煤基尿素生产废水处理工艺及系统、应用的制作方法

本发明属于环保领域，具体涉及煤基尿素生产废水处理。

背景技术：

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

煤基尿素生产废水氨氮含量高达1500～2000mg/l左右，总氮含量高达2000～2500mg/l，废水的含盐量高度tds:6000～10000mg/l，cod含量1000～500mg/l,废水中含有大量酚醛有机物，废水如果不经处理直接排放会严重破坏接纳水体的生态环境，以至于影响水体附近居民的正常生活。发明人发现：该废水在实际处理过程中出现了诸多问题，第一碳氮比严重失调，单纯利用生化脱氮无法达到排放指标，第二废水中含有大分子有机物及有机氮，成分复杂生化性较差，同时含有部分酚醛及氟化物具有一定的生物抑制作用，第三废水的含盐量对生物处理有抑制作用，由于以上因素，煤基尿素生产废水目前处理后的排水水质均不理想，cod很难达到100mg/l以下，给生产企业带来治污困扰。

技术实现要素：

为了克服上述问题，经过大量的运行试验工作，本发明提供了一种针对煤基尿素生产废水的处理工艺，经过该工艺处理后的排水水质cod可稳定达到100mg/l以下。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种煤基尿素生产废水处理工艺，包括：

将煤基尿素生产废水依次进行调节、ph调配、汽提除氨、降温、除氟、水解酸化、多段a/o处理后，采用mbr膜固液分离，达标排放。

经过大量的运行试验工作，采用上述煤基尿素生产废水的处理工艺后的排水水质cod可稳定达到100mg/l以下。

本发明的第二个方面，提供了一种煤基尿素生产废水处理系统，包括：生产废水、调节池、ph调配池、汽提装置、中间水池、高效除氟反应器、水解酸化池、多段a/o反应池、mbr；所述生产废水、调节池、ph调配池、汽提装置、中间水池、高效除氟反应器、水解酸化池、多段a/o反应池、mbr依次相连。

本发明针对废水中氨氮含量高的特点，设置了汽提除氨工艺，首先调整废水ph至11～12，利用碱性条件下氨氮以游离态氨存在的特性利用气液相平衡和传质速度理论，达到脱氨效果，经汽提后的废水出水氨氮含量≤50mg/l。

本发明的第三个方面，提供了上述的煤基尿素生产废水处理系统在环保领域中的应用。

由于本发明的煤基尿素生产废水处理系统能够有效地改善煤基尿素生产废水的排水水质，使cod达到100mg/l以下，因此，有望在环保领域得到广泛的应用，解决生产企业的治污困扰。

本发明的有益效果在于：

(1)针对废水中氨氮含量高的特点，设置了汽提除氨工艺，首先调整废水ph至11～12，利用碱性条件下氨氮以游离态氨存在的特性利用气液相平衡和传质速度理论，达到脱氨效果，经汽提后的废水出水氨氮含量≤50mg/l。

(2)高效除氟：采用除氟反应器，经除氟后的废水氟含量小于10mg/l。

(3)针对废水含有大分子有机物及有机氮，成分复杂生化性较差的水质特点，设置了水解酸化池作为预生化工艺段，有效分解废水中的大分子有机物并释放出氨氮，为后续生化处理系统提供较好的生化环境。

(4)针对废水中氨氮及总氮，采用了两段式a/o处理工艺，其中一段a/o为高负荷区，二段a/o为精处理区，两段a/o的设置可保证氨氮及总氮的处理深度，同时也提供了系统抗冲击能力。

(5)鉴于废水含盐量较高a/o生化污泥质地较轻容易流失的特点，设置了mbr工艺作为固液分离单元，有效的截留了生化污泥，确保a/o处理系统能够保持较高的污泥浓度，保证了a/o出水的稳定达标。

(6)本发明的工艺简单、成本低、实用性强，易于推广。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种煤基尿素生产废水处理工艺，包括：

将煤基尿素生产废水依次进行调节、ph调配、汽提除氨、降温、除氟、水解酸化、多段a/o处理后，采用mbr膜固液分离，得到达标废水。

针对煤基尿素生产废水的氨氮含量高、含盐量及含含有大量酚醛有机物的特点，发明人经过长期的技术研究和实践探索，发现：采用以“汽提除氨+高效除氟+水解生化+多段a/o+mbr”为主体工艺的处理路线，各工段相互衔接、配合，平稳有序地提高了氨氮去除效率，降低了出水cod，使出水水质更为稳定。

在一些实施例中，所述废水经ph调配后，ph为11～12，以便于后续通过汽提工艺达到脱氨效果。

本发明的汽提工艺是利用碱性条件下氨氮以游离态氨存在的特性利用气液相平衡和传质速度理论，达到脱氨效果。因此，在一些实施例中，所述汽提除氨后的废水出水氨氮含量≤50mg/l。

在一些实施例中，除氟后废水的氟含量小于10mg/l，本发明的除氟反应器不仅处理效率高，且操作方便。

在一些实施例中，所述多段a/o处理为两段式，一段a/o为高负荷区，二段a/o为精处理区。两段a/o的设置可保证氨氮及总氮的处理深度，同时也提供了系统抗冲击能力。

在一些实施例中，所述煤基尿素生产废水氨氮含量高达1500～2000mg/l，总氮含量高达2000～2500mg/l，废水的含盐量高度tds:6000～10000mg/l，cod含量1000～500mg/l。

在一些实施例中，所述水解酸化采用水解菌和酸化菌。有效分解废水中的大分子有机物并释放出氨氮，为后续生化处理系统提供较好的生化环境。

在一些实施例中，排水水质cod达到100mg/l以下，达到了较好的处理效果。

本发明还提供了一种煤基尿素生产废水处理系统，包括：生产废水、调节池、ph调配池、汽提装置、中间水池、除氟反应器、水解酸化池、多段a/o反应池、mbr；所述生产废水、调节池、ph调配池、汽提装置、中间水池、除氟反应器、水解酸化池、多段a/o反应池、mbr依次相连。

下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。

实施例1：

针对煤基尿素生产废水的水质特点，我公司设置了以“汽提除氨+高效除氟+水解生化+多段a/o+mbr”为主体工艺的处理路线，具体工艺路程如下：

生产废水→调节池→ph调配池→汽提装置→中间水池→除氟反应器→水解酸化池→多段a/o反应池→mbr

工艺简介：生产废水首先进入调节池进行水质的调节水量的均衡，调节池出水经泵提升至ph调配池，调节废水ph值至11～12，ph调配池出水再经泵提升至汽提装置进行汽提除氨，汽提装置运行温度控制在80～90℃，蒸汽采用低压饱和蒸汽，蒸汽用量由汽提塔内温度控制，并采用气体闭路循环以达到节省用汽量的效果。汽提出水经降温后自流入中间水池，中间水池出水再泵提升至除氟反应器，除氟反应器混合反应器搅拌机转速控制在40～50r/min，固液分离器的表面负荷控制在1.0～1.2m³/m².h，利用化学沉淀及吸附的原理进行除氟处理，除氟反应器出水自流入水解酸化池，利用水解菌和酸化菌的作用把废水中的大分子有机物分解为了小分子有机物，长链有机物分解为了断链有机物，实现了废水的“开环断链”提高了废水的生化性，水解酸化反应池污泥浓度控制在3000～5000mg/l，溶解氧量控制在0.5mg/l，水力停留时间控制在12～24小时，水解酸化池出水自流入多段a/o反应池，利用硝化反硝化原理进行生物除碳脱氮，其中a池溶解氧控制在0.5mg/l以内，污泥浓度控制在4000～8000mg/l，o池出水溶解氧浓度不得低于3mg/l，污泥浓度控制在4000～8000mg/l，o池ph不得低于7，a/o出水再经mbr膜固液分离后废水达标排放。

实际运行中，待处理的煤基尿素生产废水氨氮含量高达1800mg/l，总氮含量高达2300mg/l，废水的含盐量高度tds:6000～7000mg/l，cod含量1100mg/l。

采用上述方法处理后废水，氨氮含量小于100mg/l，出水cod含量小于100mg/l。

对比例1

与实施例1不同之处在于未采用汽提工艺，采用了两级空气吹脱工艺，气水比2000:1，一级空气吹脱氨氮去除率：75％，出水氨氮425mg/l，一级吹脱后二次调节ph至11.0～11.5进入二级吹脱，二级吹脱出水氨氮130mg/l。该过程需要进行两次调节ph，二次提升，二次空气吹脱，工艺操作复杂，控制点多，能耗高。

对比例2

与实施例1不同之处在于未采用除氟反应器。采用了传统的除氟工艺，由化学反应+化学沉淀+中间水池+活性铝过滤器组成，占地面积大同时中间水池需要设置提升泵进行二次提升后进入活性铝过滤器，工艺流程长，人员操作复杂，控制点多。

对比例3

与实施例1不同之处在于未采用a/o，采用了sbr池作为好氧处理单元，sbr池内污泥浓度投加后在运行过程中逐步减少，由于废水tds高好氧污泥质轻不宜沉降，sbr池出水浑浊带泥严重，同时sbr池内无法维持需要的污泥浓度。sbr池出水cod维持在200～300mg/l、氨氮：30～50mg/l。

对比例4

与实施例1不同之处在于未采用a/o，采用了曝气生物滤池做为好氧处理单元，曝气生物滤池生物膜无法培养成功，系统出水浑浊，后期增设了二沉池，采用污泥回流的形式保持曝气生物滤池的污泥量。曝气生物滤池出水cod维持在300～500mg/l、氨氮：50～100mg/l。

对比例5

与实施例1不同之处在于未采用mbr作为好氧后的固液分离单元，采用了二沉池作为好氧后的固液分离单元，由于废水tds高好氧污泥质轻不宜沉降，系统出水浑浊，好氧池内的污泥量在后期的运行过程中逐步减少，同时出水水质较高，出水cod维持在100～150mg/l、氨氮：20～30mg/l。

最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。