一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统及方法与流程

1.本发明涉及污水处理技术领域，更具体的说是涉及一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统及方法。


背景技术：

2.随着国家《节约能源法》、《环境保护法》以及《水污染防治行动计划》(即“水十条”)的正式颁布，火电厂节水、控制污染物排放已成为今后一阶段的重要工作。为满足火电厂节能减排要求，脱硫系统工艺水多被氨氮含量相对较高的城市中水、循环水排污水、化学废水等替代，同时由于上级脱硝系统存在氨氮逃逸问题，造成脱硫废水中氨氮浓度均超出《污水综合排放标准》(gb8978-1996)的要求，部分电厂脱硫系统排出的脱硫废水氨氮浓度甚至高达数百毫克每升。
3.2020年10月23日，新修订的《燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》增加了氨氮控制指标，并要求脱硫废水处理系统的出水氨氮浓度应低于25mg/l。然而目前脱硫废水达标处理主要采用传统的“中和-絮凝-沉降”三联箱工艺，该工艺对氨氮的去除率很低，难以满足新标准对脱硫废水出水氨氮浓度的要求。
4.因此，如何提供一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统及方法，可有效适应新修订的脱硫废水排放标准下对脱硫废水尤其是高镁离子高氨氮浓度脱硫废水氨氮达标治理的要求。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统，其特征在于，包括预沉池，所述预沉池出口依次经过ph调节箱、磷酸铵镁反应箱、混凝除磷反应箱、高效澄清池、加氯氧化箱、过滤水泵、过滤器后与清水箱的入口相连通；
8.所述ph调节箱的加药口连通有naoh溶液箱，所述磷酸铵镁反应箱的加药口连通有na2hpo4溶液箱，所述混凝除磷反应箱的加药口连通有pac溶液箱，所述高效澄清池的加药口连通有盐酸溶液箱。
9.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统中，所述加氯氧化箱的加药口连通有naclo溶液箱。
10.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统中，所述预沉淀池出口以及所述加氯氧化箱内均设置有在线氨氮监测装置。
11.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统中，所述ph调节箱、所述磷酸铵镁反应箱、所述混凝除磷反应箱内均设置有搅拌器，且所述ph调节箱内还设置有ph监测装置。
12.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统中，所述高效澄清池内设置有导流中心筒和斜管，且所述高效澄清池底部设置有排泥口，其中，导流中心筒是将水引流至澄清池的中心，斜管澄清池上升区设置用于加速悬浮物沉降的设施。
13.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统中，还包括有机硫加药装置，所述有机硫加药装置的出口与所述pac溶液箱连通。
14.一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统进行处理的方法，包括以下步骤：
15.(1)来自废水旋流器的脱硫废水进入预沉池沉淀4-8h，使得废水中携带的大部分悬浮物得到沉降，降低来水浊度；
16.(2)预沉池出水进入ph调节箱，通过投加naoh溶液调节废水ph值至8.5-9.0；
17.投加naoh的目的有两个：一方面形成磷酸铵镁沉淀的最佳ph值约为8.0-9.5；另一方面naoh也可以沉淀部分重金属离子；
18.(3)ph调节箱出水进入磷酸氨镁反应箱，通过投加na2hpo4溶液，在磷酸氨镁反应箱内生成磷酸氨镁沉淀；
19.在磷酸氨镁反应箱内，mg
2
、nh
4
、po
43-可生成磷酸氨镁沉淀，从而达到去除氨氮的目的；
20.(4)磷酸氨镁反应箱出水进入至混凝除磷反应箱，通过投加pac溶液进行混凝除磷反应；
21.由于磷酸氨镁反应箱出水残留一定的磷，同时含有大量较难沉降的磷酸铵镁、氢氧化镁、磷酸钙等沉淀物，需进行除磷、除悬浮物处理。因此，在混凝除磷反应箱内投加pac溶液，进行混凝除磷反应；
22.(5)混凝除磷反应箱出水进入至高效澄清池进行固液分离，上清液经出水口加入盐酸调节ph值至中性后进入加氯氧化箱，底部的沉淀则在高效澄清池底部以污泥的形式排出；
23.(6)加氯氧化箱内的氨氮浓度达到排放标准后，经过滤器过滤深度去除悬浮颗粒后排放至清水箱；
24.(7)清水箱出水外排或进行后续处理。
25.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理方法中，步骤(2)中所述预沉池出水在ph调节箱的停留时间为30min；步骤(4)中所述混凝除磷反应时间控制在15-30min。
26.混凝除磷反应的反应速率较快，只需留有一定时间使得搅拌充分即可，一般不超过30min，因为延长反应时间并不会增加混凝除磷反应的效率，反而增加设备容积和投资。
27.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理方法中，步骤(3)中na2hpo4溶液的投加量根据预沉池出水口测得的氨氮浓度进行计算，进一步优选的，可按p/n摩尔比为2.0控制na2hpo4溶液的投加量，且所述ph调节箱出水在磷酸铵镁反应箱中的停留时间为30-60min。
28.在上述优选方案中，na2hpo4溶液的投加量偏低，会使得氨氮的去除效果，氨氮去除率下降；na2hpo4溶液的投加量增大，氨氮去除率提高，但是过量投加，氨氮去除率会趋于稳定，但是水中残余的磷会增加，na2hpo4利用率下降。经实验验证表明，当p/n摩尔比为2.0时
控制na2hpo4溶液的投加量效果较佳。
29.优选的，在上述一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理方法中，步骤(6)中若加氯氧化箱内的氨氮浓度未达到排放标准，则往加氯反应箱内投加naclo溶液对氨氮进行进一步氧化去除，确保氨氮浓度达到排放标准。
30.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统及处理方法，具有以下有益效果：
31.(1)本发明所述的一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统及方法可有效适应新修订的脱硫废水排放标准下对脱硫废水尤其是高镁离子高氨氮浓度脱硫废水氨氮达标治理的要求，具体的，应用本发明的系统及方法，可处理氨氮高达50～300mg/l的脱硫废水，处理后废水氨氮可降低至15mg/l以下；
32.(2)该系统及方法充分利用了脱硫废水自身的镁离子参与脱除氨氮反应，相较于化学吹脱法具有系统简单、易于实施、较易维护等优点；也避免了单一次氯酸钠氧化法次氯酸钠大量投加导致刺激性气味散发、次氯酸钠本身不耐存储等弊端；
33.(3)该系统可直接在传统三联箱工艺基础增加na2hpo4溶液加药装置、磷酸铵镁反应箱等设施，再辅之于适当管路改造即可，原有的naoh加药系统、澄清池等设施利旧，有利于降低整体系统的投资费用。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
35.图1附图为本发明提供的结构示意图。
36.其中，1为预沉池、2为ph调节箱、3为磷酸铵镁反应箱、4为混凝除磷反应箱、5为高效澄清池、6为加氯氧化箱、7为过滤水泵、8为过滤器、9为清水箱、10为naoh溶液箱、11为na2hpo4溶液箱、12为pac溶液箱、13为盐酸溶液箱、14为naclo溶液箱。
具体实施方式
37.下面将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，都属于本发明保护的范围。
38.参见附图1，本发明实施例公开了一种适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理系统，包括预沉池1、ph调节箱2、磷酸铵镁反应箱3、混凝除磷反应箱4、高效澄清池5、加氯氧化箱6、过滤水泵7、过滤器8、清水箱9、naoh溶液箱10、na2hpo4溶液箱11、pac溶液箱12、盐酸溶液箱13、naclo溶液箱14。
39.预沉池1的出口依次经ph调节箱2、磷酸铵镁反应箱3、混凝除磷反应箱4、高效澄清池5、加氯氧化箱6、过滤水泵7、过滤器8与清水箱9的入口相连通。
40.naoh溶液箱10的出口与ph调节箱2的加药口相连通，na2hpo4溶液箱11的出口与磷
酸铵镁反应箱3的加药口相连通，pac溶液箱12的出口与混凝除磷反应箱4的加药口相连通，盐酸溶液箱13的出口与高效澄清池5的出水口相连通，naclo溶液箱14与加氯氧化箱6的加药口相连通。
41.预沉池1出口设置有在线氨氮监测装置，ph调节箱2内设置有搅拌器和ph监测装置，磷酸氨镁反应箱3设有搅拌器，混凝除磷反应箱4设置有搅拌器；加氯氧化箱6设有在线氨氮监测装置。
42.高效澄清池5内设置有导流中心筒和斜管，底部设置有排泥口。
43.特别地，还可根据脱硫废水来水重金属含量情况设置有机硫加药装置，有机硫加装装置的出口可与pac溶液箱12的另一个加药口相连通。
44.本发明所述的适用于高氨氮高镁脱硫废水的达标处理方法具体过程如下：
45.1)来自废水旋流器的脱硫废水进入预沉池1沉淀约4-8h；
46.2)预沉池1出水进入ph调节箱2，通过投加naoh调节废水ph值至8.5-9.0，ph调节箱2设有机械搅拌器，停留时间为30min；
47.3)ph调节箱2出水进入磷酸氨镁反应箱3，首先根据预沉池1出水口测得的氨氮浓度计算na2hpo4溶液的投加量，具体可按p/n摩尔比为2.0控制na2hpo4溶液的投加量，在磷酸氨镁反应箱3内，mg
2
、nh
4
、po
43-可生成磷酸氨镁沉淀，从而达到去除氨氮的目的，磷酸氨镁反应箱3设有机械搅拌器，停留时间为30-60min；
48.4)磷酸氨镁反应箱3出水进入至混凝除磷反应箱4，由于磷酸氨镁反应箱3出水残留一定的磷，同时含有大量较难沉降的磷酸铵镁、氢氧化镁、磷酸钙等沉淀物，需进行除磷、除悬浮物处理，因此，在混凝除磷反应箱4内投加pac溶液，进行混凝除磷反应，反应时间控制约为15-30min；
49.5)混凝除磷反应箱4出水进入至高效澄清池5进行固液分离，上清液经出水口加入盐酸调节ph值至约7.0后进入加氯氧化箱6；磷酸氨镁、氢氧化镁、碳酸钙等沉淀则通过澄清池5底部以污泥的形式排出；
50.6)加氯氧化箱6设置有在线氨氮监测装置，若氨氮浓度达到排放标准，经过滤器8过滤深度去除悬浮颗粒后排放至清水箱9，若氨氮浓度仍未达到排放标准，则往加氯反应箱6投加适当naclo溶液对氨氮进行进一步氧化去除，确保氨氮浓度达到排放标准。
51.7)清水箱9出水可外排或进行后续处理。
52.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
53.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。