專利名稱：氨氮廢水資源化處理工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨氮資源化系統(tǒng)，尤其是ー種氨氮廢水資源化處理工藝及設(shè)備， 適用于農(nóng)藥、制藥、化肥、焦化、石化、精細(xì)化工等行業(yè)，屬于環(huán)境工程廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氨氮污染是江河湖海水體富營養(yǎng)化的主要原因，氨氮已超過COD成為我國水體污染的首要污染因子，氨氮排放已被國家列入污染物減排約束性指標(biāo)。含氨氮エ業(yè)廢水的濃度高、組份復(fù)雜，處理難度大，對生態(tài)環(huán)境危害嚴(yán)重，是環(huán)境污染治理的重點和難點。處理高濃度氨氮廢水的方法大致可以分為四類第一類是“蒸發(fā)-吸收法”，用蒸汽把氨從廢水中蒸出，再用水或酸吸收生成氨水或銨鹽；第二類是化學(xué)沉淀法，其中使用得最多的是磷酸銨鎂沉淀法，在廢水中加入磷酸和鎂沉淀劑與氨生成磷酸銨鎂沉淀；第三類是把氨氮濃縮回收，如離子交換、活性炭吸附等， 此方法適合于低濃度氨氮廢水處理；第四類是把氨氮氧化分解，如電解、折點氯化法、高級氧化法等。在這些方法中，可實現(xiàn)氨氮資源化利用的主要是“蒸發(fā)-吸收法”和磷酸銨鎂沉淀法?！罢舭l(fā)-吸收法”是目前應(yīng)用最廣的高濃度氨氮廢水資源化技木。該方法可以去除廢水中95%的氨氮，可以回收氨氮，實現(xiàn)了廢水的資源化。但是，該方法能耗很高，處理每噸濃度為10000毫克/升的氨氮廢水需要的蒸汽耗量高達(dá)33Ag/hr，成本居高不下。近年來， 人們在降低“蒸發(fā)-吸收法”能耗方面進(jìn)行了不懈的努力，由中科院過程所和天津大學(xué)合作研制出ー種高效精餾塔，可以比常規(guī)蒸發(fā)塔節(jié)能40%，可使處理出水中氨氮的濃度低至國家排放標(biāo)準(zhǔn)的15毫克/升以下。不過，該技術(shù)的設(shè)備投資要比常規(guī)蒸發(fā)塔高30%以上，另外蒸汽消耗還需要175kg/hr，能耗依然不低。磷酸銨鎂沉淀法由于方法簡單、處理效果好、污泥量少，可以回收氨氮等優(yōu)點，日益受到重視(詳見申請?zhí)枮?01010141900. X的中國發(fā)明專利申請，專利號為 200810120397. 2,200710191197. 1,200710130863. 0 的中國發(fā)明專利)。但是，磷酸銨鎂法存在的問題是磷酸和鎂沉淀劑消耗量大，氨和磷間的配比不易調(diào)控，往往會產(chǎn)生磷、氨的ニ 次污染。與此同時，ー些高新技術(shù)也嶄露頭角，其中最令人矚目的就是氣態(tài)膜吸收技術(shù)在氨氮廢水處理中的應(yīng)用。氣態(tài)膜吸收技術(shù)是由日本M. IMAI教授于上世紀(jì)八十年代首先提出的，九十年代美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的E. Cussler和M. kmmens教授對氣態(tài)膜吸收技術(shù)的傳質(zhì)理論和應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。國內(nèi)學(xué)者仉奇、沈志松、于伯杉、徐又一等對此項技術(shù)也進(jìn)行了研究。氣態(tài)膜吸收技術(shù)基于膜吸收原理(Membrane Absorption)，與一般中空纖維過濾膜不同，氣態(tài)膜是采用疏水的聚偏氟乙烯、聚丙烯等材料制成的微孔膜，其特點是液體不能透過，而氣體則可通過膜微孔而透過。這種疏水微孔膜把氨氮廢水和吸收液分隔于兩側(cè)，廢水中的氨在微孔膜的界面上自動揮發(fā)，揮發(fā)出來的氣態(tài)氨氮沿膜微孔由廢水側(cè)向吸收液側(cè)擴(kuò)散，并在吸收液與微孔膜界面上反應(yīng)被吸收。專利號為200810223019. 7的中國發(fā)明專禾丨』，申請?zhí)枮?0111008^92. 8、 200910111324. 1的中國發(fā)明專利申請均采用了上述氣態(tài)膜吸收技木。但是，這些專利均無法克服氨氮資源化與硫酸吸收液膨脹之間的矛盾為了降低后續(xù)氨氮資源化(即通過蒸發(fā)濃縮等步驟獲得硫酸銨結(jié)晶)的成本，吸收后所得硫酸銨溶液的濃度越高越好，這就需要采用較高濃度的硫酸吸收液。但是，如果硫酸吸收液濃度高于廢水濃度(總鹽度)，氣態(tài)膜兩側(cè)就會產(chǎn)生滲透壓差，并導(dǎo)致水分子從廢水一側(cè)滲透至吸收液ー側(cè)(也即滲透蒸餾)， 使吸收液體積不斷増加，也即吸收液膨脹。吸收液膨脹一方面會導(dǎo)致吸收液稀釋，使硫酸銨濃度無法進(jìn)ー步提高；另一方面會導(dǎo)致吸收液因不斷膨脹而溢出貯存容器，使整個回收系統(tǒng)不得不終止運行。為了避免出現(xiàn)吸收液膨脹的問題，就必須保持較低的硫酸吸收液濃度， 但是這樣ー來回收硫酸銨的投入勢必會増加，使得回收硫酸銨的附加值變得很低，不足以彌補設(shè)備的投資費用和運行費用；此外，硫酸銨回收過程中還會產(chǎn)生氮的二次污染。正是因為存在上述問題，導(dǎo)致氣態(tài)膜吸收技術(shù)至今未能獲得大規(guī)模的エ業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供ー種能將廢水中的氨直接轉(zhuǎn)化為高純度磷酸銨鎂的氨氮廢水資源化處理工藝及設(shè)備，可以避免出現(xiàn)吸收液膨脹現(xiàn)象，避免出現(xiàn)氮、磷的二次污染，而且可以節(jié)約磷酸和鎂沉淀劑，成本低廉。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種氨氮廢水資源化處理工藝，其特征是，包括以下步驟(1)氣態(tài)膜吸收步驟先將廢水的PH值調(diào)至大于或等于11，再將過濾后放入原水罐中的所述廢水泵入具有氣態(tài)膜的膜接觸器的管程；同時將作為吸收液的、質(zhì)量濃度小于或等于廢水總鹽度的磷酸溶液放入吸收罐中，然后將所述吸收罐中的吸收液泵入膜接觸器的殼程；所述膜接觸器管程中廢水的氨透過氣態(tài)膜被膜接觸器殼程中吸收液的磷酸吸收， 得到含有磷酸銨的吸收液；(2)磷酸銨鎂結(jié)晶步驟將所述含有磷酸銨的吸收液放入結(jié)晶罐中，投入鎂沉淀劑；然后調(diào)節(jié)溶液的PH值至9，攪拌、沉淀后獲得含有磷酸銨鎂結(jié)晶的結(jié)晶液；(3)結(jié)晶液分離步驟過濾所述結(jié)晶液，得到分離的固體和液體；固體為磷酸銨鎂結(jié)晶，液體為結(jié)晶母液；(4)結(jié)晶母液回收步驟將所述結(jié)晶母液放入吸收罐，再添加磷酸后作為吸收液繼續(xù)使用。上述處理工藝進(jìn)ー步完善的技術(shù)方案如下1、第(1)步驟中，所述廢水進(jìn)入膜接觸器的管程后排至原水罐，形成廢水循環(huán)；所述吸收液進(jìn)入膜接觸器的殼程后排至吸收罐，形成吸收液循環(huán)處理；當(dāng)所述廢水中的氨氮濃度降至預(yù)定濃度時進(jìn)入下一步驟。2、第(1)步驟中，所述廢水進(jìn)入一組首尾串聯(lián)的膜接觸器的管程后排至外界；所述吸收液進(jìn)入該組膜接觸器的殼程后排至吸收罐，形成吸收液循環(huán)。3、第(2)步驟中，按摩爾比Mg N = 1. 0 1. 4 1投入鎂沉淀劑；鎂沉淀劑為 MgCl2、Mg(0H)2、或MgO ；攪拌時間為20-60分鐘，沉淀時間為60-120分鐘。
4、第(3)步驟中，將所得固體干燥，得到純度達(dá)到98%以上的磷酸銨鎂成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明處理工藝具有如下優(yōu)點(1)以質(zhì)量濃度小于或等于廢水總鹽度的磷酸溶液為吸收液，可使吸收液滲透壓小于或等于廢水滲透壓，從而克服吸收液膨脹的問題；同吋，處理廢水得到的含有磷酸銨的吸收液在投入鎂沉淀劑后可生成磷酸銨鎂結(jié)晶，結(jié)晶分離干燥后即獲得高純度磷酸銨鎂成品，以較低成本即實現(xiàn)氨氮廢水資源化。這樣既可以避免吸收液膨脹又可以順利實現(xiàn)氨氮資源化，從根本上克服了兩者之間的矛盾，可保證處理工藝連續(xù)運行，適宜大規(guī)模的エ業(yè)化應(yīng)用。(2)回收再利用結(jié)晶母液，既可以將母液中剰余的氮、磷再次投入使用，節(jié)約磷酸用量、并避免形成氮、磷的二次污染，又可以使吸收液中可能吸收的其它低沸點易揮發(fā)的氣態(tài)有機(jī)物與廢水中的同類物質(zhì)處于平衡狀態(tài)，保證エ藝流程正常進(jìn)行。(3)以較低成本即可直接獲得高純度磷酸銨鎂(可用作農(nóng)業(yè)用高效復(fù)合肥)，無需濃縮，能耗很低，附加值很高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。(4)適用范圍廣，可以處理由高到低、不同濃度的氨氮廢水，尤其適用于高濃度氨氮廢水的處理。(5)采用膜吸收法將廢水中的氨氮富集至磷酸吸收液中，可以減少鎂沉淀劑的用量，降低廢水處理成本。綜上所述，本發(fā)明處理工藝富有創(chuàng)意地將氣態(tài)膜吸收法和磷酸銨鎂沉淀法有機(jī)融合在一起，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，將廢水處理、氨氮回收并資源化高度集中在同一エ 藝中，在保持高效處理廢水的同時以較低成本獲得高純度磷酸銨鎂，適于大規(guī)模エ業(yè)化應(yīng)用，具有良好的市場前景，而這些都是現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)的。本發(fā)明還提供一種氨氮廢水資源化處理設(shè)備，包括進(jìn)水口外接廢水源的原水罐和膜接觸器，其特征是，還包括吸收罐、結(jié)晶罐及過濾器；所述原水罐的出水ロ與膜接觸器的管程入口連通，所述膜接觸器的管程出口與原水罐的回流ロ連通；所述吸收罐的出液ロ與膜接觸器的殼程入口連通，所述膜接觸器的殼程出口與吸收罐的進(jìn)液ロ連通；所述吸收罐的轉(zhuǎn)移ロ與結(jié)晶罐的進(jìn)液ロ連通，所述結(jié)晶罐的出液ロ與過濾器的進(jìn)液ロ連通，所述過濾器的出液ロ與吸收罐的回流ロ連通。本發(fā)明還提供一種氨氮廢水資源化處理設(shè)備，包括進(jìn)水口外接廢水源的原水罐， 其特征是，還包括一組首尾串聯(lián)的膜接觸器、吸收罐、結(jié)晶罐及過濾器；所述各膜接觸器的管程出口、殼程入口分別與下ー個膜接觸器的管程入口、殼程出口連通；所述原水罐的出水ロ與首個膜接觸器的管程入口連通，所述首個膜接觸器的殼程出ロ與吸收罐的進(jìn)液ロ連通；所述吸收罐的出液ロ與最后的膜接觸器的殼程入口連通，所述最后的膜接觸器的管程出口與外界連通；所述吸收罐的轉(zhuǎn)移ロ與結(jié)晶罐的進(jìn)液ロ連通，所述結(jié)晶罐的出液ロ與過濾器的進(jìn)液ロ連通，所述過濾器的出液ロ與吸收罐的回流ロ連通。上述處理設(shè)備進(jìn)ー步完善的技術(shù)方案如下1.所述膜接觸器包括外売，所述外殼內(nèi)安置有一組中空纖維氣態(tài)膜，所述膜接觸器的管程入口和管程出口分別位于所述氣態(tài)膜的兩端，所述膜接觸器的殼程入口和殼程出 ロ位于所述氣態(tài)膜的側(cè)邊。2.所述吸收罐還具有磷酸添加ロ ；所述結(jié)晶罐還具有攪拌器、鎂沉淀劑添加ロ ；所述過濾器還具有固體出口。3.所述氣態(tài)膜具有直徑為300-500微米的膜微孔。本發(fā)明處理設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計科學(xué)，可以順利實施前述處理工藝。


圖1為本發(fā)明實施例1的流程示意圖。圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2實施例膜接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖并結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。實施例1本實施例氨氮廢水資源化處理工藝的流程如圖1所示，包括以下步驟(1)氣態(tài)膜吸收步驟先將廢水的PH值調(diào)至大于或等于11，再將過濾后放入原水罐中的所述廢水泵入具有氣態(tài)膜的膜接觸器的管程；同時將作為吸收液的、質(zhì)量濃度小于或等于廢水總鹽度的磷酸溶液放入吸收罐中，然后將所述吸收罐中的吸收液泵入膜接觸器的殼程；所述膜接觸器管程中廢水的氨透過氣態(tài)膜被膜接觸器殼程中吸收液的磷酸吸收， 得到含有磷酸銨的吸收液；(2)磷酸銨鎂結(jié)晶步驟將所述含有磷酸銨的吸收液放入結(jié)晶罐中，按摩爾比 Mg N= 1.0 1.4 1，投入鎂沉淀劑，調(diào)節(jié)溶液的pH值至9，攪拌、沉淀后獲得含有磷酸銨鎂結(jié)晶的結(jié)晶液；(3)結(jié)晶液分離步驟過濾結(jié)晶液，得到分離的固體和液體；固體為磷酸銨鎂結(jié)晶，液體為結(jié)晶母液；(4)結(jié)晶母液回收步驟將結(jié)晶母液放入吸收罐，再添加磷酸后作為吸收液繼續(xù)使用。優(yōu)選的，第(1)步驟中，所述廢水進(jìn)入膜接觸器的管程后排至原水罐，形成廢水循環(huán)處理；所述吸收液進(jìn)入膜接觸器的殼程后排至吸收罐，形成吸收液循環(huán)；當(dāng)所述廢水中的氨氮濃度降至預(yù)定濃度時進(jìn)入下一步驟。優(yōu)選的，第(1)步驟中，所述廢水進(jìn)入一組首尾串聯(lián)的膜接觸器的管程后排至外界；所述吸收液進(jìn)入該組膜接觸器的殼程后排至吸收罐，形成吸收液循環(huán)。此方案中，即可選擇待廢水全部處理完畢后，再進(jìn)行下一步驟；也可選擇在處理廢水的同吋，循環(huán)進(jìn)行第 (2)、(3)、⑷步驟(即同步連續(xù)作業(yè))。優(yōu)選的，第⑵步驟中，摩爾比Mg N = 1.2 1 ；鎂沉淀劑優(yōu)選MgCl2、Mg(OH)2. 或MgO ；攪拌時間為20-60分鐘，沉淀時間為60-120分鐘。優(yōu)選的，第C3)步驟中，將所得固體干燥，得到純度達(dá)到98%以上的磷酸銨鎂成品
為更好地突出本實施例的實施效果，特舉出兩個實驗案例
實驗案例一待處理廢水百草枯農(nóng)藥廢水，其氨氮濃度為5568毫克/升，pH = 9. 31，COD = 12000毫克/升，總鹽度為9% (廢水總鹽度采用鹽度計即可測得)。吸收液質(zhì)量濃度為8%的磷酸溶液。處理目標(biāo)廢水中氨氮濃度降至16毫克/升以下。處理過程(1)將廢水用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至11. 5，過濾后放入原水罐，然后開始處理；處理后廢水中氨氮濃度降為15. 6毫克/升，氨氮去除率為99% ；經(jīng)測量，此時吸收罐中液體的 pH = 8. 5，含 ΝΗ4+16· 1 克 / 升(0. 89mol/L)，含 Ρ0;378· 7 克 / 升(0. 83mol/L) (NiP = 1.07 1)，即含有磷酸銨的吸收液。(2)將所得含有磷酸銨的吸收液放入結(jié)晶罐中，按摩爾比Mg N = 1.2 1，投入 MgCl2 (或Mg (OH)2)，然后調(diào)節(jié)溶液的pH值至9，攪拌1小時，沉淀1. 5小吋，即得到含有磷酸銨鎂結(jié)晶的結(jié)晶液。(3)將結(jié)晶液進(jìn)行過濾，獲得的固體干燥后稱重，得到磷酸銨鎂成品187. 2克，得率為90. 2%，其純度高于98% ；同時將結(jié)晶母液放入吸收罐，添加磷酸后可繼續(xù)作為吸收液使用。需要指出的是，當(dāng)實驗案例一分別采用質(zhì)量濃度為9^,7%^%,5%的磷酸溶液為吸收液時，處理后廢水的氨氮濃度、所得磷酸氨鎂成品的重量和純度均與實驗案例一的實驗數(shù)據(jù)相近，所以此處不再一一列挙。實驗案例ニ待處理廢水化肥廠廢水，其氨氮濃度為1386毫克/升，氰化物71毫克/升，硫化物四毫克/升，SS 1500毫克/升，COD 1042毫克/升，pH = 7. 8，總鹽度為2%。吸收液質(zhì)量濃度為2%的磷酸溶液。處理目標(biāo)廢水中氨氮濃度降至15毫克/升以下。處理過程(1)將廢水用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至12. 0，過濾后放入原水罐，然后開始處理；處理后廢水中氨氮濃度降為14. 1毫克/升，氨氮去除率為98. 5% ；經(jīng)測量，此時吸收罐中液體的 pH = 7. 2，含 ΝΗ4+4· 1 克 / 升(0. 23mol/L)，含 P(V321. 2 克 / 升(0. 22mol/L) (NiP = 1.03 1)，即含有磷酸銨的吸收液。(2)將所得含有磷酸銨的吸收液放入結(jié)晶罐中，按摩爾比Mg N = 1.2 1，投入 MgO (或Mg (OH)2)，然后調(diào)節(jié)溶液的pH值至9，攪拌1小時，沉淀1. 5小吋，即得到含有磷酸銨鎂結(jié)晶的結(jié)晶液。(3)將所得結(jié)晶液進(jìn)行過濾，獲得的固體干燥后稱重，得到磷酸銨鎂成品52. 1克， 得率為95. 1 %，其純度高于98% ；同時將結(jié)晶母液放入吸收罐，添加磷酸后可繼續(xù)作為吸收液使用。需要指出的是，當(dāng)實驗案例二分別采用質(zhì)量濃度為0.5%、的磷酸溶液為吸收液時，處理后廢水的氨氮濃度、所得磷酸氨鎂成品的重量和純度均與實驗案例ニ的實驗數(shù)據(jù)相近，所以此處不再一一列挙。本實施例富有創(chuàng)意地將氣態(tài)膜吸收法和磷酸銨鎂沉淀法有機(jī)融合在一起，克服了
8現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，將廢水處理、氨氮回收并資源化高度集中在同一エ藝中，在保持高效處理廢水的同時以較低成本獲得高純度磷酸銨鎂，適于大規(guī)模エ業(yè)化應(yīng)用，具有良好的市場前景，而這些都是現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)的。實施例2本實施例氨氮廢水資源化處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括進(jìn)水口 1-1外接廢水源的原水罐1、膜接觸器2、吸收罐3、結(jié)晶罐4、及過濾器5 ；原水罐1的出水ロ 1-2經(jīng)水泵 6與膜接觸器2的管程入口 2-1連通，膜接觸器2的管程出ロ 2-2與原水罐1的回流ロ 1_3 連通；吸收罐3的出液ロ 3-1經(jīng)水泵7與膜接觸器2的殼程入口 2-3連通，膜接觸器2的殼程出ロ 2-4與吸收罐3的進(jìn)液ロ 3-2連通；吸收罐3的轉(zhuǎn)移ロ 3-3經(jīng)水泵8與結(jié)晶罐4的進(jìn)液ロ 4-1連通，結(jié)晶罐4的出液ロ 4-2經(jīng)水泵9與過濾器5的進(jìn)液ロ 5-1連通，過濾器5 的出液ロ 5-2經(jīng)水泵10與吸收罐3的回流ロ 3-4連通。此外，吸收罐3還具有磷酸添加ロ 3-5 ；結(jié)晶罐4還具有攪拌器4-3、鎂沉淀劑添加 ロ 4-4 ；過濾器5還具有固體出ロ 5-3。如圖3所示，膜接觸器2包括外殼21，外殼21內(nèi)安置有一組中空纖維氣態(tài)膜22， 管程入ロ 2-1和管程出ロ 2-2分別位于氣態(tài)膜22的兩端，殼程入ロ 2-3和殼程出ロ 2_4位于氣態(tài)膜22的側(cè)邊；氣態(tài)膜22通過膠黏劑23固定在外殼21內(nèi)。外殼21采用工程塑料制成；氣態(tài)膜22采用聚偏氟乙烯、聚丙烯材料制成。氣態(tài)膜 22具有膜微孔，其直徑優(yōu)選300-500微米。本實施例設(shè)備可實現(xiàn)如實施例1所述的處理工藝。實施例3本實施例氨氮廢水資源化處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖3所示，與實施例2的不同之處在干，設(shè)有一組首尾串聯(lián)的膜接觸器2，各膜接觸器2的管程出ロ 2-2、殼程入ロ 2-3分別與下 ー個膜接觸器2的管程入口 2-1、殼程出ロ 2-4連通；首個膜接觸器2的管程入口 2-1、殼程出ロ 2-4分別與原水罐1出水ロ 1-2、吸收罐3進(jìn)液ロ 3-2連通；最后的膜接觸器2的殼程入口 2-3與吸收罐3出液ロ 3-1連通、其管程出ロ 2-2與外界相通。此外，原水罐1不再設(shè)回流ロ 1-3。其余特征均與實施例2相同。這樣可使管程、殼程都大大延長，可使廢水僅需經(jīng)過一次膜接觸器組即可使其氨氮降至預(yù)定濃度，可以連續(xù)處理大量廢水；同時可將磷酸銨鎂結(jié)晶、結(jié)晶液分離、結(jié)晶母液回收步驟同步循環(huán)進(jìn)行，不斷獲得高純度磷酸銨鎂。本實施例設(shè)備適用于ェ業(yè)大水量處理。
權(quán)利要求
1.一種氨氮廢水資源化處理工藝，其特征是，包括以下步驟(1)氣態(tài)膜吸收步驟先將廢水的PH值調(diào)至大于或等于11，再將過濾后放入原水罐中的所述廢水泵入具有氣態(tài)膜的膜接觸器的管程；同時將作為吸收液的、質(zhì)量濃度小于或等于廢水總鹽度的磷酸溶液放入吸收罐中，然后將所述吸收罐中的吸收液泵入膜接觸器的殼程；所述膜接觸器管程中廢水的氨透過氣態(tài)膜被膜接觸器殼程中吸收液的磷酸吸收，得到含有磷酸銨的吸收液；(2)磷酸銨鎂結(jié)晶步驟將所述含有磷酸銨的吸收液放入結(jié)晶罐中，投入鎂沉淀劑；然后調(diào)節(jié)溶液的PH值至9，攪拌、沉淀后獲得含有磷酸銨鎂結(jié)晶的結(jié)晶液；(3)結(jié)晶液分離步驟過濾所述結(jié)晶液，得到分離的固體和液體；固體為磷酸銨鎂結(jié)晶，液體為結(jié)晶母液；(4)結(jié)晶母液回收步驟將所述結(jié)晶母液放入吸收罐，再添加磷酸后作為吸收液繼續(xù)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氮廢水資源化處理工藝，其特征是，第(1)步驟中，所述廢水進(jìn)入膜接觸器的管程后排至原水罐，形成廢水循環(huán)處理；所述吸收液進(jìn)入膜接觸器的殼程后排至吸收罐，形成吸收液循環(huán)；當(dāng)所述廢水中的氨氮濃度降至預(yù)定濃度時進(jìn)入下一歩づ水ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氮廢水資源化處理工藝，其特征是，第(1)步驟中，所述廢水進(jìn)入一組首尾串聯(lián)的膜接觸器的管程后排至外界；所述吸收液進(jìn)入該組膜接觸器的殼程后排至吸收罐，形成吸收液循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氨氮廢水資源化處理工藝，其特征是，第( 步驟中，按摩爾比Mg N= 1.0 1.4 1投入鎂沉淀劑；鎂沉淀劑為MgCl2、Mg(0H)2、或MgO; 攪拌時間為20-60分鐘，沉淀時間為60-120分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的氨氮廢水資源化處理工藝，其特征是，第C3)步驟中，將所得固體干燥，得到純度達(dá)到98 %以上的磷酸銨鎂成品。
6.一種氨氮廢水資源化處理設(shè)備，包括進(jìn)水口外接廢水源的原水罐和膜接觸器，其特征是，還包括吸收罐、結(jié)晶罐及過濾器；所述原水罐的出水ロ與膜接觸器的管程入口連通， 所述膜接觸器的管程出口與原水罐的回流ロ連通；所述吸收罐的出液ロ與膜接觸器的殼程入口連通，所述膜接觸器的殼程出ロ與吸收罐的進(jìn)液ロ連通；所述吸收罐的轉(zhuǎn)移ロ與結(jié)晶罐的進(jìn)液ロ連通，所述結(jié)晶罐的出液ロ與過濾器的進(jìn)液ロ連通，所述過濾器的出液ロ與吸收罐的回流ロ連通。
7.一種氨氮廢水資源化處理設(shè)備，包括進(jìn)水口外接廢水源的原水罐，其特征是，還包括一組首尾串聯(lián)的膜接觸器、吸收罐、結(jié)晶罐及過濾器；所述各膜接觸器的管程出口、殼程入 ロ分別與下ー個膜接觸器的管程入口、殼程出口連通；所述原水罐的出水ロ與首個膜接觸器的管程入口連通，所述首個膜接觸器的殼程出口與吸收罐的進(jìn)液ロ連通；所述吸收罐的出液ロ與最后的膜接觸器的殼程入口連通，所述最后的膜接觸器的管程出口與外界連通； 所述吸收罐的轉(zhuǎn)移ロ與結(jié)晶罐的進(jìn)液ロ連通，所述結(jié)晶罐的出液ロ與過濾器的進(jìn)液ロ連通，所述過濾器的出液ロ與吸收罐的回流ロ連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的氨氮廢水資源化處理設(shè)備，其特征是，所述膜接觸器包括外売，所述外殼內(nèi)安置有一組中空纖維氣態(tài)膜，所述膜接觸器的管程入口和管程出口分別位于所述氣態(tài)膜的兩端，所述膜接觸器的殼程入口和殼程出口位于所述氣態(tài)膜的側(cè)邊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的氨氮廢水資源化處理設(shè)備，其特征是，所述吸收罐還具有磷酸添加ロ ；所述結(jié)晶罐還具有攪拌器、鎂沉淀劑添加ロ ；所述過濾器還具有固體出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的氨氮廢水資源化處理設(shè)備，其特征是，所述氣態(tài)膜具有直徑為300-500微米的膜微孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氨氮廢水資源化處理工藝及設(shè)備，該工藝包括氣態(tài)膜吸收步驟；磷酸銨鎂結(jié)晶步驟；結(jié)晶液分離步驟；結(jié)晶母液回收步驟。該設(shè)備包括原水罐、膜接觸器、吸收罐、結(jié)晶罐及過濾器。本發(fā)明將廢水處理、氨氮回收并資源化高度集中在同一工藝和設(shè)備中，在保持高效處理廢水的同時以較低成本獲得高純度磷酸銨鎂，適于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，具有良好的市場前景。
文檔編號C01B25/45GK102531105SQ20121004068
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者何書銘, 劉秀寧, 劉鐘寧, 杜小軍, 湯捷, 沈志松 申請人:南京賽佳環(huán)保實業(yè)有限公司