一种高氯盐高氨氮高有机物的高浓废水处置方法及系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-12-28 15:59:20
技术方案如下:
一种高氯盐高氨氮高有机物的高浓废水处置方法,包括以下步骤:
1)通过氯离子高效电解系统处理废水脱除氯离子,回收氢气和氯气,得到强碱性废水;
2)在脱氨系统中加热强碱性废水以氨气形式回收氨氮;
3)通过转鼓液膜蒸发系统蒸发;
4)水蒸气冷凝后进入膨胀颗粒污泥床厌氧反应器EGSB中处理,剩下的固废高温热解后回收盐和碳。
进一步的,步骤1)中,匀质后的高氯盐高氨氮高有机物的高浓废水流过氯离子高效电解系统中由阴极板和阳极板相互交错产生的不同电场区域,在电解池的阳极产生氯气,阴极产生氢气,废水循环回流,温度控制在15~30℃,循环处理时间为30~45min,氯离子的含量低于10-2mol/L终止循环,阴极板和阳极板之间的距离为2~3cm,电源电压3~8V。
本发明公开了一种高氯盐高氨氮高有机物的高浓废水处置方法及系统,通过氯离子高效电解系统对高浓废水脱出氯离子和氢离子,不但去除了腐蚀性较强的氯离子,同时高浓废水呈现强碱性,达到高浓废水中的氨氮会以氨气的形式大量的溢出回收氨气;高浓水会在转鼓液膜蒸发系统的反应器上会形成薄的高效液膜蒸发层,蒸发出来的水分进入两级冷凝系统,冷凝后的水进入到常规EGSB中降解处理;在转鼓液膜蒸发系统中产生的固体高温热解产生的盐和碳混合物溶于水过滤使盐和碳分离,利用重结晶回收水体中的盐,实现了近零排放。本发明对高浓水的处置达到了资源化、无害化,同时为后续常规污水处理系统降低了困难,保证了后续工艺的稳定性特点。
当前,90%以上的生产性企业都面临着高含盐、高氨氮、高浓度有机废水难处理问题,特别是化工行业,平均每天会产生20吨的高浓废水。据国家统计局统计,2018年,我国的废水排放总量为708.8亿吨,其中高浓废水占600万吨。该类废水来源于生产过程废水、车间的清洗废水、反应釜的冲洗废水以及多种酸碱残液混合液的复杂情况。这类高浓废水因高含盐(100000~300000mg/L)、高氨氮(3000~10000mg/L)以及高有机物(COD 50000~400000mg/L),造成的危害较大,环保部门将这部分水作为危废来处理,现阶段能处理这类高浓废水的工艺主要有焚烧和填埋,而这些处理方式会给企业带来巨额的处置费用。但是企业直接将这部分高浓废水排入到常规的水处理系统中,很容易导致企业的污水处理系统崩溃。特别是高浓废水中含有大量的盐,污水中的盐含量超过了5000mg/L就会导致生化系统出现不稳定。而大部分高浓水中的盐含量都在100000~300000mg/L,会大幅度提高污水处理系统中盐的含量,导致生化系统的崩溃,因此从源头治理高浓废水是必要的。
华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流” “985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。
本发明所取得的有益技术效果:
1、本发明采用氯离子高效电解系统对高浓废水进行电解,不但除去了强腐蚀的氯离子,而且废水呈现强碱性,有助于后续的氨的脱除;采用了3~8V的低电压作为电解电源,保证了安全性和生产性;电极采用了石墨极板,容易制作且耐用,并且极板之间的距离可调,以适应不同的种类不同高浓废水;
2、转鼓液膜蒸发器的滚筒采用表面光滑的镍铬合金材料,驱动滚筒运转的传动机构为无级调速机构,以满足适应不同的种类不同高浓废水;高浓废水经过特定的布水器分布在滚筒上,均匀的分布在滚筒,达到薄层稳定蒸发;
3、与传统的冷凝系统相比,高效冷凝系统采用导热性好的不锈钢材料或者石墨材料,产生的水蒸汽能全部冷凝;
4、与传统的厌氧反应器处理,膨胀颗粒污泥床厌氧反应器(EGSB)更具有稳定性和耐冲击性,控制的停留时间控制在8~12h,初步降解其中的有机物,促使后续生化降解稳定达标运行;
5、高温热解系统采用K423A合金材料,保证设备耐受温度在1000℃,以达到对有机物热解减量;高温热解系统为还原氛围,不会产生二噁英等致癌物质,产生的碳和盐溶解于水分离,碳回收,盐重结晶,形成产品,实现工艺的资源化。
本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。