一種高濃度氨氮廢水處理工藝及氨回收系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種高濃度氨氮廢水處理工藝，步驟如下：將高濃度氨氮廢水通入調節池進行水質水量均勻調整；按照每噸水投入3~5kg第一混合物的比例，向廢水中投加第一混合物和陽離子聚丙烯酰胺，調節pH值至10.5~12；將處理后的水泵入脫氮裝置中，投加第二混合物，每噸水投加8~15g；向水中投加氫氧化鈉水溶液，使pH值維持在10.5以上，并保持水溫為45~55℃，反應2~4小時；排放處理后的廢水，并回收氨氣。本發明的高濃度氨氮廢水處理工藝及氨回收系統能夠加速氨氮廢水中的有機胺或銨鹽快速轉化為游離氨，對廢水中的氨氮有極高的氨氮去除效果，顯著提高脫氮效率，除氨效果穩定、操作簡單。
【專利說明】
一種高濃度氨氮廢水處理工藝及氨回收系統
技術領域
[0001]本發明屬于環保領域，具體涉及一種廢水處理工藝及氨回收系統，特別是一種高濃度氨氮廢水處理工藝及氨回收系統。
【背景技術】
[0002]隨著現代科學技術的發展和工業生產的迅速擴張，產生了大量的高濃度氨氮廢水，這些廢水中含有高濃度的氨氮(500mg/L以上)，如果直接排入水體的話，將導致水體富營養化，破壞生態平衡，嚴重影響生物和人類的健康，對環境造成極大的破壞。因此，需要對高濃度氨氮廢水進行處理。目前，主要的處理方法包括折點加氯、汽提吹脫、離子交換法和生物硝化反硝化法等。
[0003]傳統的吹脫法或汽提法脫氮效率較低，主要原因在于:(I)由于它只有單純的物理作用而無化學作用，因而不可能將離子態的銨全部轉化為分子態的氨，更不可能將有機氮轉化成氨態氮;(2)不可能破壞氨分子和水分子之間的強大結合力，斷掉結合氨分子和水分子之間的氫鍵；(3)傳統的吹脫或汽提法，盡管氣水比和能耗高得驚人，但是卻不能控制空氣和水的接觸反應時間。
【發明內容】
[0004]本發明的一個目的是針對以上要解決的技術問題，提供一種氨氮去除率高、除氨效果穩定、操作簡單的高濃度氨氮廢水處理工藝。
[0005]本發明的另一個目的是提供一種高濃度氨氮廢水處理及氨回收系統。
[0006]為此，本發明提供了以下技術方案:
一種高濃度氨氮廢水處理工藝，步驟如下:(I)將高濃度氨氮廢水通入調節池進行水質水量均勻調整；
(2)按照每噸水投入3?5kg第一混合物的比例，向廢水中投加第一混合物和陽離子聚丙烯酰胺，調節pH值至10.5-12；
(3)將步驟(2)處理后的水栗入脫氮裝置中，投加第二混合物，每噸水投加8?15g;
(4)向步驟(3)的水中投加氫氧化鈉水溶液，使pH值維持在10.5以上，并保持水溫為45?55 °C，反應2?4小時；
(5)排放處理后的廢水，并回收氨氣。
[0007]根據本發明的工藝，優選地，所述第一混合物由重量比例為90:6:4的氫氧化鈣、活性炭和羥乙基乙二胺三乙酸組成。
[0008]根據本發明的工藝，優選地，所述第二混合物按重量由50?65%高錳酸鉀、15?20%酒石酸鉀鈉、10?20%磺基丁二酸鈉二辛酯和10~15%聚合硫酸氯化鐵鋁組成。
[0009 ]根據本發明的工藝，優選地，所述氫氧化鈉水溶液的濃度為30%。
[0010]根據本發明的工藝，優選地，回收氨氣的步驟為:將氨氣通入氨氣回收塔中，用濃度為10?70%的硫酸溶液吸收。[0011 ]更優選地，所述硫酸溶液的濃度為30?50%。
[0012]此外，本發明還提供了一種用于以上處理工藝的高濃度氨氮廢水處理及氨回收系統，該系統包括通過管道依次連接的調節池、混凝沉淀池、復合脫氮塔，所述管道上設有氣提栗;所述復合脫氮塔由至少兩個并聯的脫氮單元組成，所述脫氮單元包括反應器，該反應器設有入水口、出水口和加藥口，所述反應器的底部設有多根曝氣管，所述曝氣管與設于反應器外的高壓離心風機相連，所述反應器的頂部設有排氣口，所述排氣口通過管道與三級復合氨回收塔連接，該三級復合氨回收塔由三個氨回收塔串聯組成，所述氨回收塔下部設有進氣口，所述氨回收塔頂部設有出氣口，所述氨回收塔內自上而下設置有填料室和多級噴淋裝置，所述噴淋裝置與所述氨回收塔外部的噴淋液儲存器相連接，所述氨回收塔底部還連接有硫酸銨儲備罐。
[0013]本發明提供的高濃度氨氮廢水處理工藝對傳統的吹脫法進行了創新和改進，在處理過程中，通過投加配比合理、組方合理的輔助藥劑，能夠維持穩定的PH值，有效除去廢水中的雜質和懸浮膠粒，加速游離NH3生成和分離，實現氨回收。實際應用效果表明，本發明的高濃度氨氮廢水處理工藝及氨回收系統能夠加速氨氮廢水中的有機胺或銨鹽快速轉化為游離氨，對廢水中的氨氮有極高的氨氮去除效果，顯著提高脫氮效率，可根據實際情況可作為單一的氨氮處理設施或作為整個污水處理系統中氨氮預處理單元。本發明在短時間內即可將廢水中的氨氮濃度由8000?10000mg/L降到30?50mg/L，達到國家綜合廢水排放標準。此夕卜，脫氮裝置中分離出的氨氣若直接排放會造成二次污染，氨氣回收可避免二次污染，同時實現循環利用，提高經濟效益。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的高濃度氨氮廢水處理工藝流程及系統結構簡圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例和附圖，對本發明的技術方案作進一步的詳述。但本發明并不限于以下具體實施例。
[0016]實施例1
將氨氮濃度為8000mg/L的高濃度氨氮廢水通入調節池進行水質水量均勻調整;按照每噸水投入4kg的比例，向廢水中投加氫氧化鈣、活性炭和羥乙基乙二胺三乙酸的混合物(重量比為90:6:4)，調節pH值至10.5，以16mg/L的比例向廢水中投加陽離子聚丙烯酰胺;將處理后的水栗入脫氮裝置中，投加由50%(重量)高錳酸鉀、20%酒石酸鉀鈉、15%磺基丁二酸鈉二辛酯和15%聚合硫酸氯化鐵鋁組成的混合物，每噸水投加Sg;再投加質量濃度為30%的氫氧化鈉水溶液，調整pH值使其維持在10.5以上，并保持水溫為450C，反應3小時;排放處理后的廢水，并回收氨氣。將產生的氨氣通入氨氣回收塔中，用濃度為30%的硫酸溶液吸收。
[0017]經測定，處理后的廢水氨氮濃度為50mg/L。
[0018]實施例2
將氨氮濃度為10000mg/L的高濃度氨氮廢水通入調節池進行水質水量均勻調整;按照每噸水投入4kg的比例，向廢水中投加氫氧化鈣、活性炭和羥乙基乙二胺三乙酸的混合物(重量比為90:6:4)，調節pH值至11，以16mg/L的比例向廢水中投加陽離子聚丙烯酰胺;將處理后的水栗入脫氮裝置中，投加由65%(重量)高錳酸鉀、15%酒石酸鉀鈉、10%磺基丁二酸鈉二辛酯和10%聚合硫酸氯化鐵鋁組成的混合物，每噸水投加15g;再投加質量濃度為30%的氫氧化鈉水溶液，調整PH值使其維持在10.5以上，并保持水溫為550C，反應2小時;排放處理后的廢水，并回收氨氣。將產生的氨氣通入氨氣回收塔中，用濃度為70%的硫酸溶液吸收。
[0019]經測定，處理后的廢水氨氮濃度為50mg/L。
[0020]實施例3
將氨氮濃度為8000mg/L的高濃度氨氮廢水通入調節池進行水質水量均勻調整;按照每噸水投入4kg的比例，向廢水中投加氫氧化鈣、活性炭和羥乙基乙二胺三乙酸的混合物(重量比為90:6:4)，調節pH值至12，以16mg/L的比例向廢水中投加陽離子聚丙烯酰胺;將處理后的水栗入脫氮裝置中，投加由50%(重量)高錳酸鉀、20%酒石酸鉀鈉、20%磺基丁二酸鈉二辛酯和10%聚合硫酸氯化鐵鋁組成的混合物，每噸水投加12g;再投加質量濃度為30%的氫氧化鈉水溶液，調整pH值使其維持在10.5以上，并保持水溫為50°C，反應4小時;排放處理后的廢水，并回收氨氣。將產生的氨氣通入氨氣回收塔中，用濃度為10%的硫酸溶液吸收。
[0021 ]經測定，處理后的廢水氨氮濃度為30mg/L。
[0022]實施例4
將氨氮濃度為9000mg/L的高濃度氨氮廢水通入調節池進行水質水量均勻調整;按照每噸水投入4kg的比例，向廢水中投加氫氧化鈣、活性炭和羥乙基乙二胺三乙酸的混合物(重量比為90:6:4)，調節pH值至10.5，以16mg/L的比例向廢水中投加陽離子聚丙烯酰胺;將處理后的水栗入脫氮裝置中，投加由60%(重量)高錳酸鉀、18%酒石酸鉀鈉、10%磺基丁二酸鈉二辛酯和12%聚合硫酸氯化鐵鋁組成的混合物，每噸水投加1g;再投加質量濃度為30%的氫氧化鈉水溶液，調整PH值使其維持在10.5以上，并保持水溫為550C，反應2小時;排放處理后的廢水，并回收氨氣。將產生的氨氣通入氨氣回收塔中，用濃度為50%的硫酸溶液吸收。
[0023 ]經測定，處理后的廢水氨氮濃度為40mg/L。
[0024]如圖1所示，本發明的處理工藝使用轉為此而設計的高濃度氨氮廢水處理及氨回收系統，該系統包括通過管道依次連接的調節池、混凝沉淀池、復合脫氮塔，所述管道上設有氣提栗;所述復合脫氮塔由至少兩個并聯的脫氮單元組成。優選地，該脫氮單元包括反應器，該反應器設有入水口、出水口和加藥口，反應器的底部設有多根曝氣管，曝氣管與設于反應器外的高壓離心風機相連，反應器的頂部設有排氣口，排氣口通過管道與三級復合氨回收塔連接，該三級復合氨回收塔由三個氨回收塔串聯組成。氨回收塔下部設有進氣口，氨回收塔的頂部設有出氣口，氨回收塔內自上而下設置有填料室和多級噴淋裝置，噴淋裝置與氨回收塔外部的噴淋液儲存器相連接，氨回收塔底部還連接有硫酸銨儲備罐。除非特別指出，以上所提到的各設備、裝置均可使用本領域現有的設備、裝置。
[0025]廢水進入調節池均質后，栗入混凝沉淀池作進一步加藥反應處理，再栗入復合脫氮塔中，經加藥反應后，復合脫氮塔中分離的NH3通過高壓離心風機曝氣從廢水中吹脫出來裝置外，實現水氣分離。由于分離出來的NH3在氣相中的含量往往較高，因此本發明裝置引入氨氣回收塔，以稀硫酸溶液作為吸收劑，吸收氣相中的NH3回收硫酸銨，再將回收的硫酸銨出售或回用，既實現了循環利用，又避免了二次污染。本氨氣回收裝置采取三級氨氣回收塔吸收，氨氣回收塔內填充高效填料，氣相中的NH3在高效填料作用下，與噴淋出來的霧化吸收液充分接觸吸收，氣相中的NH3得到有效去除，保證空氣達標無污染。
【主權項】
1.一種高濃度氨氮廢水處理工藝，步驟如下:(I)將高濃度氨氮廢水通入調節池進行水質水量均勻調整； (2)按照每噸水投入3?5kg第一混合物的比例，向廢水中投加第一混合物和陽離子聚丙烯酰胺，調節pH值至10.5-12； (3)將步驟(2)處理后的水栗入脫氮裝置中，投加第二混合物，每噸水投加8?15g; (4 )向步驟(3 )的水中投加氫氧化鈉水溶液，使pH值維持在10.5以上，并保持水溫為45?55 °C，反應2?4小時； (5 )排放處理后的廢水，并回收氨氣。2.根據權利要求1的一種高濃度氨氮廢水處理工藝，其特征在于:所述第一混合物由重量比例為90:6:4的氫氧化鈣、活性炭和羥乙基乙二胺三乙酸組成。3.根據權利要求1的一種高濃度氨氮廢水處理工藝，其特征在于:所述第二混合物按重量由50?65%高錳酸鉀、15?20%酒石酸鉀鈉、10?20%磺基丁二酸鈉二辛酯和10?15%聚合硫酸氯化鐵鋁組成。4.根據權利要求1的一種高濃度氨氮廢水處理工藝，其特征在于:所述氫氧化鈉水溶液的濃度為30%。5.根據權利要求1的一種高濃度氨氮廢水處理工藝，其特征在于回收氨氣的步驟為:將氨氣通入氨氣回收塔中，用濃度為10?70%的硫酸溶液吸收。6.根據權利要求5的一種高濃度氨氮廢水處理工藝，其特征在于:所述硫酸溶液的濃度為30?50%。7.—種高濃度氨氮廢水處理及氨回收系統，包括通過管道依次連接的調節池、混凝沉淀池、復合脫氮塔，所述管道上設有氣提栗，其特征在于:所述復合脫氮塔由至少兩個并聯的脫氮單元組成，所述脫氮單元包括反應器，該反應器設有入水口、出水口和加藥口，所述反應器的底部設有多根曝氣管，所述曝氣管與設于反應器外的高壓離心風機相連，所述反應器的頂部設有排氣口，所述排氣口通過管道與三級復合氨回收塔連接，該三級復合氨回收塔由三個氨回收塔串聯組成，所述氨回收塔下部設有進氣口，所述氨回收塔頂部設有出氣口，所述氨回收塔內自上而下設置有填料室和多級噴淋裝置，所述噴淋裝置與所述氨回收塔外部的噴淋液儲存器相連接，所述氨回收塔底部還連接有硫酸銨儲備罐。
【文檔編號】C02F101/16GK106007087SQ201610529831
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月6日
【發明人】羅柳清, 韓健
【申請人】揚州奇創環保科技有限公司