本发明涉及脱硫活性炭再生废水处理技术领域，具体涉及一种高氨氮废水处理系统及其方法。
背景技术：
随着我国的工业化步伐加快，大气污染也相应加重。造成大气污染的主要原因之一是燃煤产生的烟尘，其主要成份是so2和nox。目前烟气脱硫脱硝活性炭已在我国数个地区完成工业化试验，并在某些地区工厂建成了生产线投入生产。
首先，含硫化物、氮氧化物的烟气，经过除尘、冷却之后，由风机送入吸附塔，气体在进入吸附塔之前与氨水加热发生氨气混合，便于反应，在吸附塔内，二氧化硫被活性炭吸附，在活性炭催化的作用下，二氧化硫被氧化成三氧化硫，nox被转化分解为n2，被吸附之后的气体作为达标尾气从烟囱排放。
随后，吸附塔内的活性炭随移动床不断下移，吸附效果决定着下移速度，吸附效果好，二氧化硫含量低，下移速度就会慢一些，反之，吸附效果不好，二氧化硫含量高，下移速度就会快一些。
最后，活性炭下移的时候，从吸附塔上部由提升机加入再生的活性炭或者储槽内的新活性炭，用来补充活性炭下以后留下的空间。吸附饱和的活性碳被输送至解析塔进行高温解析。在解析塔内，so2等酸性气体以气态的形式释放；一些重金属以气态或者粉尘态连同解析气体一起被带出；为提高脱硫脱硝效率，在上述吸附过程中会喷入比理论值更多的氨，因而多余的氨也在高温解析过程中从活性炭中释放出来。因此解析出来的废气富集了高浓度的so2、nh4 、重金属离子等污染物以及活性炭老化磨损产生的粉尘。
由于用来制酸的解析废气除了含有高浓度的so2外，还富集了烧结烟气中几乎全部的其他有害杂质，为了保证酸液产品的纯度，制酸前需用稀酸液对废气进行洗涤净化，废气中的nh4 、金属离子以及粉尘悬浮物被转移进入稀酸液中，该洗涤后的污酸即为需要处理的高氨氮废水。
废水中污染物主要为高浓度nh3-n、悬浮物和少量的重金属离子，目前高氨氮废水主要采用吹脱 生化法处理，但这种处理方法需投加大量的碳源，运行成本高，运行不稳定，出水水质指标差，占地面积大等缺点。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种高氨氮废水处理系统及其方法，以有效处理高氨氮废水，其相对于现有技术占地面积小，自动化程度高，水质稳定，不需要额外投加碳源，运行成本更低，还可以生产出高价值的铵盐副产品。
一方面，本发明提供了一种高氨氮废水处理系统，包括：
絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池用于对高氨氮废水进行絮凝和沉淀，絮凝沉淀池的出口端设置有中间槽；
加药装置，所述加药装置包括用于向所述絮凝沉淀池加入絮凝剂的絮凝剂加药装置以及用于分别向所述絮凝沉淀池和中间槽加入碱液的碱液加药装置；
换热器，所述换热器通过管路连接在所述中间槽的出口端，用于对从中间槽流出的高氨氮废水进行加热；
过滤器，所述过滤器通过管路连接在所述换热器的出口端，用于对从换热器流出的高氨氮废水进行过滤；
以及脱氮系统，所述脱氮系统包括至少一个膜脱气装置和酸液循环系统，所述膜脱气装置包括壳体以及设于所述壳体内的脱气膜，所述壳体与脱气膜之间形成壳程，所述脱气膜内形成管程，所述过滤器的出口端通过管路与膜脱气装置的壳程入口端相连，所述膜脱气装置的管程入口端和出口端串联接入所述酸液循环系统。
进一步地，所述絮凝沉淀池的底部设置有排泥口，所述排泥口的下方设置有叠螺脱水机，所述叠螺脱水机用于将从排泥口排出的污泥进行脱水处理。
进一步地，还包括废水提升泵，所述废水提升泵串联在所述絮凝沉淀池与换热器之间。
进一步地，所述过滤器包括依次通过管路串联的浅层砂过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器。
进一步地，所述酸液循环系统包括酸液循环槽和循环泵，所述酸液循环槽、循环泵和膜脱气装置的管程依次通过管路串联形成循环回路。
进一步地，还包括铵盐储罐，所述铵盐储罐连接在酸液循环系统的管路上。
进一步地，还包括化学清洗系统，所述化学清洗系统用于向膜脱气装置通入化学清洗药剂，以对脱气膜表面的污物进行清洗。
另一方面，本发明提供了一种高氨氮废水处理方法，包括如下步骤：
s1，处理的高氨氮废水进入絮凝沉淀池，向絮凝沉淀池内加入碱液，将废水的ph值调整到8±0.5，同时向絮凝沉淀池内加入絮凝剂，废水中的悬浮固体及重金属离子在絮凝剂的作用下发生絮凝，并沉淀在絮凝沉淀池底；
s2，步骤s1得到的废水进入中间槽，再次向中间槽内通入碱液，将废水的ph值调整到10±0.5；
s3，步骤s2得到的废水进入换热器，废水加热到35-50℃；
s4，步骤s3得到的废水进入多级过滤器，过滤掉废水中的悬浮物颗粒、降低水中的cod；
s5，步骤s4得到的废水进入膜脱气装置的壳程，废水在壳程内流动，酸液通入膜脱气装置的管程，废水在管程内流动，废水和酸液流动的方向相反，废水中的气态nh3透过从壳程中的脱气膜进入管程，气态nh3在ph值得影响下再次转变为nh4 ，从而生产铵盐，由于离解平衡的存在，废水中的nh4 就会源源不断地变成nh3向壳程迁移，得到铵盐溶液和氨氮值达标的废水。
进一步地，在步骤s1中，沉淀在絮凝沉淀池底部的污泥通过刮泥机使其进一步聚集，一部分污泥回流至反应区参与絮凝作用，多余的污泥通过污泥脱水机脱水外运。
进一步地，在步骤s3中，废水依次通过浅层砂过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器进行过滤。
本发明的有益效果体现在：
(1)运行中，含氨氮废水流动在膜脱气装置的壳程，酸液流动在膜脱气装置的管程，废水中ph的提高，铵根离子nh4 变成游离的气态nh3，这时气态nh3可以通过脱气膜从壳程中的废水相进入管程的酸液相，被酸液吸收立刻又变成离子态的nh4 ，酸液不断循环吸收那就形成了高纯度的铵盐溶液，可以作用工业产品出售，而壳程废水的氨氮浓度不断下降，直至达到排放的标准。相比传统的系统，膜脱气装置具有以下优点：膜脱气装置大大的增加了气液接触面，气液分离路径最短，可以有效地保证气液分离效果，膜脱气装置提供了一个封闭的运行环境，不会将其他污染物带入系统，出水水质有很好的的保证，膜脱气装置高度集中的模块化设计，安装方便，便于扩容，占地为脱气塔工艺的1/10～1/3，大大减少占地面积，此外，膜脱气装置不需要额外投加碳源，运行成本更低。
(2)向絮凝沉淀池投入碱液的目的是增强絮凝剂使用效果，减少絮凝剂的投加量，另外起到初步ph调整的作用，然后再次向中间槽投入碱液，使得废水达到nh4 可以转变成气态的nh3的碱性条件，其具有消耗药剂量小，处理效果好，占地面积小等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的高氨氮废水处理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的高氨氮废水处理的流程图。
附图中，1表示絮凝沉淀池；2表示中间槽；3表示废水提升泵；4表示换热器；5表示浅层砂过滤器；6表示活性炭过滤器；7表示袋式过滤器；8表示膜脱气装置；9表示铵盐储罐；10表示循环泵；11表示酸液循环槽；12表示化学清洗系统；13表示叠螺脱水机；14表示加药装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
一方面，如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种高氨氮废水处理系统，包括絮凝沉淀池1、加药装置14、换热器4、过滤器、脱氮系统和化学清洗系统12。
絮凝沉淀池1用于对高氨氮废水进行絮凝和沉淀，絮凝沉淀池1的出口端设置有中间槽2，加药装置14包括用于向絮凝沉淀池1加入絮凝剂的絮凝剂加药装置14以及用于分别向絮凝沉淀池1和中间槽2加入碱液的碱液加药装置，每台加药装置14都配备有计量泵、溶药箱、搅拌器、计量箱，在溶药箱中投加固体药剂，搅拌器搅拌后出口连接至计量箱，通过计量泵输送至加药点。
高氨氮废水首先在絮凝沉淀池1前端与絮凝剂发生反应，废水中的悬浮固体及重金属离子在絮凝剂的作用下絮体不断增大，通过反应区的搅拌絮团互相碰撞，形成更大的絮团在斜板的作用下组件沉降在絮凝沉淀池1底。由于高氨氮废水通常ph值＜7，在酸性条件下，絮凝剂对悬浮固体及重金属离子的絮凝效果相对较差，投加碱液药剂目的是为了初步调整ph值，以增强絮凝剂的效果，降低其使用量，一般地，絮凝沉淀池1内的废水的ph值调整到8左右。高氨氮废水在进入换热器4前，再次通过加碱液调节ph值，将ph值调整至10左右，这是因为在碱性的条件下水中的nh4 可以转变成气态的nh3，而ph值为调节为10左右为一个经济有效的设定值。
絮凝沉淀池1的底部设置有排泥口，排泥口的下方设置有叠螺脱水机13，叠螺脱水机13用于将从排泥口排出的污泥进行脱水处理，脱水后的泥饼外运，而脱出的水回流至絮凝沉淀池1继续处理，这样不会造成污泥的二次污染。
换热器4通过管路连接在中间槽2的出口端，用于对从中间槽2流出的高氨氮废水进行加热，由于温度在35℃以上，废水中的nh4 就会源源不断地变成气态nh3，而太高的温度(超过50℃)是后续处理设备无法承受的(尤其是一体化脱氮系统)，因而采用换热器4控制高氨氮废水温度在35～50℃。
在本实施例中，澄清池的中间槽2和换热器4之间串联有一个废水提升泵3，以为废水的流动提供动力。
过滤器通过管路连接在换热器4的出口端，用于对从换热器4流出的高氨氮废水进行过滤，优选地，本实施例的过滤器包括依次通过管路串联的浅层砂过滤器5、活性炭过滤器6和袋式过滤器7。
由于一体化脱氮系统对于浊度要求为≤0.5ntu，采用浅层砂过滤器55进一步去除废水中的悬浮物，降低进水浊度，浅层砂过滤器5占地面积小，自动化程度高、流速高，虽然没有机械过滤器的处理效果好，但是由于通过前面的初步沉淀处理，废水浊度值已经达到一个比较理想的值，所以采用浅层砂过滤器5是一种比较经济有效的设备。高氨氮废水接下来进入活性炭过滤器6降低水中的cod(化学需氧量)，去除废水中的色度，减少一体化脱氮系统的污染。废水在进入膜脱气装置8前需经过袋式过滤器7为脱气膜提供最后的保障，保护脱气膜不受颗粒物损坏。
脱氮系统包括至少一个膜脱气装置8和酸液循环系统，“至少一个膜脱气装置8”的意思是，膜脱气装置8可以设置1个、可以设置2个甚至多个。膜脱气装置8包括壳体以及设于壳体内的脱气膜，这里的脱气膜可以采用中空纤维膜，壳体与脱气膜之间形成壳程，脱气膜内形成管程，过滤器的出口端通过管路与膜脱气装置8的壳程入口端相连，膜脱气装置8的管程入口端和出口端串联接入酸液循环系统，本实施例酸液循环系统包括酸液循环槽11和循环泵10，酸液循环槽11、循环泵10和膜脱气装置8的管程依次通过管路串联形成循环回路，铵盐储罐9连接在酸液循环系统的管路上。
运行时，含氨氮废水流动在膜脱气装置8的壳程(中空纤维膜的外侧)，酸液流动在膜脱气装置8的管程(中空纤维膜的内侧)，由于脱气膜的特性，废水中气态nh3可以透过脱气膜表面的微孔从壳程中的废水进入管程的酸液，nh3在ph值得影响下再次转变为nh4 ，从而生产铵盐溶液，由于离解平衡
化学清洗系统12用于向膜脱气装置8通入化学清洗药剂，以对脱气膜表面的污物进行清洗，具体地，的化学清洗装置包括溶药箱、搅拌器(图中未示出)、加热器(图中未示出)、化学清洗水泵和袋式过滤器(图中未示出)，搅拌器与加热器置于溶药箱内，用于对溶药箱进行加热搅拌，袋式过滤器7设置在溶药箱的出口端，以过滤掉化学清洗药剂中的颗粒物，化学清洗泵将化学清洗药剂输送至膜脱气装置8的壳程，以对脱气膜表面的污物进行清洗，然后回流至溶药箱。
另一方面，如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种高氨氮废水处理方法，包括如下步骤：
s1，处理的高氨氮废水进入絮凝沉淀池1，向絮凝沉淀池1内加入碱液，将废水的ph值调整到8±0.5，同时向絮凝沉淀池1内加入絮凝剂，废水中的悬浮固体及重金属离子在絮凝剂的作用下发生絮凝，并沉淀在絮凝沉淀池1底，沉淀在絮凝沉淀池1底部的污泥通过刮泥机使其进一步聚集，一部分污泥回流至反应区参与絮凝作用，多余的污泥通过污泥脱水机脱水外运，以避免污泥造成二次污染；
s2，步骤s1得到的废水进入中间槽2，再次向中间槽2内通入碱液，将废水的ph值调整到10±0.5；
s3，步骤s2得到的废水进入换热器4，废水加热到35-50℃；
s4，步骤s3得到的废水依次通过浅层砂过滤器5、活性炭过滤器6和袋式过滤器7，过滤掉废水中的悬浮物颗粒、降低水中的cod；
s5，步骤s3得到的废水进入膜脱气装置8的壳程，废水在壳程内流动，酸液通入膜脱气装置8的管程，废水在管程内流动，废水和酸液流动的方向相反，废水中的气态nh3透过从壳程中的脱气膜进入管程，气态nh3在ph值得影响下再次转变为nh4 ，从而生产铵盐，由于离解平衡的存在，废水中的nh4 就会源源不断地变成nh3向壳程迁移，得到铵盐溶液和氨氮值达标的废水。
本发明适用于各工厂烟气脱硫除尘系统的脱硫活性炭再生废水处理领域，可以有效的处理高氨氮废水，出水稳定，占地面积小、处理效果好、自动化程度高、副产品可利用价值高等特点。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
1.一种高氨氮废水处理系统，其特征在于，包括：
絮凝沉淀池，所述絮凝沉淀池用于对高氨氮废水进行絮凝和沉淀，絮凝沉淀池的出口端设置有中间槽；
加药装置，所述加药装置包括用于向所述絮凝沉淀池加入絮凝剂的絮凝剂加药装置以及用于分别向所述絮凝沉淀池和中间槽加入碱液的碱液加药装置；
换热器，所述换热器通过管路连接在所述中间槽的出口端，用于对从中间槽流出的高氨氮废水进行加热；
过滤器，所述过滤器通过管路连接在所述换热器的出口端，用于对从换热器流出的高氨氮废水进行过滤；
以及脱氮系统，所述脱氮系统包括至少一个膜脱气装置和酸液循环系统，所述膜脱气装置包括壳体以及设于所述壳体内的脱气膜，所述壳体与脱气膜之间形成壳程，所述脱气膜内形成管程，所述过滤器的出口端通过管路与膜脱气装置的壳程入口端相连，所述膜脱气装置的管程入口端和出口端串联接入所述酸液循环系统。
2.根据权利要求1所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于，所述絮凝沉淀池的底部设置有排泥口，所述排泥口的下方设置有叠螺脱水机，所述叠螺脱水机用于将从排泥口排出的污泥进行脱水处理。
3.根据权利要求1所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于，还包括废水提升泵，所述废水提升泵串联在所述絮凝沉淀池与换热器之间。
4.根据权利要求1所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于，所述过滤器包括依次通过管路串联的浅层砂过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器。
5.根据权利要求1所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于，所述酸液循环系统包括酸液循环槽和循环泵，所述酸液循环槽、循环泵和膜脱气装置的管程依次通过管路串联形成循环回路。
6.根据权利要求5所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于，还包括铵盐储罐，所述铵盐储罐连接在酸液循环系统的管路上。
7.根据权利要求1所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于，还包括化学清洗系统，所述化学清洗系统用于向膜脱气装置通入化学清洗药剂，以对脱气膜表面的污物进行清洗。
8.一种高氨氮废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1，处理的高氨氮废水进入絮凝沉淀池，向絮凝沉淀池内加入碱液，将废水的ph值调整到8±0.5，同时向絮凝沉淀池内加入絮凝剂，废水中的悬浮固体及重金属离子在絮凝剂的作用下发生絮凝，并沉淀在絮凝沉淀池底；
s2，步骤s1得到的废水进入中间槽，再次向中间槽内通入碱液，将废水的ph值调整到10±0.5；
s3，步骤s2得到的废水进入换热器，废水加热到35-50℃；
s4，步骤s3得到的废水进入多级过滤器，过滤掉废水中的悬浮物颗粒、降低水中的cod；
s5，步骤s4得到的废水进入膜脱气装置的壳程，废水在壳程内流动，酸液通入膜脱气装置的管程，废水在管程内流动，废水和酸液流动的方向相反，废水中的气态nh3透过从壳程中的脱气膜进入管程，气态nh3在ph值得影响下再次转变为nh4 ，从而生产铵盐，由于离解平衡的存在，废水中的nh4 就会源源不断地变成nh3向壳程迁移，得到铵盐溶液和氨氮值达标的废水。
9.根据权利要求8所述的高氨氮废水处理方法，其特征在于，在步骤s1中，沉淀在絮凝沉淀池底部的污泥通过刮泥机使其进一步聚集，一部分污泥回流至反应区参与絮凝作用，多余的污泥通过污泥脱水机脱水外运。
10.根据权利要求8所述的高氨氮废水处理方法，其特征在于，在步骤s3中，废水依次通过浅层砂过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器进行过滤。
技术总结