[发明专利]串联并行分级吸附反渗透处理矿山氨氮废水装置及工艺

权利要求书

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：所述油茶壳活性炭的比表面积为1200～1300m²/g。

4.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：所述装置正常运行时，所述保安过滤器进出口压差小于0.05MPa。

5.根据权利要求1-4任一项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：在所述反渗透膜组件(7)的出水口与总进水管(10)之间设置浓缩液排出管(73)，实现氨氮废水的循环处理。

6.根据权利要求5所述的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，其特征在于：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：

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(10)经提升泵(02)、水支管(11)输送至一级活性炭吸附柱体(1-1)中油茶壳活性炭对氨氮废水进行一级吸附，再经一级活性炭吸附柱体的出水支管(12)、串联进水管(20)进入到二级活性炭吸附柱体(1-2)进行二级吸附，然后经二级活性炭吸附柱体的出水支管、串联进水管进入到三级活性炭吸附柱体(1-3)进行三级吸附，最后经三级活性炭吸附柱体的出水支管、串联进水管进入到四级活性炭吸附柱体(1-4)进行四级吸附，吸附完成后经四级活性炭吸附柱体(1-4)的出水支管、输液管(30)进入调节池(5)中沉淀，开启提升泵(63)废水由调节池(5)经保安过滤器(6)进入反渗透膜组件(7)反渗透处理后的液体由反渗透液进水管(50)输送至滤后水收集池(8)由处理水排放管(81)排放，浓缩液经浓缩液排出管(73)返回到总进水管(10)中，以此循环反复处理；

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(15)，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(15)，同时打开电磁进料阀(16)，加入足量的油茶壳活性炭后关闭电磁进料阀(16)，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；

反冲洗工艺：当反渗透膜组件(7)进出水两端的跨膜压差达到设定值时，预先调节调节池(5)中的水位在液位计(51)显示的以下，关闭反渗透系统的进水阀门(72)，打开反冲洗阀(82)，由反冲洗泵(83)将滤后水收集池(8)中的透过液由反冲洗进水管(84)进入反渗透膜组件(7)进行反冲洗，完成反冲洗后关闭反冲洗阀(82)，重新打开反渗透进水阀门(72)系统正常运行。