一种含氮废水零排放系统的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，特别涉及一种含氮废水零排放系统。

背景技术：

废水中的氮主要以4中形式存在，有机氮(蛋白质、氨基酸、尿素、胺类硝基化合物等)、氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮，在未处理的原废水中，有机态氮和氨态氮是氮素的主要存在形式。目前，氮污染对水体危害的严重性正被越来越多的人们所认识，特别是铵态氮，它引起的水体富营养化，以致水质恶化，甚至湖泊退化。因此，国内外对废水排放中氨态氮的指标控制越来越严，对氨态氮废水处理技术的开发研究也越来越广泛。

gb16171-2012新标准实施后，污染物排放要求将远远高于现行的gb8978-96标准。gb16171-2012在现行标准的基础上增加了总氮、总磷、苯并(α)芘、硫化物、多环芳烃、苯等指标。随着国家新的环保标准及政策的逐步实施，很多企业将面临提标改造的问题。而由于废水种类多样，如何对工业生产中的各类废水进行收集并实现高效处理，从而实现零排放是环保领域不断追求的目标；而目前废水处理一般满足达标要求即实现排放，如何做到零排放，同时针对各类含氮废水进行处理的系统仍需进一步改进，因此本实用新型研制了一种含氮废水零排放系统，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本实用新型相同或相似的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种含氮废水零排放系统，以解决现有技术中含氮废水处理效率低的问题。

本实用新型的技术方案是：一种含氮废水零排放系统，包括通过管道依次连通的综合调节池、第一处理区、第二处理区及第三处理区；所述第一处理区包括通过管道依次连通的预处理设备、生化二级处理池及膜浓缩设备；所述膜浓缩设备包括浓水出水端及淡水出水端；所述第二处理区与浓水出水端相连通，包括通过管道依次连通的折点氯化池及三效蒸发器；所述第三处理区与淡水出水端相连通，包括通过管道依次连通的ph调节池、离子交换柱及ph回调池。

优选的，所述预处理设备选用铁碳微电解反应器或铁碳微电解反应器与芬顿反应器的组合。

优选的，所述生化二级处理池包括相连通的氨化池、反硝化池及硝化池，所述氨化池、反硝化池及硝化池之间设置有过水孔，所述硝化池与反硝化池之间设置有回流管，所述回流管上设置有回流泵。

优选的，所述折点氯化池连接有次氯酸钠添加罐及orp检测仪。

优选的，所述ph调节池连接有酸添加罐及第一ph检测仪，所述ph回调池连接有碱添加罐及第二ph检测仪。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型通过铁碳微电解反应器或者铁碳微电解反应器与芬顿反应器的组合对含氮废水进行预处理，可以改变分子结构，实现部分氨化，也为后续厌氧水解氨化提供基础；然后是针对膜浓缩设备形成的淡水和三效蒸发器形成的冷凝水中微量氨氮的离子交换工艺，是对微量氨氮的较彻底的处理工艺，是整个工艺的守门员；另一个就是针对膜浓缩设备形成的浓水的折点氯化工艺，是防止或降低微量氨氮通过三效蒸发器挥发的一种有效措施，从而降低离子交换柱负荷。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例1的所述结构的示意图；

图2为本实用新型实施例1的所述结构的工作流程图；

图3为本实用新型实施例2的所述结构的示意图。

其中：1、综合调节池，11、曝气装置；

2、预处理设备，21、铁碳微电解反应器，22、芬顿反应器；

3、生化二级处理池，31、氨化池，32、反硝化池，33、硝化池，34、回流泵；

4、膜浓缩设备，41、浓水出水端，42、淡水出水端；

5、折点氯化池，51、次氯酸钠添加罐，52、orp检测仪；

6、三效蒸发器；

7、ph调节池，71、酸添加罐，72、第一ph检测仪；

8、离子交换柱；

9、ph回调池，91、碱添加罐，92、第二ph检测仪；

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：

实施例1

如图1、图2所示，一种含氮废水零排放系统，包括通过管道依次连通的综合调节池1、第一处理区、第二处理区及第三处理区。

综合调节池1内设置有曝气装置11，用于对各类原废水进行混合均匀。

第一处理区包括通过管道依次连通的预处理设备2、生化二级处理池3及膜浓缩设备4；预处理设备2选用铁碳微电解反应器21，该铁碳微电解反应器21包括第一筒体、由下而上依次设置在筒体内的布气层、布水层及反应层，反应层上端的筒体侧壁上设置有溢流堰；生化二级处理池3包括相连通的氨化池31、反硝化池32及硝化池33，氨化池31、反硝化池32及硝化池33之间设置有过水孔，硝化池33与反硝化池32之间设置有回流管，回流管上设置有回流泵34，用于实现硝化池33内的活性污泥回流至反硝化池32内；膜浓缩设备4包括浓水出水端41及淡水出水端42。

第二处理区与浓水出水端41相连通，包括通过管道依次连通的折点氯化池5及三效蒸发器6，折点氯化池5连接有次氯酸钠添加罐51及orp检测仪52。

第三处理区与淡水出水端42相连通，包括通过管道依次连通的ph调节池7、离子交换柱8及ph回调池9，ph调节池7连接有酸添加罐71及第一ph检测仪72，ph回调池9连接有碱添加罐91及第二ph检测仪92。

基于上述一种含氮废水零排放系统的一种含氮废水零排放系统的处理工艺，该工艺适用于总氮含量≤300mg/l的含氮废水零排放处理需求，工艺步骤具体如下：

(1)各类含氮原废水进入综合调节池内通过空气搅拌混合均匀，再进入铁碳微电解反应器进行预处理，ph为3.5～4.5，停留时间为60～120min，曝气量为2.5～3.5l/min，去除废水中的悬浮物、胶体、油类物质，获得初级上清液，同时将水中的大分子难降解有机物分解为小分子易降解有机物，提高废水可生化性；

(2)经预处理完成的初级上清液依次进入氨化池、反硝化池及硝化池，并依次进行氨化反应、反硝化反应及硝化反应，硝化池内ph为6.5～8.5，营养比cod：n：p＝200:5:1，污泥龄≥15天，溶解氧为2～4mg/l，经反应使初级上清液内含氮化合物被还原为氮气，剩余含氮化合物以硝态氮、亚硝态氮和氨氮的形式存在于废水中，反应完成的废水再进入膜浓缩设备；而硝化池内的活性污泥通过回流管回流至反硝化池内，回流比设定为y，目标脱氮率设定为a，所述回流比与目标脱氮率的关系为：a＝y/(1+y)；

(3)进入膜浓缩设备的废水进行浓缩处理，形成氨氮含量高的浓水及氨氮含量低的淡水，浓水从浓水出水端进入折点氯化池，淡水则从淡水出水端进入ph调节池；

(4)向步骤(3)进入折点氯化池的浓水中投加次氯酸钠，ph为6.5～7.5，反应30～60min，并通过orp检测仪根据氧化还原电位控制次氯酸钠投加量，反应完成后进入三效蒸发器中冷凝回收，得到冷凝水；

(5)步骤(3)中的淡水及步骤(4)中的冷凝水均含有少量的氨氮，进入ph调节池内调节ph值为4.5～6.5，使液体中残留的微量氨氮成为铵盐，然后废水继续进入离子交换柱；

(6)进入离子交换柱的废水进行离子交换，通过离子交换将废水中的nh4+去除，从离子交换柱排出的液体继续进入ph回调池，向其中投加氢氧化钠，调节ph至中性，最终排出。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的结构不同点在于：预处理设备2选用通过管道相连通的铁碳微电解反应器21及芬顿反应器22的组合；芬顿反应器22包括与铁碳微电解反应器21连接的进水口、h2o2进料口、feso4进料口及与氨化池31相连通的出水口。

本实施例与实施例1的工艺不同点在于：步骤(1)中，各类含氮原废水进入综合调节池内通过空气搅拌混合均匀，再进入铁碳微电解反应器及芬顿反应器内进行预处理，铁碳微电解反应器内废水ph为3.5～4.5，停留时间为60～120min，曝气量为2.5～3.5l/min；芬顿反应器内ph为3.5～4.5，停留时间为40～120min，h2o2投加量根据原废水浓度及污染物结构稳定程度而定，占芬顿反应器内处理废水总量的0.1‰～5‰(质量分数)，feso4：h2o2投加量为1:4～1:8，并采用机械搅拌混合均匀；铁碳微电解反应器与芬顿反应器的组合用于去除废水中的悬浮物、胶体、油类物质，获得初级上清液，同时将水中的大分子难降解有机物分解为小分子易降解有机物，提高废水可生化性。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。