一种用于发制品废水的氨氮回收系统及其运行方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于发制品废水的氨氮回收系统及其运行方法，属于高浓度氨氮废水处理及氨氮回收技术领域。本发明将加热反应池与反应沉淀池合为一体，通过向加热反应池中加入沉淀剂MgCl2溶液和Na2HPO4溶液来完成化学反应，反应沉淀池为溢流堰设计，加热反应池中反应过的水通过溢流进入反应沉淀池，生成的MgNH4PO4·6H2O在反应沉淀池中沉淀，澄清的污水从反应沉淀池的池周溢出，反应沉淀池污泥斗中的沉淀经板框压滤机处理后外运可做进一步堆置处理用作肥料。本发明设备紧凑、占地面积小、易实现自动控制、运行管理简单、运行稳定又可较好的去除氨氮并能实现资源回收再利用。
【专利说明】
一种用于发制品废水的氨氮回收系统及其运行方法
技术领域
[0001]本发明属于高浓度氨氮废水处理及氨氮回收技术领域，具体涉及一种用于发制品废水的氨氮回收系统及其运行方法。
【背景技术】
[0002]在发制品生产过程中，需要对毛发原料进行酸洗、中和、漂洗后进行染色和整理等多道工序。在中和及漂洗的废水中含有高浓度的氨氮，因此，提供一种行之有效的氨氮回收系统及方法具有重要意义。
[0003]目前，对于高浓度氨氮废水处理主要采用传统生物脱氮法、氨吹脱法、离子交换法、折点氯化法和磷酸氨镁(MAP)化学沉淀法。
[0004]传统生物脱氮法:传统生物脱氮技术是通过氨化、硝化、反硝化以及同化作用来完成。传统生物脱氮的工艺成熟，脱氮效果较好。但存在工艺流程长、占地多、常需外加碳源、能耗大和成本尚等缺点。
[0005]氨吹脱法:包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法，其机理是将废水调至碱性，然后在吹脱塔中通入空气或蒸汽，经过气液接触将废水中的游离氨吹脱出来。此法工艺简单，效果稳定，适用性强，投资较低。但能耗大，有二次污染。
[0006]离子交换法:离子交换法实际上是利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子(NH+)发生交换反应，从而将废水中的NH+牢固地吸附在离子交换剂表面，达到脱除氨氮的目的。虽然离子交换法去除废水中的氨氮取得了一定的效果，但树脂用量大、再生难，导致运行费用高，存在二次污染。
[0007]折点氯化法:折点氯化法是投加过量的氯酸钠或次氯酸钠，使废水中的氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺。该方法的处理效率可达到90%_100%，处理效果稳定，不受水温影响。但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。
[0008]磷酸铵镁化学沉淀法:向含氨氮废水中投加镁盐和磷酸盐，Mg2+、P043—和NH+三者反应生成MgNH4PO4.6H20(简称MAP)沉淀，是一种优质肥料。此法工艺简单，操作简便，反应快，影响因素少，能充分回收氨实现废水资源化。
[0009]公开号为CN105152470A的专利公开了一种高浓度氨氮废水处理设备及工艺，该工艺是将高浓度氨氮废水先进入调节单元，调节PH值至10.0-11.0后提升到吹脱塔，吹脱塔出水回调PH值至6-9，然后进入短程硝化单元，最后进入反硝化单元，最终达到去除氨氮的目的。然而此工艺并没有实现对高浓度氨氮的回收再利用，一定程度上造成了资源的浪费。
【发明内容】
[0010]本发明解决的技术问题是提供了一种既可节省占地面积、又可较好的去除氨氮并能实现资源回收再利用的用于发制品废水的氨氮回收系统及其运行方法，采用磷酸铵镁沉淀法处理高氨氮废水，既能较好的去除氨氮又能实现资源回收。经化学沉淀法处理的高氨氮废水对后续处理有益，可与发制品生产工艺其它工艺段污水混合处理。本发明将加热反应池与反应沉淀池合为一体，通过向加热反应池中加入沉淀剂MgCl2和Na2HPO4来完成化学反应，反应沉淀池为溢流堰设计，加热反应池中反应过的水通过溢流进入反应沉淀池，生成的MgNH4P04.6H2O在反应沉淀池中沉淀，澄清的污水从反应沉淀池的池周溢出，污泥斗中的沉淀经沥水外运堆置处理后用作肥料。
[0011]本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种用于发制品废水的氨氮回收系统，其特征在于包括高氨氮废水池、污水提升栗、加热反应池、反应沉淀池、混合污水池、污泥栗、板框压滤机、运输卡车、污水回流栗、电加热器、电动搅拌器、MgCl2加药计量栗、MgCl2储药罐、Na2HPO4加药计量栗和Na2HPO4储药罐，其中高氨氮废水池通过污泥提升栗与加热反应池相连通，加热反应池固定于反应沉淀池中，该加热反应池为上端开口的筒形腔体，加热反应池上沿与反应沉淀池上沿平齐，加热反应池下沿距反应沉淀池污泥斗上沿2米处，加热反应池中设有电加热器和电动搅拌器，加热反应池分别通过MgCl2加药计量栗和Na2HPO4加药计量栗与MgCl2储药罐和Na2HPO4储药罐相连接，加热反应池中的废水通过溢流进入反应沉淀池，该反应沉淀池为溢流堰设计，反应沉淀池的上沿外围设有集水槽，该集水槽上的出水口与混合污水池相连通，反应沉淀池底部的沉淀池排泥口通过污泥栗与板框压滤机的进料口相连接，板框压滤机的滤液出口通过污水回流栗与高氨氮废水池相连通，经板框压滤机沥水后的沉淀通过运输卡车外运堆置处理后用作肥料，所述的污水提升栗、电加热器、电动搅拌器、MgCl2加药计量栗、Na2HPO4加药计量栗、污泥栗和污水回流栗分别与外部电缆线相连接。
[0012]本发明所述的用于发制品废水的氨氮回收系统的运行方法，其特征在于具体步骤为:首先开启污水提升栗，高氨氮废水池中的废水通过污水提升栗进入加热反应池，加热反应池中的废水用电加热器加热，并用MgCl2加药计量栗和Na2HPO4加药计量栗向加热反应池中投加MgCl2溶液和Na2HPO4溶液，同时开启电动搅拌器搅拌，加热反应池中的废水通过溢流进入反应沉淀池，反应沉淀池中的上清夜通过溢流进入反应沉淀池上沿外围的集水槽，再通过集水槽上的出水口进入混合污水池，产生的沉淀沉降到反应沉淀池底部，由污泥栗将反应沉淀池底部的沉淀输送到板框压滤机，经板框压滤机沥水后的沉淀通过运输卡车外运堆置处理后用作肥料，经板框压滤机沥出的水通过污水回流栗回流到高氨氮废水池中。
[0013]进一步优选，所述的用于发制品废水的氨氮回收系统的运行方法的具体运行过程为:首先开启污水提升栗，高氨氮废水池中的废水通过污水提升栗进入加热反应池，控制污水提升栗的流速为20m3/h，然后分别开启MgCl2加药计量栗和Na2HPO4加药计量栗，控制加药量均为4.5L/h以定量向加热反应池中投加药剂MgCl2溶液和Na2HPO4溶液，使药剂与废水中的NH4+反应，同时开启电加热器和电动搅拌器，设置电动搅拌器的转速为120r/min，加热反应池中的废水通过溢流进入反应沉淀池，当反应沉淀池中的上清液开始进入反应沉淀池上沿外围的集水槽时，开启污泥栗和板框压滤机，控制污泥栗流量为100L/h，板框压滤机处理量设置为100L/h，同时开启污水回流栗并设置污水回流栗的流量为100L/h，污泥栗将沉降到反应沉淀池底部的沉淀输送至板框压滤机，经板框压滤机沥水后的沉淀通过运输卡车外运堆置处理后用作肥料，经板框压滤机沥出的水通过污水回流栗回流到高氨氮废水池中，集水槽中的上清液通过出水口进入混合污水池后与发制品生产工艺其它工艺段产生的废水混合处理。
[0014]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:本发明加热反应池与反应沉淀池合为一体，采用磷酸铵镁沉淀法处理高氨氮废水，本发明设备紧凑、占地面积小、易实现自动控制、运行管理简单、运行稳定又可较好的去除氨氮并能实现资源回收再利用。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的工艺流程图。
[0016]图中:1、高氨氮废水池，2、污水提升栗，3、加热反应池，4、反应沉淀池，5、混合污水池，6、污泥栗，7、板框压滤机，8、运输卡车，9、污水回流栗，10、电加热器，11、电动搅拌器，12、MgCh加药计量栗，13、MgCh储药罐，14、Na2HP04加药计量栗，15、Na2HP04储药罐。
【具体实施方式】
[0017]以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
[0018]—种用于发制品废水的氨氮回收系统，包括高氨氮废水池1、污水提升栗2、加热反应池3、反应沉淀池4、混合污水池5、污泥栗6、板框压滤机7、运输卡车8、污水回流栗9、电加热器10、电动搅拌器11、1^(:12加药计量栗12、1^(:12储药罐13、如2肝04加药计量栗14和Na2HPO4储药罐15，其中高氨氮废水池I通过污泥提升栗2与加热反应池3相连通，加热反应池3固定于反应沉淀池4中，该加热反应池3为上端开口的筒形腔体，加热反应池3上沿与反应沉淀池4上沿平齐，加热反应池3下沿距反应沉淀池4污泥斗上沿2米处，加热反应池3中设有电加热器10和电动搅拌器11，加热反应池3分别通过MgCl2加药计量栗12和Na2HPO4加药计量栗14与MgCl2储药罐13和Na2HPO4储药罐15相连接，加热反应池3中的废水通过溢流进入反应沉淀池4，该反应沉淀池4为溢流堰设计，反应沉淀池4的上沿外围设有集水槽，该集水槽上的出水口与混合污水池5相连通，反应沉淀池4底部的沉淀池排泥口通过污泥栗6与板框压滤机7的进料口相连接，板框压滤机7的滤液出口通过污水回流栗9与高氨氮废水池I相连通，经板框压滤机7沥水后的沉淀通过运输卡车8外运堆置处理后用作肥料，所述的污水提升栗2、电加热器10、电动搅拌器11、1^(:12加药计量栗12、他2即04加药计量栗14、污泥栗6和污水回流栗9分别与外部电缆线相连接。
[0019]本发明中反应沉淀池4的规格为池直径为12m，高为9m，集水槽宽度为0.5m，有一个总出水口。加热反应池3的直径为4m，高为3m，加热反应池3上沿与反应沉淀池4上沿平齐，加热反应池3下沿距反应沉淀池4污泥斗上沿2m处。高氨氮废水池I的规格为长10m、宽10m、高6m。混合污水池5的规格为长12m、宽10m、高7m。污泥提升栗2是由昆山三川宏过滤机有限公司供应的KD/F4002WS型三j I丨宏耐腐蚀自吸栗，全流量150m3/min，全扬程为9m。污泥栗6是由永嘉县华邦栗阀制造有限公司供应的150ZW400-25型自吸无堵塞排污栗，额定流量400m3/h，功率55kw。板框压滤机7是由山东海森环保设备有限公司供应的HS60型板框压滤机，额定功率3kw，处理量为12-20m3/h。电动搅拌器11是由南京紫东机械设备有限公司供应的zd-2型加药搅拌器，功率7.5kw，转速40-136Γ/π?η<^α2加药计量栗12是由江西得利时公司供应的加药栗，型号RV0.43，压力为1.SMPa13MgCl2储药罐13和Na2HPO4储药罐15是由武汉诺顺塑料制品有限公司供应的200L加药箱，用于储存MgCl2溶液和Na2HPO4溶液。Na2HPO4加药计量栗14是由上海工洲阀门源头厂家供应的GM500/0.3型计量栗，功率0.55kw，加药量0-400L/h。污水回流栗9是由上海隆昌栗阀技术有限公司供应的G135-1型污水栗，转速400r/min，流量150m3/h。电加热器10是由盐城创尔达电加热设备有限公司供应的法兰式电加热管，型号380V 90KW，功率90kw。
[0020]本发明的具体运行过程为:首先开启污水提升栗，高氨氮废水池中的废水通过污水提升栗进入加热反应池，控制污水提升栗的流速为20m3/h，然后分别开启MgCl2加药计量栗和Na2HPO4加药计量栗，控制加药量均为4.5L/h以定量向加热反应池中投加药剂MgCl2溶液和Na2HPO4溶液，使药剂与废水中的NH4+反应，同时开启电加热器和电动搅拌器，设置电动搅拌器的转速为120r/min，加热反应池中的废水通过溢流进入反应沉淀池，当反应沉淀池中的上清液开始进入反应沉淀池上沿外围的集水槽时，开启污泥栗和板框压滤机，控制污泥栗流量为100L/h，板框压滤机处理量设置为100L/h，同时开启污水回流栗并设置污水回流栗的流量为100L/h，，污泥栗将沉降到反应沉淀池底部的沉淀输送至板框压滤机，使沉淀脱水，经板框压滤机沥水后的沉淀通过运输卡车外运堆置处理后用作肥料，经板框压滤机沥出的水通过污水回流栗回流到高氨氮废水池中，集水槽中的上清液通过出水口进入混合污水池后与发制品生产工艺其它工艺段产生的废水混合处理。
[0021]以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
【主权项】
1.一种用于发制品废水的氨氮回收系统，其特征在于包括高氨氮废水池、污水提升栗、加热反应池、反应沉淀池、混合污水池、污泥栗、板框压滤机、运输卡车、污水回流栗、电加热器、电动搅拌器、MgCl2加药计量栗、MgCl2储药罐、Na2HPO4加药计量栗和Na2HPO4储药罐，其中高氨氮废水池通过污泥提升栗与加热反应池相连通，加热反应池固定于反应沉淀池中，该加热反应池为上端开口的筒形腔体，加热反应池上沿与反应沉淀池上沿平齐，加热反应池下沿距反应沉淀池污泥斗上沿2米处，加热反应池中设有电加热器和电动搅拌器，加热反应池分别通过MgCl2加药计量栗和Na2HPO4加药计量栗与MgCl2储药罐和Na2HPO4储药罐相连接，加热反应池中的废水通过溢流进入反应沉淀池，该反应沉淀池为溢流堰设计，反应沉淀池的上沿外围设有集水槽，该集水槽上的出水口与混合污水池相连通，反应沉淀池底部的沉淀池排泥口通过污泥栗与板框压滤机的进料口相连接，板框压滤机的滤液出口通过污水回流栗与高氨氮废水池相连通，经板框压滤机沥水后的沉淀通过运输卡车外运堆置处理后用作肥料，所述的污水提升栗、电加热器、电动搅拌器、MgCl2加药计量栗、Na2HPO4加药计量栗、污泥栗和污水回流栗分别与外部电缆线相连接。2.—种权利要求1所述的用于发制品废水的氨氮回收系统的运行方法，其特征在于具体步骤为:首先开启污水提升栗，高氨氮废水池中的废水通过污水提升栗进入加热反应池，加热反应池中的废水用电加热器加热，并用MgCl2加药计量栗和Na2HPO4加药计量栗向加热反应池中投加MgCl2溶液和Na2HPO4溶液，同时开启电动搅拌器搅拌，加热反应池中的废水通过溢流进入反应沉淀池，反应沉淀池中的上清夜通过溢流进入反应沉淀池上沿外围的集水槽，再通过集水槽上的出水口进入混合污水池，产生的沉淀沉降到反应沉淀池底部，由污泥栗将反应沉淀池底部的沉淀输送到板框压滤机，经板框压滤机沥水后的沉淀通过运输卡车外运堆置处理后用作肥料，经板框压滤机沥出的水通过污水回流栗回流到高氨氮废水池中。3.根据权利要求2所述的用于发制品废水的氨氮回收系统的运行方法，其特征在于具体运行过程为:首先开启污水提升栗，高氨氮废水池中的废水通过污水提升栗进入加热反应池，控制污水提升栗的流速为20m3/h，然后分别开启MgCl2加药计量栗和Na2HPO4加药计量栗，控制加药量均为4.5L/h以定量向加热反应池中投加药剂MgCl2溶液和Na2HPO4溶液，使药剂与废水中的NH4+反应，同时开启电加热器和电动搅拌器，设置电动搅拌器的转速为120r/min，加热反应池中的废水通过溢流进入反应沉淀池，当反应沉淀池中的上清液开始进入反应沉淀池上沿外围的集水槽时，开启污泥栗和板框压滤机，控制污泥栗流量为100L/h，板框压滤机处理量设置为100L/h，同时开启污水回流栗并设置污水回流栗的流量为100L/h，污泥栗将沉降到反应沉淀池底部的沉淀输送至板框压滤机，经板框压滤机沥水后的沉淀通过运输卡车外运堆置处理后用作肥料，经板框压滤机沥出的水通过污水回流栗回流到高氨氮废水池中，集水槽中的上清液通过出水口进入混合污水池后与发制品生产工艺其它工艺段产生的废水混合处理。
【文档编号】C02F11/12GK105858843SQ201610358650
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】申战辉, 张淑展, 史嘉璐
【申请人】河南师范大学