一种尿素水解废水资源化处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种尿素水解废水资源化处理系统及方法，包括依次连通的吹脱塔、化学预处理机构、过滤机构、纳滤机构、反渗透机构和双极膜电渗析机构，其中，所述吹脱塔的吹脱气出口与烟气脱硝系统连通，所述化学预处理机构的污泥排放口与污泥处理装置连通，所述反渗透机构的淡水出口与尿素水解系统连通，所述双极膜电渗析机构的原水池出口与尿素水解系统连通。因此，本发明专利技术的尿素水解废水资源化处理系统可实现氨气、尿素、酸碱和淡水等多种资源的回收利用，推进电厂废水的近零排放，并且能够额外产生磷酸镁铵肥料，最大程度地实现了对废水中可利用物质的资源化回收利用，大幅降低了电厂的生产成本。大幅降低了电厂的生产成本。大幅降低了电厂的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种尿素水解废水资源化处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，尤其是涉及一种尿素水解废水资源化处理系统及方法。

技术介绍

[0002]火电厂烟气脱硝还原剂的原料为液氨，但液氨的运输和储存存在很大的安全隐患。因此，火电厂通常以尿素作为制氨原材料，通过水解的方式制备烟气脱硫所需的氨，不仅能够提高安全性，而且可以降低运输与储存成本。
[0003]尿素水解制氨的过程是将尿素溶液加热至一定温度后，进入水解反应器中，在催化剂作用下加热分解成氨气和二氧化碳，产品气进入到脱硝系统，水解液经热交换降温后用于尿素溶液的配置。尿素水解系统设有过滤器和废水排放管道，其中，过滤器可将部分杂质去除，而废水排放管道可将水解废水定期排放。
[0004]尿素水解废水呈碱性，含有较高浓度未分解的尿素、总氮、氨氮、TOC、磷酸盐和少量的硫酸盐、氯化物、铁和重金属等污染物，以及尿素中所含的有机杂质。由于尿素的熔点较高，常温条件下，尿素水解废水会产生结晶，给废水处置带来了很大困扰。
[0005]目前，含尿素及氨氮废水处理方法包括物理化学方法和生物处理方法，但生物处理方法仍停留在实验室研究阶段，而传统的物理化学方法也大多是将尿素进行分解处置，无法从根本上实现含尿素及氨氮废水资源化利用。
[0006]鉴于此，本专利技术提出了一种尿素水解废水资源化处理系统及方法，以对火电厂尿素水解废水的高效处置，实现对废水中可利用物质的资源化回用，降低电厂的生产成本。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种尿素水解废水资源化处理系统及方法，该系统最大程度地实现了对尿素水解废水的资源化回收利用。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种尿素水解废水资源化处理系统，包括依次连通的吹脱塔、化学预处理机构、过滤机构、纳滤机构、反渗透机构和双极膜电渗析机构，其中，所述吹脱塔的吹脱气出口与烟气脱硝系统连通，所述化学预处理机构的污泥排放口与污泥处理装置连通，所述反渗透机构的淡水出口与尿素水解系统连通，所述双极膜电渗析机构的原水池出口与尿素水解系统连通。
[0009]作为本技术方案优选地，所述化学预处理机构包括依次连通的反应池和絮凝池，所述吹脱塔的出水口与所述反应池连通，所述絮凝池的出水口与所述过滤机构连通；所述反应池和所述絮凝池上均设置有投药部件，所述反应池和所述絮凝池的底部均呈锥形结构，且所述反应池和所述絮凝池的底部均与污泥处理装置连通。
[0010]作为本技术方案优选地，所述过滤机构、所述纳滤机构和所述反渗透机构中均设置有清洗单元，所有所述清洗单元的废水排出口均与所述反应池连通。
[0011]作为本技术方案优选地，所述过滤机构的过滤单元为超滤膜或多层过滤介质。
[0012]作为本技术方案优选地，所述过滤机构和所述纳滤机构之间还设置有调节池。
[0013]第二方面，本专利技术还公开了使用上述尿素水解废水资源化处理系统处理尿素水解废水的方法，具体包括以下步骤：
[0014]S1、废水经降温处理后于吹脱塔中进行吹脱处理，吹脱气经管道输送至烟气脱硝系统中；
[0015]S2、废水经吹脱处理后依次进入反应池和絮凝池中，分别通过投加镁盐和絮凝剂对废水进行预处理；
[0016]S3、将化学预处理机构处理后的废水排放至过滤机构，以去除废水中的悬浮物；
[0017]S4、将过滤机构出水调pH至6.5
‑
7.5后排放至纳滤机构，分别得到含高价盐废水和含一价盐废水；
[0018]S5、将含一价盐的废水排放至反渗透机构对废水进行浓缩处理；
[0019]S6、将浓缩处理后的废水排放至双极膜电渗析机构，分别得到纯化后尿素溶液、酸液和碱液；
[0020]其中，所述镁盐包括氯化镁、硫酸镁和氧化镁中的任意一种或多种；
[0021]所述絮凝剂包括聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝和聚合硫酸铝中的任意一种
[0022]作为本技术方案优选地，步骤S1中，所述吹脱塔内气水比为3500
‑
5500m3/m3，水力负荷为2.5
‑
5m3/m2·
h，反应时间为40
‑
120min，温度为40
‑
50℃。
[0023]作为本技术方案优选地，步骤S4中，所述纳滤机构中纳滤膜组件的耐受压力为0.5
‑
4.0MPa。
[0024]作为本技术方案优选地，步骤S5中，所述反渗透机构运行时，控制压力为1.5
‑
6.0MPa。
[0025]作为本技术方案优选地，步骤S6中，所述双极膜电渗析机构运行时，电流不大于80A，电压为不大于65V，系统内水循环流量为8
‑
15t/h。
[0026]本专利技术的尿素水解废水资源化处理系统，至少具有以下技术效果：
[0027]本专利技术的尿素水解废水资源化处理系统包括依次连通的吹脱塔、化学预处理机构、过滤机构、纳滤机构、反渗透机构和双极膜电渗析机构，其中，吹脱塔可以去除废水中的大部分氨，并实现氨气的回收利用；化学预处理机构通过投加镁盐，可以在去除磷酸盐和剩余氨氮的基础上，产出磷酸镁铵(鸟粪石)，进而实现资源化利用；经纳滤机构分盐处理后的废水在反渗透机构中进行分离浓缩，产出的淡水可进行回用；最后，反渗透机构产出的浓水进入双极膜电渗析机构，将废水中的盐转化为混酸和混碱，可用于本处理系统或电厂其他水处理系统，而经除盐后的废水中主要成分为尿素，可作为原料回用于尿素水解系统。因此，本专利技术的尿素水解废水资源化处理系统可实现氨气、尿素、酸碱和淡水等多种资源的回收利用，推进电厂废水的近零排放，并且能够额外产生磷酸镁铵肥料，最大程度地实现了对废水中可利用物质的资源化回收利用，大幅降低了电厂的生产成本。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术尿素水解废水资源化处理系统的示意图。
[0030]附图标记：
[0031]1：吹脱塔；2：过滤机构；3：纳滤机构；4：反渗透机构；5：双极膜电渗析机构；6：烟气脱硝系统；7：污泥处理装置；8：尿素水解系统；9：反应池；10：絮凝池；11：清洗单元；12：调节池。
具体实施方式
[0032]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0033]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尿素水解废水资源化处理系统，其特征在于，包括依次连通的吹脱塔(1)、化学预处理机构、过滤机构(2)、纳滤机构(3)、反渗透机构(4)和双极膜电渗析机构(5)，其中，所述吹脱塔(1)的吹脱气出口与烟气脱硝系统(6)连通，所述化学预处理机构的污泥排放口与污泥处理装置(7)连通，所述反渗透机构(4)的淡水出口与尿素水解系统(8)连通，所述双极膜电渗析机构(5)的原水池出口与尿素水解系统(8)连通。2.根据权利要求1所述的尿素水解废水资源化处理系统，其特征在于，所述化学预处理机构包括依次连通的反应池(9)和絮凝池(10)，所述吹脱塔(1)的出水口与所述反应池(9)连通，所述絮凝池(10)的出水口与所述过滤机构(2)连通；所述反应池(9)和所述絮凝池(10)上均设置有投药部件，所述反应池(9)和所述絮凝池(10)的底部均呈锥形结构，且所述反应池(9)和所述絮凝池(10)的底部均与污泥处理装置(7)连通。3.根据权利要求2所述的尿素水解废水资源化处理系统，其特征在于，所述过滤机构(2)、所述纳滤机构(3)和所述反渗透机构(4)中均设置有清洗单元(11)，所有所述清洗单元(11)的废水排出口均与所述反应池(9)连通。4.根据权利要求1所述的尿素水解废水资源化处理系统，其特征在于，所述过滤机构(2)的过滤单元为超滤膜或多层过滤介质。5.根据权利要求1所述的尿素水解废水资源化处理系统，其特征在于，所述过滤机构(2)和所述纳滤机构(3)之间还设置有调节池(12)。6.一种使用权利要求1
‑
5任一项所述尿素水解废水资源化处理系统处理尿素水解废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、废水经降温处理后于吹脱塔(1)中进行吹脱处理，吹脱气经管道输送至烟气脱硝系统(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻晓越，杨建慧，梁秀广，刘海洋，杨春龙，齐娇娜，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：