[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

串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置及工藝，包括分級吸附系統、廢水調節系統和反滲透系統；所述分級吸附系統包括總進水管(10)和順序串聯的一至四級活性炭吸附柱體；所述廢水調節系統包括調節池(5)和保安過濾器(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)；本發明利用四級油茶殼活性炭的吸附作用和反滲透系統的分離作用，實現氨氮濃度跨度大的離子型稀土礦山廢水的循環處理，該裝置易拆卸和搬運且各系統運行相互切換時無廢水外排，更適用于礦山這種地理偏僻和交通運輸不便的場所減少基建成本，吸附了氨氮的生物油茶殼活性碳可作為土壤增肥劑，實現固體廢棄物的循環利用。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種氨氮濃度跨度大的離子型稀土礦山廢水處理的串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置及工藝。

背景技術

我國南方地區的離子型稀土礦山采取硫酸銨原地浸礦-碳酸氫銨沉淀回收工藝獲得碳酸稀土，具體是在山體表面分布注液井注入硫酸銨浸出液，通過離子交換將礦石中的稀土離子溶解至浸出母液當中，再在山體底部收集母液后進行沉淀處理，經過濾獲得碳酸稀土，然后交給冶煉廠進行分離提煉。這種回收工藝會使稀土礦山開采后長期泄漏出低濃度稀土離子和含氨氮的廢水，且氨氮廢水濃度跨度大、COD含量低，可生化性差，不適宜微生物生長，并含有少量的Mg、Al、Fe等金屬離子。即使被流經礦系統的地下水和地表水稀釋，其氨氮濃度也在40～100mg/L，達不到礦山稀土廢水排放標準《稀土工業污染物排放標準》(GB26451—2011)中規定的氨氮要求15mg/L以下，而且，礦山一般處于偏僻山系統，交通運輸及基建也增加了廢水處理成本。

傳統的氨氮廢水處理方法包括生物法、吸附法、膜分離法、化學沉淀法和空氣吹脫法等。生物法主要是利用硝化細菌和反硝化細菌作用，最終將廢水中的氨態氮轉化為氨氣去除，該脫氮工藝成熟，但細菌培養和反應周期長，細菌活性對環境要求苛刻。吸附法只能處理濃度較低的氨氮廢水，無法處理濃度跨度大的氨氮廢水。化學沉淀法主要是所需要的化學藥劑量大，且受廢水PH影響較大，空氣吹脫法操作簡單易于控制，但動力消耗大，成本高，且會造成二次污染，膜分離法主要是膜組合工藝，其中反滲透工藝對小分子物質以及單價離子具有較好的濃縮分離作用，而對于氨氮濃度跨度大的離子型稀土礦山廢水處理后達不到排放標準。

油茶是我國南方重要的作物，是主要的油料資源。隨著油茶樹的廣泛種植，副產物油茶殼也被大量產生，目前油茶殼的處理主要是作為燃料或者直接丟棄，但油茶殼中含有豐富的木質素、纖維素和半纖維素，具有良好的吸附能力，該能力未得到有效利用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單、易于拆卸和搬運，更適用于礦山這種地理偏僻和交通運輸不便的場所使用的、氨氮濃度跨度大的離子型稀土礦山廢水處理裝置，同時提供該裝置的處理工藝。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

串聯并行分級吸附反滲透處理礦山氨氮廢水裝置，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和順序串聯的一級活性炭吸附柱體、二級活性炭吸附柱體、三級活性炭吸附柱體、四級活性炭吸附柱體，所述活性炭吸附柱體的頂部和底部分別設置進水支管和出水支管，進水支管分別與總進水管連接，上一級活性炭吸附柱體的出水支管與下一級活性炭吸附柱體進水支管通過串聯進水管連接；

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

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