串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置及工艺，包括分级吸附系统、废水调节系统和反渗透系统；所述分级吸附系统包括总进水管(10)和顺序串联的一至四级活性炭吸附柱体；所述废水调节系统包括调节池(5)和保安过滤器(6)，所述反渗透系统包括反渗透膜组件(7)、滤后水收集池(8)、反冲洗装置和处理水排放管(81)；本发明专利技术利用四级油茶壳活性炭的吸附作用和反渗透系统的分离作用，实现氨氮浓度跨度大的离子型稀土矿山废水的循环处理，该装置易拆卸和搬运且各系统运行相互切换时无废水外排，更适用于矿山这种地理偏僻和交通运输不便的场所减少基建成本，吸附了氨氮的生物油茶壳活性碳可作为土壤增肥剂，实现固体废弃物的循环利用。利用。利用。
【技术实现步骤摘要】
串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置及工艺
[0001]本专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种氨氮浓度跨度大的离子型稀土矿山废水处理的串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置及工艺。
技术介绍
[0002]我国南方地区的离子型稀土矿山采取硫酸铵原地浸矿-碳酸氢铵沉淀回收工艺获得碳酸稀土，具体是在山体表面分布注液井注入硫酸铵浸出液，通过离子交换将矿石中的稀土离子溶解至浸出母液当中，再在山体底部收集母液后进行沉淀处理，经过滤获得碳酸稀土，然后交给冶炼厂进行分离提炼。这种回收工艺会使稀土矿山开采后长期泄漏出低浓度稀土离子和含氨氮的废水，且氨氮废水浓度跨度大、COD含量低，可生化性差，不适宜微生物生长，并含有少量的Mg、Al、Fe等金属离子。即使被流经矿系统的地下水和地表水稀释，其氨氮浓度也在40～100mg/L，达不到矿山稀土废水排放标准《稀土工业污染物排放标准》(GB 26451—2011)中规定的氨氮要求15mg/L以下，而且，矿山一般处于偏僻山系统，交通运输及基建也增加了废水处理成本。
[0003]传统的氨氮废水处理方法包括生物法、吸附法、膜分离法、化学沉淀法和空气吹脱法等。生物法主要是利用硝化细菌和反硝化细菌作用，最终将废水中的氨态氮转化为氨气去除，该脱氮工艺成熟，但细菌培养和反应周期长，细菌活性对环境要求苛刻。吸附法只能处理浓度较低的氨氮废水，无法处理浓度跨度大的氨氮废水。化学沉淀法主要是所需要的化学药剂量大，且受废水PH影响较大，空气吹脱法操作简单易于控制，但动力消耗大，成本高，且会造成二次污染，膜分离法主要是膜组合工艺，其中反渗透工艺对小分子物质以及单价离子具有较好的浓缩分离作用，而对于氨氮浓度跨度大的离子型稀土矿山废水处理后达不到排放标准。
[0004]油茶是我国南方重要的作物，是主要的油料资源。随着油茶树的广泛种植，副产物油茶壳也被大量产生，目前油茶壳的处理主要是作为燃料或者直接丢弃，但油茶壳中含有丰富的木质素、纤维素和半纤维素，具有良好的吸附能力，该能力未得到有效利用。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种操作简单、易于拆卸和搬运，更适用于矿山这种地理偏僻和交通运输不便的场所使用的、氨氮浓度跨度大的离子型稀土矿山废水处理装置，同时提供该装置的处理工艺。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置，包括分级吸附系统、废水调节系统、反渗透系统和控制系统；
[0008]所述分级吸附系统包括总进水管和顺序串联的一级活性炭吸附柱体、二级活性炭吸附柱体、三级活性炭吸附柱体、四级活性炭吸附柱体，所述活性炭吸附柱体的顶部和底部分别设置进水支管和出水支管，进水支管分别与总进水管连接，上一级活性炭吸附柱体的
出水支管与下一级活性炭吸附柱体进水支管通过串联进水管连接；
[0009]所述废水调节系统包括调节池和保安过滤器，所述调节池的进水口与四级活性炭吸附柱体的出水支管通过输液管连接、出水口与反渗透膜组件顶部的进水口通过过滤液进水管连接，所述过滤液进水管上设置保安过滤器；
[0010]所述反渗透系统包括反渗透膜组件、滤后水收集池、反冲洗装置和处理水排放管，经所述反渗透膜组件底部出水口的废水通过反渗透液进水管输送至滤后水收集池沉淀后从处理水排放管排放，所述反冲洗装置包括连接反渗透膜组件底部与处理水排放管的反冲洗管进水管；
[0011]在所述总进水管上设置有进水提升泵和进水压力表，在所述在各活性炭吸附柱体的顶部和底部分别设置有电磁进料阀和电磁排料阀，在所述进水支管和出水支管上分别设置有进水阀门和出水阀门，在所述调节池内设置液位计，在所述串联进水管上设置有出水流量计，在所述保安过滤器)进水管和出水管上分别设置有滤前压力表和滤后压力表，在所述过滤液进水管上设置有提升泵、滤前流量计、反渗透进水阀，在所述反渗透液进水管上设置有滤后流量计、反渗透出水阀，在反冲洗管进水管上设置有反冲洗泵和反冲洗阀；所述总提升泵、进水压力表、电磁进料阀、电磁排料阀、进水阀门、出水阀门、液位计、出水流量计、滤前压力表、滤后压力表、提升泵、滤前流量计、反渗透进水阀、滤后流量计、反渗透出水阀、反冲洗泵和反冲洗阀均与所述控制系统连接；
[0012]所述活性炭吸附柱体内的活性炭为油茶壳活性炭。
[0013]进一步地，所述油茶壳活性炭由油茶壳废弃物经烘干、粉碎、裂解和活化制得。
[0014]进一步地，所述油茶壳活性炭的比表面积为1200～1300m2/g。
[0015]进一步地，所述装置正常运行时，所述保安过滤器进出口压差小于0.05MPa。
[0016]进一步地，在所述反渗透膜组件的出水口与总进水管之间设置浓缩液排出管，实现氨氮废水的循环处理。
[0017]串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置的处理工艺，包括氨氮废水处理工艺、活性炭换料工艺和反冲洗工艺，具体工艺包括：
[0018]氨氮废水处理工艺：矿山氨氮废水经预处理后，首先由总进水管经提升泵、水支管输送至一级活性炭吸附柱体中的油茶壳活性炭对废水进行一级吸附，再经出水支管、串联进水管进入到二级活性炭吸附柱体进行二级吸附，然后经出水支管、串联进水管进入到三级活性炭吸附柱体进行三级吸附，最后经出水支管、串联进水管进入到四级活性炭吸附柱体进行四级吸附，吸附完成后经四级活性炭吸附柱体出水支管、输液管进入调节池中沉淀，开启提升泵废水由调节池经保安过滤器进入反渗透膜组件反渗透处理后的液体由反渗透液进水管输送至滤后水收集池由处理水排放管排放，浓缩液经浓缩液排出管返回到总进水管中，以此循环反复处理；
[0019]活性炭换料工艺：当某一级活性炭吸附柱体中的油茶壳活性炭吸附达到饱和需要更换时，关闭该活性炭吸附柱体的进水阀门与出水阀门，打开下一级活性炭吸附柱体的进水阀门和出水阀门，接着打开该活性炭吸附柱体的底部电磁排料阀，使得油茶壳活性炭在重力作用下脱落掉出，关闭该活性炭吸附柱体底部的电磁排料阀，同时打开电磁进料阀，加入足量的油茶壳活性炭后关闭电磁进料阀，重新打开进水阀门和出水阀门，关闭下一级活性炭吸附柱体的进水阀门，废水重新由该吸附柱体逐级进入分级吸附系统中；
[0020]反冲洗工艺：当反渗透膜组件进出水两端的跨膜压差达到设定值(设定值是设定的跨膜压差反映膜污染程度，根据不同的膜以及不同的进水水质，可相应的设置不同的跨膜压差值，当达到的跨膜压差设定值时，就表明膜污染达到了一定程度需要进行反冲洗)，预先调节调节池中的水位在液位计显示的以下，关闭反渗透系统的进水阀门，打开反冲洗阀，由反冲洗泵将滤后水收集池中的透过液由反冲洗进水管进入反渗透膜组件进行反冲洗，完成反冲洗后关闭反冲洗阀，重新打开反渗透进水阀门系统正常运行。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]在稀土矿山分布较多的我国南方地区，油茶是主要的炼油原料，油茶副产物油茶壳中含有丰富的木质素、纤维素和半纤维素，本专利技术利用油茶副产物制得的生物活性炭作为反本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置，其特征在于：包括分级吸附系统、废水调节系统、反渗透系统和控制系统；所述分级吸附系统包括总进水管(10)和顺序串联的一级活性炭吸附柱体(1-1)、二级活性炭吸附柱体(1-2)、三级活性炭吸附柱体(1-3)、四级活性炭吸附柱体(1-4)，所述活性炭吸附柱体的顶部和底部分别设置进水支管(11)和出水支管(12)，进水支管(11)分别与总进水管(10)连接，上一级活性炭吸附柱体的出水支管(12)与下一级活性炭吸附柱体进水支管(11)通过串联进水管(20)连接；所述废水调节系统包括调节池(5)和保安过滤器(6)，所述调节池(5)的进水口与四级活性炭吸附柱体(1-4)的出水支管通过输液管(30)连接、出水口与反渗透膜组件(7)顶部的进水口通过过滤液进水管(40)连接，所述过滤液进水管上设置保安过滤器(6)；所述反渗透系统包括反渗透膜组件(7)、滤后水收集池(8)、反冲洗装置和处理水排放管(81)，经所述反渗透膜组件(7)底部出水口的废水通过反渗透液进水管(50)输送至滤后水收集池(8)沉淀后从处理水排放管(81)排放，所述反冲洗装置包括连接反渗透膜组件(7)底部与处理水排放管(81)的反冲洗管进水管(60)；在所述总进水管(10)上设置有进水提升泵(02)和进水压力表(03)，在所述各活性炭吸附柱体的顶部和底部分别设置有电磁进料阀(16)和电磁排料阀(15)，在所述进水支管(11)和出水支管(12)上分别设置有进水阀门(13)和出水阀门(14)，在所述调节池(5)内设置液位计(51)，在所述串联进水管(20)上设置有出水流量计(17)，在所述保安过滤器(6)进水管和出水管上分别设置有滤前压力表(61)和滤后压力表(62)，在所述过滤液进水管(40)上设置有提升泵(63)、滤前流量计(71)、反渗透进水阀(72)，在所述反渗透液进水管(50)上设置有滤后流量计(75)、反渗透出水阀(74)，在反冲洗管进水管(60)上设置有反冲洗泵(83)和反冲洗阀(82)；所述总提升泵(02)、进水压力表(03)、电磁进料阀(16)、电磁排料阀(15)、进水阀门(13)、出水阀门(14)、液位计(51)、出水流量计(17)、滤前压力表(61)、滤后压力表(62)、提升泵(63)、滤前流量计(71)、反渗透进水阀(72)、滤后流量计(75)、反渗透出水阀(74)、反冲洗泵(83)和反冲洗阀(82)均与所述控制系统连接；所述活性炭吸附柱体内的活性炭为油茶壳活性炭。2.根据权利要求1所述的串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置，其特征在于：所述油茶壳活性炭由油茶壳废弃物经烘干、粉碎、裂解和活化制得。3.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄李金鸿，包亚晴，李文豪，黄彪林，黄万抚，李新冬，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。