一种脱氮树脂再生废液处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理领域，尤其是涉及一种脱氮树脂再生废液处理系统。


背景技术：

2.水体中氮元素的过量排放会引起水体富营养化，使藻类大量繁殖，出现水华赤潮，造成鱼虾大量死亡，加剧对水体的污染；同时硝酸盐在人体中会被还原为亚硝酸盐，危害健康，因此，我国正在逐步提高对污水排放中总氮指标的限值要求。
3.目前，总氮的去除以生物脱氮为主，通过硝化、反硝化作用，使水中有机形态的氮转化为无害的n2，现有工艺如活性污泥法、生物膜法，对污水中的总氮都有显著的去除效果，但在工艺、操作以及效果上都存在着一定的局限性和复杂性，且无法实现将出水总氮降至5-10mg/l以下，几乎达不到地表水的排放标准。
4.深度脱氮中常见的生物滤池工艺是基于土壤自净原理，使填料表面富集微生物，当污水与微生物接触后实现净化，能有效脱除总氮至较低限值。该工艺占地省、处理效果好，但存在启动周期长、滤料易堵塞、需频繁反冲洗导致能耗高等问题。
5.超滤-反渗透组合的双膜处理法是目前较新的工艺，可有效截留水中的一价及多价离子、颗粒物、悬浮物等，该工艺占地省、过滤速度快，对于硝酸根等一价离子脱除效果显著，但投资较高、膜组件更换成本高，不适用于大规模污水处理厂的深度脱氮处理。
6.树脂脱氮工艺是近年来国内外迅速发展起来的一项新型脱氮技术，其具有系统启动快、脱氮效率高、占地省等优点，出水总氮可快速稳定降低至1mg/l以下，但树脂吸附饱和后需采用氯化钠溶液进行脱附再生，再生时将产生3％-5％左右的废液，废液中的盐分及总氮含量比较高，如果直接排放会造成二次污染。因此，为了推广树脂脱氮工艺，必须首先解决该部分废液的无害化处置，或者是实现资源化利用。
7.因此，实有必要设计一种脱氮树脂再生废液处理系统，以克服上述问题。


技术实现要素：

8.为了避免上述问题，提供了一种脱氮树脂再生废液处理系统，占地省、反应速度快、处理效果好，过程无二次污染，适用于大型污水处理厂树脂脱氮系统中废液的有效处理及资源化利用。
9.本实用新型提供的一种脱氮树脂再生废液处理系统，包括：再生废液收集池、反硝化池、mbr膜生物反应器、砂滤器、碳滤器、软化器、精密过滤器、纳滤膜装置、反渗透装置和盐水箱；
10.收集树脂再生废液的再生废液收集池的出水端与反硝化池进水端连接，反硝化池的出水端与mbr膜生物反应器的进水端连接，mbr膜生物反应器的出水端与砂滤器的进水端连接，砂滤器的出水端与碳滤器的进水端连接，碳滤器的出水端与软化器进水端连接，软化器的出水端与精密过滤器的进水端连接，精密过滤器的出水端与纳滤膜装置的进水端连接，纳滤膜装置的产水管的出水端与反渗透装置进水端连接，反渗透装置的排浓水的出水
端与盐水箱连接，反渗透装置上设有排水口。
11.优选地，mbr膜生物反应器的出水端通过自吸泵与砂滤器的进水端连接；精密过滤器的出水端通过一级增压泵与纳滤膜装置的进水端连接；纳滤膜装置的产水管的出水端通过二级增压泵与反渗透装置进水端连接。
12.优选地，mbr膜生物反应器由一组或多组浸没式超滤膜组件构成，膜丝材质为聚丙烯腈，膜孔径为0.01-0.1微米。
13.优选地，砂滤器内填充了石英砂和无烟煤，填充高度为0.8-1.0米。
14.优选地，碳滤器内填充了颗粒活性炭，填充高度为0.6-0.8米。
15.优选地，软化器内填充了软化树脂，填充高度为0.6-0.8米。
16.优选地，精密过滤器外壳为不锈钢材质，精密过滤器内置6-8组折叠滤芯，滤芯材质为聚丙烯，滤芯表面微孔的孔径为5微米。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：采用“高盐反硝化-mbr-砂滤-碳滤-软化-纳滤-反渗透”相结合的处理系统进行再生废液的处理回收，反硝化池内投加一定量的耐盐反硝化菌，可脱除80％左右的总氮，之后通过mbr膜生物反应器进行固液分离，出水依次通过砂滤器、碳滤器、软化器等，分别实现去除悬浮物、吸附cod和色度、去除硬度(主要是钙镁离子)等作用；出水采用纳滤膜截留二价离子形成浓水，同时氯化钠透过膜形成产水，产水采用反渗透膜进一步截留氯化钠，于浓水中形成较高浓度的氯化钠，回流后可为树脂的再生补充一部分盐水，从而实现废液的有效处理及资源化利用。本系统有效避免了废液的二次污染，处理系统占地小，反应速度快，处理效果好，盐回收率高，可实现无人值守全自动控制。
附图说明
18.图1为本实用新型一优选实施例的脱氮树脂再生废液处理系统的结构示意图；
19.附图标号说明：
20.1.再生废液收集池，2.反硝化池，3.mbr膜生物反应器，4.自吸泵，5.砂滤器，6.碳滤器，7.软化器，8.精密过滤器，9.一级增压泵，10.纳滤膜装置，11.二级增压泵，12.反渗透装置，13.盐水箱。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术
语在本实用新型中的具体含义。
23.如图1所示，本实施例提供的一种脱氮树脂再生废液处理系统，包括：再生废液收集池1、反硝化池2、mbr膜生物反应器3、砂滤器5、碳滤器6、软化器7、精密过滤器8、纳滤膜装置10、反渗透装置12和盐水箱13。
24.其中，收集树脂再生废液的再生废液收集池1的出水端与反硝化池2进水端连接，反硝化池2的出水端与mbr膜生物反应器3的进水端连接，mbr膜生物反应器3的出水端与砂滤器5的进水端连接，砂滤器5的出水端与碳滤器6的进水端连接，碳滤器6的出水端与软化器7进水端连接，软化器7的出水端与精密过滤器8的进水端连接，精密过滤器8的出水端与纳滤膜装置10的进水端连接，纳滤膜装置10的产水管的出水端与反渗透装置12进水端连接，反渗透装置12的排浓水的出水端与盐水箱13连接，反渗透装置12上设有排水口。
25.同时，mbr膜生物反应器3的出水端通过自吸泵4与砂滤器5的进水端连接；精密过滤器8的出水端通过一级增压泵9与纳滤膜装置10的进水端连接；纳滤膜装置10的出水端通过二级增压泵11与反渗透装置12进水端连接。且纳滤膜装置10上设有排出浓水的排水口。
26.本实施例中，mbr膜生物反应器3由多组浸没式超滤膜组件构成，膜丝材质为聚丙烯腈，膜孔径为0.01-0.1微米。同时，砂滤器5内还填充了一定量的石英砂和无烟煤，填充高度为0.8-1.0米；碳滤器6内填充了颗粒活性炭，填充高度为0.6-0.8米；软化器7内还填充了一定量的软化树脂，填充高度为0.6-0.8米；精密过滤器8外壳为304不锈钢材质，精密过滤器8内置6-8组折叠滤芯，滤芯材质为聚丙烯，滤芯表面微孔的孔径为5微米。
27.本实施例的系统可实现plc全自动控制。
28.使用时，在污水深度脱氮处理的场景下，通过脱氮树脂对来水中硝态氮的吸附处理后，吸附饱和的树脂必须脱附、再生处理。因此所形成的树脂再生废液作为来水源，首先进入再生废液收集池1，进行均匀混合，随后进入反硝化池2进行反硝化生化反应；通过池内耐高盐反硝化菌群的作用，可脱除大部分总氮。反硝化池2排出的泥水混合物，通过mbr膜生物反应器3进行固液分离，分离出的清水通过所述的自吸泵4抽吸后，进入砂滤器5进行过滤，可截留大颗粒物质、胶体等，降低出水悬浮物含量。随后，污水进入碳滤器6进行二次过滤，通过内置的颗粒活性炭对来水中的cod进行吸附，去除色度，同时降低出水浊度。处理后的污水进入软化器7，可有效降低来水中的钙镁离子浓度，去除硬度，避免造成后续膜组件的污染及内部结垢。处理后的污水进入精密过滤器8，用于对膜组件进行预保护，截留来水中的悬浮物，以及污水通过前段多个过滤器中可能带入的滤料杂质等。出水经过一级增压泵9提升后进入纳滤膜装置10，通过纳滤膜的分离作用截留硫酸根等二价离子，氯离子等一价离子则透过膜进入产水，纳滤膜排出的浓水可回到最前段的污水深度脱氮处理单元；由于这部分浓水水量占比较小，可与该单元的净水混合后排放。同时，纳滤膜装置10排出的产水通过二级增压泵11提升后进入反渗透装置12，通过反渗透膜的分离，可截留水中99％以上的氯化钠使其进入浓水，排入到盐水箱13内储存，该部分盐水可直接回流到前端的污水深度脱氮单元，为脱氮树脂的再生补充一部分盐水，从而实现废液的有效处理及资源化利用；且反渗透装置12的产水水质较好，可就地直排。
29.本系统采用“高盐反硝化-mbr-砂滤-碳滤-软化-纳滤-反渗透”相结合的处理系统进行再生废液的处理回收，具体技术原理如下：
30.树脂吸附饱和后采用氯化钠溶液进行再生，过程中形成高盐高总氮含量的再生废
液；废液进入反硝化池2，池内投放耐高盐的活性菌群，通过反硝化反应将污水中总氮转化为无害的n2，反硝化池2排出的混合液通过mbr膜生物反应器3进行固液分离，膜池内通过充分曝气还可去除部分氨氮、降低浊度；出水依次通过砂滤器5、碳滤器6、软化器7进行预处理，砂滤器5内填充多介质填料，可有效截留来水中的胶体、悬浮物、颗粒等；碳滤器6内填充颗粒活性炭，可吸附来水中的cod和色度物质，同时也具有一定的过滤作用；软化器7内填充软化树脂，主要用于通过离子交换去除来水中的钙镁离子，降低硬度，防止硬度过高造成后端膜的结垢；通过预处理的水可以进入纳滤膜过滤，由于纳滤膜孔径的特性，二价离子被截留形成浓水，大部分的一价离子为na
+
、cl-，可以直接透过膜形成产水，纳滤阶段基本实现了一价离子与二价离子的有效分离。纳滤产水中氯化钠含量较高，采用反渗透膜过滤，99％的盐分被截留，形成高盐度的浓水，可用于树脂再生中的盐分补充，反渗透产水水质较高，就地排放。
31.本系统有效避免了废液的二次污染，处理系统占地小，反应速度快，处理效果好，盐回收率高，可实现无人值守全自动控制。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。