公布日：2022.08.05
申请日：2022.05.31
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F1/44(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置及工艺，装置包括废水收集单元，所述废水收集单元与厌氧MBR单元连接，所述厌氧MBR单元分别与沼气利用单元、污泥处理单元、正渗透单元连接，所述正渗透单元分别与浓水蒸发单元、达标产水回用或外排单元连接，所述浓水蒸发单元分别与正渗透单元、达标产水回用或外排单元、蒸发结晶物处理单元连接。本发明以厌氧MBR与正渗透技术为核心耦合形成工艺流程短、调试周期短、启停方便、操作和运行维护简单、出水水质稳定的高盐高浓度有机废水处理新工艺，既可将有机污染物降解和资源化为清洁能源沼气，又能使工艺结构简单，产水达标排放。
权利要求书
1.一种以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，其特征在于：包括废水收集单元（1），所述废水收集单元（1）通过废水输送单元（2）与厌氧MBR单元（3）连接，所述厌氧MBR单元（3）通过沼气输送单元（5）与沼气利用单元（6）连接，厌氧MBR单元（3）还通过污泥输送单元（8）与污泥处理单元（7）连接，厌氧MBR单元（3）还通过厌氧MBR产水输送单元（4）与正渗透单元（9）连接，所述正渗透单元（9）通过正渗透单元浓水输送单元（10）与浓水蒸发单元（11）连接，正渗透单元（9）还通过清水输送单元（15）与达标产水回用或外排单元（17）连接，所述浓水蒸发单元（11）通过不达标蒸发产水回正渗透单元（12）与正渗透单元（9）连接，浓水蒸发单元（11）还通过达标产水输送单元（14）与达标产水回用或外排单元（17）连接，浓水蒸发单元（11）还通过蒸发结晶物输送单元（13）与蒸发结晶物处理单元（16）连接。
2.根据权利要求1所述的以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，其特征在于：所述废水收集单元（1）采用废水收集池、调节池、初沉池或均质池。
3.根据权利要求1所述的以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，其特征在于：所述厌氧MBR单元（3）采用内置式厌氧MBR或外置式厌氧MBR。
4.根据权利要求1所述的以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，其特征在于：所述沼气利用单元（6）采用火炬燃烧、沼气提纯利用或沼气发电利用的方式。
5.根据权利要求1所述的以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，其特征在于：所述污泥处理单元（7）采用污泥脱水干化外运。
6.根据权利要求1所述的以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，其特征在于：所述正渗透单元（9）包括正渗透膜单元、汲取液处理单元，所述汲取液处理单元采用膜浓缩处理或蒸发处理的方式。
7.根据权利要求1所述的以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，其特征在于：所述浓水蒸发单元（11）的蒸发采用浸没式蒸发、MVR、多效蒸发或低温蒸发的方式。
8.采用权利要求1-7任一项所述的装置进行以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放的工艺，其特征在于：包括如下步骤：1）废水首先经过废水收集单元（1）收集调节后，通过废水输送单元（2）输送至厌氧MBR单元（3）对有机物和悬浮物进行处理；2）厌氧MBR单元（3）处理后的产水通过厌氧MBR产水输送单元（4）输送至正渗透单元（9）进行处置，厌氧MBR单元（3）产生的沼气通过沼气输送单元（5）输送至沼气利用单元（6）进行综合利用，厌氧MBR单元（3）产生的污泥通过污泥输送单元（8）输送至污泥处理单元（7）进行处置；3）正渗透单元（9）产生的达标产水通过清水输送单元（15）输送至达标产水回用或外排单元（17），正渗透单元（9）产生的浓液通过正渗透单元浓水输送单元（10）进入浓水蒸发单元（11）进行处理；4）浓水蒸发单元（11）的不合格产水通过不达标蒸发产水回正渗透单元（12）继续处理，浓水蒸发单元（11）产生的结晶盐或母液通过蒸发结晶物输送单元（13）输送至蒸发结晶物处理单元（16）进行处理，浓水蒸发单元（11）的达标产水通过达标产水输送单元（14）输送至达标产水回用或外排单元（17）。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置及工艺，本发明以厌氧MBR与正渗透技术为核心耦合形成工艺流程短、调试周期短、启停方便、操作和运行维护简单、出水水质稳定的高盐高浓度有机废水处理新工艺，既可将有机污染物降解和资源化为清洁能源沼气，又能使工艺结构简单，产水达标排放，主要解决如下问题：（1）通过以厌氧MBR与正渗透为核心的去除高盐高浓度有机物的废水处理新工艺，解决传统的高浓度有机物高盐废水处理难度大、工艺流程长、操控复杂、运行维护复杂且成本高、出水指标不稳定、占地面积大等问题。
（2）实现污染资源化。厌氧生物处理因剩余污泥少、运行费用少、可能源回收（CH4）等优点而被广泛用于各种有机工业废水和市政污水处理，但也存在微生物生长慢、占地面积大、生物截留效果差、对温度要求较高等缺点。厌氧膜生物工艺将膜分离技术和厌氧生物处理有效结合，不仅保留了厌氧生物处理的优势，而且达到了水力停留时间（HRT，hydraulicretentiontime)和固体停留时间（SRT，solidsretentiontime）的高效分离、完全生物截留、出水水质稳定、占地面积少等显著效果。
（3）正渗透是依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程，解决了传统高盐废水处理工艺如反渗透、蒸发等技术存在的工艺复杂、膜污染快、加药量大、运行能耗高、占地面积大等问题。
为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放装置，包括废水收集单元，所述废水收集单元通过废水输送单元与厌氧MBR单元连接，所述厌氧MBR单元通过沼气输送单元与沼气利用单元连接，厌氧MBR单元还通过污泥输送单元与污泥处理单元连接，厌氧MBR单元还通过厌氧MBR产水输送单元与正渗透单元连接，所述正渗透单元通过正渗透单元浓水输送单元与浓水蒸发单元连接，正渗透单元还通过清水输送单元与达标产水回用或外排单元连接，所述浓水蒸发单元通过不达标蒸发产水回正渗透单元与正渗透单元连接，浓水蒸发单元还通过达标产水输送单元与达标产水回用或外排单元连接，浓水蒸发单元还通过蒸发结晶物输送单元与蒸发结晶物处理单元连接。
进一步的，所述废水收集单元采用废水收集池、调节池、初沉池或均质池。
进一步的，所述厌氧MBR单元采用内置式厌氧MBR或外置式厌氧MBR。
进一步的，所述沼气利用单元采用火炬燃烧、沼气提纯利用或沼气发电利用的方式。
进一步的，所述污泥处理单元采用污泥脱水干化外运。
进一步的，所述正渗透单元包括正渗透膜单元、汲取液处理单元，所述汲取液处理单元采用膜浓缩处理或蒸发处理的方式。
进一步的，所述浓水蒸发单元的蒸发采用浸没式蒸发、MVR、多效蒸发或低温蒸发的方式。
进一步的，所述废水输送单元包括输送泵、管道及配套阀门仪表等；所述厌氧MBR产水输送单元，包含了输送泵、管道及配套阀门仪表等；所述沼气输送单元，包含了管道及配套阀门仪表等；所述污泥输送单元，包括污泥输送泵、管道及配套阀门仪表等。
本发明还提供一种采用上述的装置进行以厌氧MBR与正渗透为核心的废水近零排放的工艺，包括如下步骤：1）废水首先经过废水收集单元收集调节后，通过废水输送单元输送至厌氧MBR单元对有机物和悬浮物进行处理；2）厌氧MBR单元处理后的产水通过厌氧MBR产水输送单元输送至正渗透单元进行处置，厌氧MBR单元产生的沼气通过沼气输送单元输送至沼气利用单元进行综合利用，厌氧MBR单元产生的污泥通过污泥输送单元输送至污泥处理单元进行处置；3）正渗透单元产生的达标产水通过清水输送单元输送至达标产水回用或外排单元，正渗透单元产生的浓液通过正渗透单元浓水输送单元进入浓水蒸发单元进行处理；4）浓水蒸发单元的不合格产水通过不达标蒸发产水回正渗透单元继续处理，浓水蒸发单元产生的结晶盐或母液通过蒸发结晶物输送单元输送至蒸发结晶物处理单元进行处理，浓水蒸发单元的达标产水通过达标产水输送单元输送至达标产水回用或外排单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明将高效的厌氧MBR工艺技术与正渗透工艺技术结合形成了新工艺，其处理流程短、处理效率较高、调试周期短、启停速度快、操作运行维护简单，无好氧生化系统、无生化泡沫问题、无鼓风曝气系统、无生化污泥，系统设备化率高、系统可即开即停、系统抗负荷冲击能力强、稳定性好、产水率高、产水水质稳定，且环境友好、基本无二次污染；具体如下：厌氧MBR系统解决了废水中有机物浓度高难处理、常规厌氧有机负荷低、出水COD及SS高等对正渗透带来的影响；通过新工艺及仪表控制可实现系统的全自动运行，集成化及自动化程度高；通过厌氧MBR工艺技术、正渗透工艺技术及蒸发工艺技术可实现高浓度有机物高盐废水的近零排放。
（发明人：肖诚斌;古创;何敏霞;王庆云;武首任;谢勇;赵彬）
