[發明專利]串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置及工藝

在審

• 申請號: 202011325425.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112239282A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 黃李金鴻;包亞晴;李文豪;黃彪林;黃萬撫;李新冬
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F103/10;C02F101/16;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 李云

1.串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置，其特征在于：包括分級吸附系統、廢水調節系統、反滲透系統和控制系統；

所述分級吸附系統包括總進水管(10)和順序串聯的一級活性炭吸附柱體(1-1)、二級活性炭吸附柱體(1-2)、三級活性炭吸附柱體(1-3)、四級活性炭吸附柱體(1-4)，所述活性炭吸附柱體的頂部和底部分別設置進水支管(11)和出水支管(12)，進水支管(11)分別與總進水管(10)連接，上一級活性炭吸附柱體的出水支管(12)與下一級活性炭吸附柱體進水支管(11)通過串聯進水管(20)連接；

所述廢水調節系統包括調節池(5)和保安過濾器(6)，所述調節池(5)的進水口與四級活性炭吸附柱體(1-4)的出水支管通過輸液管(30)連接、出水口與反滲透膜組件(7)頂部的進水口通過過濾液進水管(40)連接，所述過濾液進水管上設置保安過濾器(6)；

所述反滲透系統包括反滲透膜組件(7)、濾后水收集池(8)、反沖洗裝置和處理水排放管(81)，經所述反滲透膜組件(7)底部出水口的廢水通過反滲透液進水管(50)輸送至濾后水收集池(8)沉淀后從處理水排放管(81)排放，所述反沖洗裝置包括連接反滲透膜組件(7)底部與處理水排放管(81)的反沖洗管進水管(60)；

在所述總進水管(10)上設置有進水提升泵(02)和進水壓力表(03)，在所述各活性炭吸附柱體的頂部和底部分別設置有電磁進料閥(16)和電磁排料閥(15)，在所述進水支管(11)和出水支管(12)上分別設置有進水閥門(13)和出水閥門(14)，在所述調節池(5)內設置液位計(51)，在所述串聯進水管(20)上設置有出水流量計(17)，在所述保安過濾器(6)進水管和出水管上分別設置有濾前壓力表(61)和濾后壓力表(62)，在所述過濾液進水管(40)上設置有提升泵(63)、濾前流量計(71)、反滲透進水閥(72)，在所述反滲透液進水管(50)上設置有濾后流量計(75)、反滲透出水閥(74)，在反沖洗管進水管(60)上設置有反沖洗泵(83)和反沖洗閥(82)；所述總提升泵(02)、進水壓力表(03)、電磁進料閥(16)、電磁排料閥(15)、進水閥門(13)、出水閥門(14)、液位計(51)、出水流量計(17)、濾前壓力表(61)、濾后壓力表(62)、提升泵(63)、濾前流量計(71)、反滲透進水閥(72)、濾后流量計(75)、反滲透出水閥(74)、反沖洗泵(83)和反沖洗閥(82)均與所述控制系統連接；

所述活性炭吸附柱體內的活性炭為油茶殼活性炭。

2.根據權利要求1所述的串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置，其特征在于：所述油茶殼活性炭由油茶殼廢棄物經烘干、粉碎、裂解和活化制得。

3.根據權利要求2所述的串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置，其特征在于：所述油茶殼活性炭的比表面積為1200～1300m²/g。

4.根據權利要求1所述的串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置，其特征在于：所述裝置正常運行時，所述保安過濾器進出口壓差小于0.05MPa。

5.根據權利要求1-4任一項所述的串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置，其特征在于：在所述反滲透膜組件(7)的出水口與總進水管(10)之間設置濃縮液排出管(73)，實現氨氮廢水的循環處理。

6.根據權利要求5所述的串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置的處理工藝，其特征在于：包括氨氮廢水處理工藝、活性炭換料工藝和反沖洗工藝，具體工藝包括：

氨氮廢水處理工藝：礦山氨氮廢水經預處理后，首先由總進水管(10)經提升泵(02)、水支管(11)輸送至一級活性炭吸附柱體(1-1)中油茶殼活性炭對氨氮廢水進行一級吸附，再經一級活性炭吸附柱體的出水支管(12)、串聯進水管(20)進入到二級活性炭吸附柱體(1-2)進行二級吸附，然后經二級活性炭吸附柱體的出水支管、串聯進水管進入到三級活性炭吸附柱體(1-3)進行三級吸附，最后經三級活性炭吸附柱體的出水支管、串聯進水管進入到四級活性炭吸附柱體(1-4)進行四級吸附，吸附完成后經四級活性炭吸附柱體(1-4)的出水支管、輸液管(30)進入調節池(5)中沉淀，開啟提升泵(63)廢水由調節池(5)經保安過濾器(6)進入反滲透膜組件(7)反滲透處理后的液體由反滲透液進水管(50)輸送至濾后水收集池(8)由處理水排放管(81)排放，濃縮液經濃縮液排出管(73)返回到總進水管(10)中，以此循環反復處理；

活性炭換料工藝：當某一級活性炭吸附柱體中的油茶殼活性炭吸附達到飽和需要更換時，關閉該活性炭吸附柱體的進水閥門與出水閥門，打開下一級活性炭吸附柱體的進水閥門和出水閥門，接著打開該活性炭吸附柱體的底部電磁排料閥(15)，使得油茶殼活性炭在重力作用下脫落掉出，關閉該活性炭吸附柱體底部的電磁排料閥(15)，同時打開電磁進料閥(16)，加入足量的油茶殼活性炭后關閉電磁進料閥(16)，重新打開進水閥門和出水閥門，關閉下一級活性炭吸附柱體的進水閥門，廢水重新由該吸附柱體逐級進入分級吸附系統中；

反沖洗工藝：當反滲透膜組件(7)進出水兩端的跨膜壓差達到設定值時，預先調節調節池(5)中的水位在液位計(51)顯示的以下，關閉反滲透系統的進水閥門(72)，打開反沖洗閥(82)，由反沖洗泵(83)將濾后水收集池(8)中的透過液由反沖洗進水管(84)進入反滲透膜組件(7)進行反沖洗，完成反沖洗后關閉反沖洗閥(82)，重新打開反滲透進水閥門(72)系統正常運行。