一種高氨氮廢水回收處理的處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高氨氮廢水回收處理的處理方法，包括以下步驟：將待處理的高氨氮廢水先進(jìn)行高效溶氣氣浮處理，去除有機(jī)膠體物質(zhì)和懸浮物；向經(jīng)過(guò)氣浮處理后的高氨氮廢水中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理，使廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為游離氨，再進(jìn)行固液分離，得到含氨廢水；將含氨廢水進(jìn)入膜酸吸收處理單元回收氨氮資源，回收氨氮后的廢水進(jìn)入后續(xù)廢水處理，達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明可以有效實(shí)現(xiàn)廢水中氨氮的回收利用，減少了高濃度氨氮廢水處理過(guò)程中二次污染的問(wèn)題，對(duì)于不同行業(yè)的高氨氮廢水處理均可以應(yīng)用，同時(shí)成本較低，簡(jiǎn)單易行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高氨氮廢水回收處理的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高氨氮廢水回收處理的處理方法，屬于廢水處理領(lǐng)域，應(yīng)用于高氨氮廢水的處理。
【背景技術(shù)】
[0002]高氨氮一直是廢水治理的難題，自從“十二五”把氨氮作為約束性污染物控制指標(biāo)，對(duì)于產(chǎn)生高氨氮廢水的行業(yè)來(lái)說(shuō)迫切需要在滿足處理效率的基礎(chǔ)上能以企業(yè)接受的成本處理廢水的技術(shù)。目前，高氨氮廢水的處理還是以常規(guī)技術(shù)為主。常規(guī)技術(shù)的缺點(diǎn)就是處理效率和處理成本不能兼顧。
[0003]高濃度氨氮廢水主要來(lái)自于石油化工、有色金屬化學(xué)冶金、化肥、味精、肉類(lèi)加工和養(yǎng)殖等行業(yè)生產(chǎn)排放的廢水以及垃圾滲濾液等。由于這些氨氮廢水成分復(fù)雜，可生化性較差，使得傳統(tǒng)的生物脫氮工藝脫氮效果不佳。氨氮的去除達(dá)標(biāo)往往成為處理這類(lèi)廢水的瓶頸。而且， 隨著水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的日益嚴(yán)重以及人們對(duì)氮危害水環(huán)境質(zhì)量認(rèn)識(shí)的深入，廢水處理中對(duì)氮的處理標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格。為此。經(jīng)濟(jì)有效地去除廢水中的高氨氮成為處理高濃度氨氮廢水亟待解決的問(wèn)題之一。
[0004]對(duì)于高濃度氨氮廢水處理目前還沒(méi)有好的有效的技術(shù)與方法。主要技術(shù)包括氨氮吹脫、化學(xué)沉淀、離子交換等。
[0005]吹脫法是高氨氮廢水處理過(guò)程中去除氨氮的最常用的方法。通過(guò)加入石灰調(diào)節(jié)滲濾液的PH在10.0以上，然后通入空氣。吹脫時(shí)一般采用吹脫塔。對(duì)于吹脫出來(lái)的氣態(tài)NH3,如果不進(jìn)行回收，勢(shì)必造成嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題，因此必須對(duì)NH3通過(guò)氨回收裝置進(jìn)行回收，導(dǎo)致整個(gè)工藝過(guò)程投資加大，并且運(yùn)行成較高。
[0006]化學(xué)沉淀法是去除氨氮的另外一種常見(jiàn)方法。這是一種通過(guò)銨根離子在鎂離子和磷酸根離子存在的條件下形成磷酸氨鎂沉淀(MgNH4PO3.6H20)而去除廢水中氨氮的方法。磷酸氨鎂沉淀是一種重要的復(fù)合肥料，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢水中氨氮的回收利用。該技術(shù)目前工程化應(yīng)用少，技術(shù)產(chǎn)生大量的化學(xué)沉淀污泥，且運(yùn)行成本高，不適合于技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。
[0007]離子交換法采用天然沸石對(duì)NH4+具有強(qiáng)的選擇吸附能力。將NH4+截留于沸石表面，從而去除廢水中的氨氮。當(dāng)沸石交換容量飽和后，沸石需再生。該法一般只適用于低濃度氨氮廢水，對(duì)于高濃度的氨氮廢水，會(huì)因再生頻繁而造成操作困難。因此，用選擇性離子交換法處理高氨氮廢水時(shí)需要結(jié)合其他工藝來(lái)協(xié)同完成脫氮過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高氨氮廢水氨氮資源回收及處理的系統(tǒng)方法，該方法針對(duì)不同廢水中高濃度氨氮的特點(diǎn)，采用膜吸收處理技術(shù)對(duì)廢水中的氨氮進(jìn)行資源回收，降低氨氮對(duì)環(huán)境的影響。
[0009]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種高氨氮廢水回收處理的處理方法，包括以下步驟:[0010](I)將待處理的高氨氮廢水先進(jìn)行高效溶氣氣浮處理，去除有機(jī)膠體物質(zhì)和懸浮物；
[0011](2)向經(jīng)過(guò)氣浮處理后的高氨氮廢水中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理，使廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為游離氨，再進(jìn)行固液分離，得到含氨廢水；
[0012](3)將含氨廢水進(jìn)入膜酸吸收處理單元回收氨氮資源，回收氨氮后的廢水進(jìn)入后續(xù)廢水處理，達(dá)標(biāo)排放；其中，膜酸吸收處理單元包括疏水性微孔膜和酸吸收液，所述疏水性微孔膜把含氨廢水和酸吸收液分隔于膜兩側(cè)，在膜兩側(cè)游離氨的濃度差的推動(dòng)下，含氨廢水中的游離氨在廢水微孔膜界面汽化揮發(fā)，氣態(tài)的游離氨沿膜微孔向膜的另一側(cè)擴(kuò)散，在吸收液微孔膜界面上為酸吸收液，氣態(tài)的游離氨與酸吸收液發(fā)生反應(yīng)生成不揮發(fā)的銨鹽，再通過(guò)蒸發(fā)濃縮進(jìn)行回收。
[0013]高效溶氣氣浮處理是通過(guò)高效溶氣氣浮機(jī)實(shí)現(xiàn)的，高效溶氣氣浮機(jī)是常規(guī)的廢水處理裝置，本發(fā)明可用市面上出售的高效溶氣氣浮機(jī)。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟(2)中調(diào)堿處理使廢水的PH值大于11，廢水中游離氨的含量大于 90%ο
[0016]進(jìn)一步，所述步驟(2)中固液分離采用納米陶瓷膜過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)。采用納米陶瓷板代替沉淀的方式進(jìn)行固液分離，可以有效提高固液分離效果，減輕廢水中懸浮雜質(zhì)對(duì)后續(xù)氨氮分子篩的影響。
[0017]進(jìn)一步，所述步驟(3)中酸吸收液中的酸為硫酸或鹽酸。
[0018]本發(fā)明的處理方法由高效溶氣氣浮處理、石灰處理、氨氮分子篩分離及酸吸收技術(shù)優(yōu)化整合和有機(jī)集成開(kāi)發(fā)而成。廢水首先經(jīng)過(guò)高效溶氣氣浮處理，以降低廢水中的油脂、表面活性劑以及懸浮物。然后采用熟石灰調(diào)節(jié)廢水的PH值，使廢水中氨氮成游離態(tài)形態(tài)存在。廢水經(jīng)過(guò)pH值調(diào)節(jié)后，采用納米陶瓷過(guò)濾器去除廢水中由于調(diào)堿過(guò)程產(chǎn)生的懸浮雜質(zhì)以及其他膠體有機(jī)物質(zhì)，進(jìn)入膜酸吸收處理單元回收氨氮資源。在酸吸收處理系統(tǒng)中，用酸吸收把廢水中高濃度游離氨氮有效吸收，形成銨鹽進(jìn)行回收。本技術(shù)處理高氨氮廢水過(guò)程中，氨氮的回收率達(dá)到了 98%以上，有效的降低了高濃度氨氮的污染，同時(shí)把氨氮作為一種資源進(jìn)行了回收利用。
[0019]目前對(duì)于高濃度氨氮處理技術(shù)存在相當(dāng)大的技術(shù)缺失，還沒(méi)有一種很好的技術(shù)可以有效去除和回收廢水中的氨氮。因此，在此背景下，研究開(kāi)發(fā)了以酸吸收為主的高濃度氨氮廢水處理技術(shù)。
[0020]本發(fā)明的主要采用的原理是膜吸收氨氮技術(shù)，水中的氨氮，隨著pH值的變化，氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的存在比例有所不同，兩者并保持平衡關(guān)系為:NH3+H20=NH4++0H_。
[0021]當(dāng)pH值升高時(shí)，平衡向生成游離氨的方向移動(dòng)，游離態(tài)氨的比例隨之增大。pH值為11左右時(shí)，NH3大致在90%以上。
[0022]酸吸收法處理含氨廢水的原理為:疏水性微孔膜把含氨廢水和酸吸收液分隔于膜兩側(cè)，通過(guò)調(diào)節(jié)廢水中的pH值，使廢水中離子態(tài)的MT4轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿討B(tài)的揮發(fā)性NH3。在膜兩側(cè)NH3的濃度差的推動(dòng)下，氨液中的NH3在廢水微孔膜界面汽化揮發(fā)。氣態(tài)的NH3沿膜微孔向膜的另一側(cè)擴(kuò)散，在吸收液微孔膜界面上為酸吸收，并反應(yīng)生成不揮發(fā)的銨鹽而被回收。
[0023]高濃度氨氮廢水中往往含有一些有機(jī)膠體物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在會(huì)導(dǎo)致膜吸收過(guò)程中膜的堵塞，因此本技術(shù)首先采用高效溶氣氣浮出去廢水中的有機(jī)膠體物質(zhì)，同時(shí)也可以去除廢水中存在的懸浮物。經(jīng)過(guò)溶氣氣浮處理后的廢水進(jìn)入pH值調(diào)節(jié)池，通過(guò)投加熟石灰乳對(duì)廢水進(jìn)行PH值的調(diào)節(jié)，使廢水中pH值達(dá)到11以上，廢水中氨氮90%以上以游離態(tài)的形式存在。廢水調(diào)堿完成后本技術(shù)采用納米陶瓷膜過(guò)濾器進(jìn)行固液分離，保證調(diào)堿過(guò)程產(chǎn)生的懸浮物的有效去除。經(jīng)過(guò)陶瓷膜過(guò)濾分離后，廢水進(jìn)入氨氮分子篩酸吸收系統(tǒng)，采用硫酸或者鹽酸對(duì)廢水中的氨氮進(jìn)行吸收回收處理。形成的硫酸銨溶液或者氯化銨溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)處理實(shí)現(xiàn)銨鹽的回收。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明專(zhuān)利可以有效實(shí)現(xiàn)廢水中氨氮的回收利用，減少了高濃度氨氮廢水處理過(guò)程中二次污染的問(wèn)題，對(duì)于不同行業(yè)的高氨氮廢水處理均可以應(yīng)用，同時(shí)成本較低，簡(jiǎn)單易行。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0027]如圖1所示，一種高氨氮廢水回收處理的處理方法，高濃度氨氮廢水首先通過(guò)水泵提升到高效溶氣氣浮，去除廢水中懸浮物、油類(lèi)物質(zhì)或者表面活性劑等物質(zhì)，避免其對(duì)后續(xù)膜吸收系統(tǒng)的堵塞。經(jīng)過(guò)溶氣氣浮后處理，高氨氮廢水進(jìn)入PH值調(diào)節(jié)池，采用熟石灰對(duì)廢水進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)到11以上 ，使廢水中氨氮主要以游離態(tài)的形態(tài)存在。經(jīng)過(guò)pH值調(diào)節(jié)后，廢水采用納米陶瓷膜進(jìn)行固液分離，主要去除調(diào)堿過(guò)程中產(chǎn)生的懸浮物質(zhì)。經(jīng)過(guò)陶瓷膜進(jìn)行固液分離后，廢水進(jìn)入氨氮分子篩酸吸收系統(tǒng)，采用硫酸或者鹽酸進(jìn)行氨氮的吸收去除，形成銨鹽使廢水中的氨氮得到回收。
[0028]實(shí)施例1
[0029]高濃度氨氮廢水首先通過(guò)水泵提升到高效溶氣氣浮機(jī)中進(jìn)行處理，去除廢水中懸浮物、油類(lèi)物質(zhì)或者表面活性劑等物質(zhì)，避免其對(duì)后續(xù)膜吸收系統(tǒng)的堵塞。經(jīng)過(guò)溶氣氣浮后處理，高氨氮廢水進(jìn)入PH值調(diào)節(jié)池，采用熟石灰對(duì)廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，使PH值為12，使廢水中氨氮主要以游離態(tài)的形態(tài)存在。經(jīng)過(guò)PH值調(diào)節(jié)后，廢水采用納米陶瓷膜進(jìn)行固液分離，主要去除調(diào)堿過(guò)程中產(chǎn)生的懸浮物質(zhì)。經(jīng)過(guò)陶瓷膜進(jìn)行固液分離后，廢水進(jìn)入氨氮分子篩酸吸收系統(tǒng)，采用硫酸(H2SO4)進(jìn)行氨氮的吸收去除，形成硫酸銨〔(NH4)2S04〕溶液，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮后使廢水中的氨氮得到回收。
[0030]實(shí)施例2
[0031]高濃度氨氮廢水首先通過(guò)水泵提升到高效溶氣氣浮中進(jìn)行處理，去除廢水中懸浮物、油類(lèi)物質(zhì)或者表面活性劑等物質(zhì)，避免其對(duì)后續(xù)膜吸收系統(tǒng)的堵塞。經(jīng)過(guò)溶氣氣浮后處理，高氨氮廢水進(jìn)入PH值調(diào)節(jié)池，采用熟石灰對(duì)廢水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，使PH值為13，使廢水中氨氮主要以游離態(tài)的形態(tài)存在。經(jīng)過(guò)PH值調(diào)節(jié)后，廢水采用納米陶瓷膜進(jìn)行固液分離，主要去除調(diào)堿過(guò)程中產(chǎn)生的懸浮物質(zhì)。經(jīng)過(guò)陶瓷膜進(jìn)行固液分離后，廢水進(jìn)入氨氮分子篩酸吸收系統(tǒng)，采用鹽酸(HCl)進(jìn)行氨氮的吸收去除，形成氯化銨(NH4Cl)溶液，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮后使廢水中的氨氮得到回收。
[0032]本發(fā)明的處理方法應(yīng)用于高濃度氨氮處理，通過(guò)中試試驗(yàn)運(yùn)行，氨氮的回收率達(dá)到98%以上，原水氨氮濃度約為2800~3000mg/L，經(jīng)過(guò)本方法處理后，垃圾滲濾液中氨氮濃度為50~75mg/L。有效降低了垃圾滲濾液中氨氮濃度，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了有利的條件。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高氨氮廢水回收處理的處理方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將待處理的高氨氮廢水先進(jìn)行高效溶氣氣浮處理，去除有機(jī)膠體物質(zhì)和懸浮物； (2)向經(jīng)過(guò)氣浮處理后的高氨氮廢水中加入熟石灰進(jìn)行調(diào)堿處理，使廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為游離氨，再進(jìn)行固液分離，得到含氨廢水； (3)將含氨廢水進(jìn)入膜酸吸收處理單元回收氨氮資源，回收氨氮后的廢水進(jìn)入后續(xù)廢水處理，達(dá)標(biāo)排放；其中，膜酸吸收處理單元包括疏水性微孔膜和酸吸收液，所述疏水性微孔膜把含氨廢水和酸吸收液分隔于膜兩側(cè)，在膜兩側(cè)游離氨的濃度差的推動(dòng)下，含氨廢水中的游離氨在廢水微孔膜界面汽化揮發(fā)，氣態(tài)的游離氨沿膜微孔向膜的另一側(cè)擴(kuò)散，在吸收液微孔膜界面上為酸吸收液，氣態(tài)的游離氨與酸吸收液發(fā)生反應(yīng)生成不揮發(fā)的銨鹽，再通過(guò)蒸發(fā)濃縮進(jìn)行回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高氨氮廢水回收處理的處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中調(diào)堿處理使廢水的PH值大于11，廢水中游離氨的含量大于90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高氨氮廢水回收處理的處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中固液分離采用納米陶瓷膜過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高氨氮廢水回收處理的處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中酸吸收液中的酸為硫酸或鹽酸。
【文檔編號(hào)】C02F101/16GK103936189SQ201410104081
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】代晉國(guó), 宋乾武, 吳琪 申請(qǐng)人:北京博力揚(yáng)環(huán)保科技有限公司