构筑所用装置的主体，设备投资成本低。

6、使用本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置进行活性炭脱硫脱硝***废水处理运行成本较低。

7、使用本实用新型提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置进行活性炭脱硫脱硝***废水处理有助于实现将NH⁴⁺转化成N₂排放而非氨气或者铵盐、硝酸盐等进行排放，更环保。

附图说明

图1为实施例1提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置(如图1所示)，该装置的设计处理能力为5m³/h，该装置包括：

调节池1、前处理单元、气浮池9、砂滤池10、厌氧反应器11和除硫脱氮反应器12；其中，

调节池1的有效池容为20m³，调节池1为地埋式砼结构，池壁进行防腐；

前处理单元包括Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备，Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备设置于一个联箱内，该联箱内部设有三个隔板将联箱分成依次相连的四段，各段之间仅通过水口联通，将联箱中的四段依次命名为联箱Ⅰ段3、联箱Ⅱ段4，联箱Ⅲ段5和联箱Ⅳ段6分别作为所述Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备；联箱Ⅰ段3设有CaCO₃加药口以及搅拌机7，联箱Ⅰ段3用于实现由联箱Ⅰ段3的进水口进入的废水与由联箱Ⅰ段3的CaCO₃加药口加入的CaCO₃混合进行反应；联箱Ⅱ段4设有回流水入口以及搅拌机7，联箱Ⅱ段4用于实现由联箱Ⅱ段4的进水口进入的废水与由联箱Ⅱ段4的回流水入口加入的回流水混合进行反应，其中所述回流水为厌氧反应器11处理得到的废水；联箱Ⅲ段5设有PAC加药口以及搅拌机7，联箱Ⅲ段5用于实现由联箱Ⅲ段5的进水口进入的废水与由联箱Ⅲ段5的PAC加药口加入的PAC混合进行混凝反应；联箱Ⅳ段6设有PAM加药口以及搅拌机7，联箱Ⅳ段6用于实现由联箱Ⅳ段6的进水口进入的废水与由联箱Ⅳ段6的PAM加药口加入的PAM混合进行絮凝反应；联箱Ⅰ段3、联箱Ⅱ段4，联箱Ⅲ段5和联箱Ⅳ段6的有效容积分别为0.85m³、0.85m³、1.70m³、1.70m³；

调节池1的出水口与联箱Ⅰ段3的进水口连接，并且在调节池1的出水口与联箱Ⅰ段3的进水口之间的连接管路上设有提升泵2；提升泵2包括一备一用2台渣浆泵，提升泵2的流量为5m³/h，扬程为30m；

联箱Ⅰ段3的出水口与联箱Ⅱ段4的进水口连接、联箱Ⅱ段4的出水口与联箱Ⅲ段5的进水口连接、联箱Ⅲ段5的出水口与联箱Ⅳ段6的进水口连接、联箱Ⅳ段6的出水口作为前处理单元的出水口与气浮池9的进水口连接，气浮池9的出水口与砂滤池10的进水口连接，砂滤池10的出水口与厌氧反应器11的进水口连接，厌氧反应器11的出水口分别与除硫脱氮反应器12的进水口和联箱Ⅱ段4的的回流水入口连接；

在联箱Ⅳ段6的出水口与气浮池9的进水口的连接管路与溶气罐8连通，用以向气浮池提供进行气浮所需要的气体；气浮池的有效容积为池深1.7m，有效容积1.7m³；

砂滤池10内设有滤料层以及设于滤料层下部的砾石承托层；所述滤料层的滤料为石英砂及陶粒，滤料层厚度为陶粒50cm，石英砂30cm，滤料层的滤速为5-7m/h；所述砾石承托层的厚度为100-200mm；

厌氧反应器11为上流式厌氧滤池，其材质为玻璃钢，有效容积为30m³，填料(选用陶瓷填料)高度为2.5m，填料的支撑板采用多孔板；厌氧反应器11中生长有大量SRB(SRB附着在厌氧反应器11中的填料上)；

除硫脱氮反应器12为兼性厌氧反应器，除硫脱氮反应器12的材质为玻璃钢，有效容积为25m³；除硫脱氮反应器12中生长有大量T.D；厌氧反应器11的出水口与除硫脱氮反应器12的进水口的连接管路上设置有进气装置，通过控制进气装置的间歇进气控制除硫脱氮反应器12的兼性厌氧环境的ORP；

调节池1设有积泥斗，用于收集废水在调节池1中进行处理时产生的沉淀，所述积泥斗与压滤机Ⅰ13连接；联箱底部设有积泥斗，用于收集废水在联箱Ⅰ段3、联箱Ⅱ段4，联箱Ⅲ段5和联箱Ⅳ段6中进行处理时产生的沉淀，所述积泥斗与压滤机Ⅰ13连接；压滤机Ⅰ13的过滤面积为100m²；其中，积泥斗与压滤机Ⅰ13的连接管路上设有排泥螺杆泵，该排泥螺杆泵的流量为40m³/h，扬程为120m，该排泥螺杆泵为积泥斗中的污泥向压滤机Ⅰ13中的排放提供动力；

脱氮反应器12底部设有积泥斗，用于收集废水在脱氮反应器12中进行处理时产生的沉淀，该积泥斗与压滤机Ⅱ14连接；压滤机Ⅰ14的过滤面积为100m²；其中，积泥斗与压滤机Ⅱ14的连接管路上设有排泥螺杆泵，该排泥螺杆泵的流量为40m³/h，扬程为120m，该排泥螺杆泵为积泥斗中的污泥向压滤机Ⅱ14中的排放提供动力。

实验例1

本实验例提供了一种使用实施例1提供的活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置进行活性炭脱硫脱硝***废水处理的方法，该方法用以处理某烧结机的活性炭/活性焦脱硫脱硝***的制盐废水，所述制盐废水包含序号为1、2的三种废水，各种废水来源及水质如表1所示，该方法具体包括：

表1

步骤1)：待处理废水进入调节池1进行预处理，水力停留时间(HRT)为8.5h，待处理废水进入调节池1后进行停留使得待处理废水的水量、水质一定程度上得到调节(均质)，同时有利于保证后续设备检修时存储废水，并且废水中易于沉淀的颗粒物在调节池1的泥斗中进行沉淀，进入调节池1的泥斗中的沉淀物被排至压滤机Ⅰ13中压滤除水；

步骤2)：步骤1)处理后废水进入联箱Ⅰ段3中，在120r/min转速下向联箱Ⅰ段3的废水中加入CaCO₃(该CaCO₃使用325目过筛率90％，纯度＞95％)部分中和酸性废水，通过pH反馈控制CaCO₃加入量使得废水中的F^-与Ca²⁺反应生成难溶的CaF₂从而除去F^-，且保留废水中的SO₃ ^2-、SO₄ ^2-；在此次过程中，废水中的As³⁺与Ca²⁺络合生成Ca(AsO₃)₂等难溶物质从而除去As³⁺；废水在联箱Ⅰ段3中的水力停留时间为10min；

步骤3)：步骤2)处理后的废水进入联箱Ⅱ段4中，在120r/min转速下向联箱Ⅱ段4的废水中加入回流水，所述回流水为步骤8)处理后得到的废水中的第二部分(即回流部分)；步骤2)处理后的废水中的重金属与回流水中的碱度物质(S^2-、CO₃ ^2-、OH^-)反应生成沉淀而去除；废水在联箱Ⅱ段4中的水力停留时间为10min；

步骤4)：步骤3)处理的废水进入联箱Ⅲ段5中，在120r/min转速下向联箱Ⅲ段5的废水中加入PAC进行充分混凝；废水在联箱Ⅲ段5中的水力停留时间为20min；

步骤5)：步骤4)处理的废水进入联箱Ⅳ段6中，在60r/min转速下向联箱Ⅳ段6的废水中加入PAM进行充分絮凝；废水在联箱Ⅳ段6中的水力停留时间为20min；

步骤6)：步骤5)处理的废水进入气浮池9进行气浮除渣除油处理，具体为向废水中通入一定尺寸的气泡，去除废水中的悬浮颗粒物及沉淀物；废水在气浮池9中的水力停留时间为20min；

步骤7)：步骤6)处理的废水进入砂滤池10进行过滤进一步去除悬浮物；

步骤8)：步骤7)处理的废水进入厌氧反应器11，在厌氧环境及有外加碳源(厌氧水解酸化的生活污水，厌氧水解酸化的生活污水中的COD与待处理废水中的SO₃ ^2-和SO₄ ^2-的总质量的比在0.6-3.0之间)的条件下，利用SRB(硫酸盐还原菌)对步骤7)处理后的废水进行第一次生物处理，将废水中的SO₃ ^2-/SO₄ ^2-还原成S^2-、将NH₄ ⁺转化为NO₃ ^-；第一次生物处理后得到的废水分流为两部分，第一部分继续进行后续处理，第二部分进行回流作为回流水与步骤2)处理后的废水混合实现步骤3)的具体操作，回流水量为0.5m³/h；废水在厌氧反应器11中的水力停留时间为6h；

步骤9)：步骤8)处理的废水进入除硫脱氮反应器12，在兼性厌氧环境下，利用T.D(脱氮硫杆菌)对第一次生物处理后得到的废水中的第一部分进行第二次生物处理，将废水中的S^2-氧化为单质硫S⁰，并将废水中的NO₃ ^-还原成N₂，S⁰沉积在除硫脱氮反应器12底部的排泥斗中，通过压滤机Ⅱ14进行脱水回收；废水在除硫脱氮反应器12中的水力停留时间为5h；至此完成废水处理。

经过上述处理方法处理后的废水中F^-、SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、NH₄ ⁺、重金属离子、油脂均被有效脱除，处理后的废水达到《钢铁工业水污染物排放标准GB13456-2012》中的间接排放标准。

Claims

1.一种活性炭脱硫脱硝***废水的处理装置，其特征在于，该装置包括：

前处理单元、固液分离设备、厌氧反应器和除硫脱氮反应器，其中，前处理单元设有至少一个加药口和至少一个回流水入口；其中，

前处理单元的出水口与固液分离设备的进水口连接、固液分离设备的出水口与厌氧反应器的进水口连接、厌氧反应器的出水口分别与除硫脱氮反应器的进水口和前处理单元的回流水入口连接；

前处理单元用于实现除F^-、实现废水与回流水混合进行反应中和酸性废水以及除重金属、实现混凝和絮凝反应；其中，所述回流水为所述厌氧反应器处理后的废水；

所述除硫脱氮反应器为兼性厌氧反应器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前处理单元包括依次连接的Ⅰ段设备、Ⅱ段设备、Ⅲ段设备和Ⅳ段设备，其中，Ⅰ段设备设有加药口、Ⅱ段设备设有回流水入口；Ⅳ段设备的出水口作为前处理单元的出水口与固液分离设备的进水口连接；Ⅱ段设备的回流水入口与厌氧反应器的出水口连接；Ⅰ段设备用于进行废水与药物混合反应除F^-；Ⅱ段设备用于实现废水与回流水的混合反应中和酸性废水以及去除重金属离子；Ⅲ段设备为混凝反应设备；Ⅳ段设备为絮凝反应设备。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述Ⅲ段设备设有加药口，Ⅲ段设备用于实现废水与药物混合进行混凝反应；

所述Ⅳ段设备设有加药口，Ⅳ段设备用于实现废水与药物混合进行絮凝反应。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，

所述前处理单元的至少一个加药口与CaCO₃供给设备连接；

所述前处理单元的至少一个加药口与聚铝供给设备连接；

所述前处理单元的至少一个加药口与聚丙烯酰胺供给设备连接。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述Ⅰ段设备加药口与CaCO₃供给设备连接。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述Ⅲ段设备加药口与聚铝供给设备连接；

所述Ⅳ段设备加药口与聚丙烯酰胺供给设备连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述固液分离设备包括气浮池和砂滤池，气浮池的出水口与砂滤池的进水口连接，气浮池的进水口作为固液分离设备的进水口与前处理单元的出水口连接，砂滤池的出水口作为固液分离设备的出水口与厌氧反应器的进水口连接；其中，所述气浮池与溶气罐连接实现对气浮池内的废水进行气浮除渣、除油。

8.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述厌氧反应器包括上流式厌氧滤池、厌氧滴滤塔和上流式厌氧污泥床反应器中的至少一种。

9.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，

所述厌氧反应器中生长有硫酸盐还原菌；

所述除硫脱氮反应器中生长有脱氮硫杆菌。

10.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，

该装置进一步设有调节池，所述调节池的出水口与所述前处理单元的进水口连接，所述调节池用以实现水量、水质调节以及颗粒物的初步沉淀；

所述除硫脱氮反应器设有进气口。