申请日2017.09.05
公开(公告)日2017.11.17
IPC分类号C02F9/10; C01C1/242; C01C1/249; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术，通过高氨氮废水调碱、蒸汽机械再压缩技术(MVR)实现蒸汽闭路循环蒸氨技术，处理后的废水中氨氮小于10mg/L，产生25%硫酸铵溶液经MVR浓缩结晶回收工业品硫酸铵。
权利要求书
1.一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术，其特征在于，通过高氨氮废水调碱、蒸汽机械再压缩技术(MVR)蒸氨回收硫酸铵工艺，实现蒸汽闭路循环蒸氨处理高氨氮废水，处理后的废水中氨氮小于10mg/L，产生25%硫酸铵溶液经MVR浓缩结晶回收工业品硫酸铵。
2.根据权利要求1所述的处理高氨氮废水技术，其特征在于，高氨氮废水进入调碱槽用石灰或氢氧化钠等碱性物质调整废水pH值9-13。
3.根据权利要求1所述的处理高氨氮废水技术，其特征在于，所述MVR蒸氨回收硫酸铵工艺步骤为：
(1)蒸氨：调碱后的高氨氮废水和蒸氨吸收塔塔釜出水经过换热器预热升温，然后送入蒸氨吸收塔，蒸氨吸收塔废水由上而下通过塔板脱氨，最后进入后续中和排放系统，达标后排放;
(2)氨吸收：蒸氨吸收塔蒸氨段塔顶产出的含氨蒸汽进入蒸氨吸收塔吸收段，采用一定浓度的硫酸溶液进行循环吸收，得到浓度为25%-30%的硫酸铵溶液;吸收段塔顶的高温气体由蒸汽循环风机再送回蒸氨吸收塔蒸氨段塔底作为蒸氨蒸汽，回收利用氨和硫酸中和反应生产硫酸铵的反应热;
(3)硫酸铵结晶：来自氨吸收段硫酸铵溶液进入硫酸铵MVR蒸发室，蒸发室沸腾后的二次蒸汽由蒸汽循环风机进加热器提供浓缩热源;不断浓缩的硫酸铵溶液至饱和浓度时，由浓盐泵进离心机离心出盐，离心母液主要为未吸收完氨的硫酸溶液和硫酸铵溶液，此溶液回硫酸铵循环吸收罐重新吸收;
(4)将步骤(3)所得硫酸铵晶体离心，经提升机进硫酸铵烘干设备，干燥后硫酸铵产品进计量包装，袋装硫酸铵产品外卖;
(5)酸洗除垢：废水经一段时间运行后，采用清洗泵对换热器和塔内进行循环清洗，其中清洗液采用专用酸洗液。
4.根据权利要求3所述处理高氨氮废水技术，其特征在于，步骤(1)所述塔板采用VST新型垂直筛板汽提技术和模似计算技术，保证高氨氮废水进汽提设备后一次达标排放，使系统出水氨氮指标稳定达到10mg/L以下。
5.根据权利要求3所述处理高氨氮废水技术，其特征在于，步骤(4)硫酸铵烘干设备采用盘式干燥机。
说明书
一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术
技术领域
本发明涉及一种高氨氮废水处理技术，特别是涉及一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术。
背景技术
氨是重要的工业原料，在制药、食品加工、稀土冶炼等多种行业中得到了广泛应用，但同时，过多的氨会成为环境污染的重要组成部分，不仅生活污水中存在氨污染，而且在稀土、发泡剂、催化剂、农药、味精、化肥、皮革、火药、焦化、炼油、肉类加工等众多行业中也存在高氨污染，氨氮浓度由200mg/L到100000mg/L不等，远高于生活污水中氨的浓度，即使是垃圾填埋产生的渗滤液，其中氨的浓度也高达1000mg/L～10000mg/L。这些高氨废水，其含盐量往往也非常高，有的含盐量甚至高达16%，远远高于海水的含盐量(2%～4%)。而现有标准对水中氨的要求非常严，因此高氨废水中氨氮的去除成为亟待解决的问题。
许多方法都能够有效的处理氨氮，如物理化学法有吹脱、气提、折点加氯、离子交换、混凝沉淀、反渗透、电渗析及各种高级氧化技术(AOTs)等多种方法。
吹脱法是将废水中的离子态铵(NH4+)，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入的空气或蒸汽吹出。影响吹脱效率的主要因素有：pH值、水温、布水负荷、气液比、足够的气液分离空间。研究结果表明：当pH=10～13，温度为30～50℃时，氨氮吹脱率为70.3%～99.3%。炼钢、石油化工、化肥、有机化工等行业的废水，常含有很高浓度的氨，因此常用蒸汽吹脱法处理。
吹脱法通常用于高浓度氨氮废水的预处理，该处理技术优点在于除氨效果稳定，操作简单，容易控制。吹脱法又分为蒸汽吹脱和空气吹脱，蒸汽吹脱出口氨氮可以达到10mg/l以下，但是能耗高;常规空气吹脱能耗偏低，但气水比3000-6000，造成塔径大，而且吹脱效率一般低于70%，且其致命缺点是排放大量吹脱尾气，尾气达标排放很困难。
如何去除废水中降低废水中氨氮含量、提高蒸氨效率、避免二次污染、降低脱除氨氮能源消耗，都是氨吹脱法急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术。该技术处理后的废水中氨氮小于10mg/L，方便废水直接排放或经脱盐可制得高品质的工业盐;通过蒸汽机械再压缩技术(MVR)实现吹脱蒸汽闭路循环，实现废气理论上的零排放。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术，通过高氨氮废水调碱、蒸汽机械再压缩技术(MVR)蒸氨回收硫酸铵工艺，实现蒸汽闭路循环蒸氨处理高氨氮废水，处理后的废水中氨氮小于10mg/L，产生25%硫酸铵溶液经MVR浓缩结晶回收工业品硫酸铵。
所述高氨氮废水调碱工艺为：高氨氮废水进入调碱槽，用石灰或氢氧化钠等碱性物质调整废水pH值9-13。
所述MVR蒸氨回收硫酸铵工艺步骤为：
(1)蒸氨：调碱后的高氨氮废水和来自蒸氨吸收塔蒸氨段塔釜出水经过换热器预热升温，然后送入蒸氨吸收塔，蒸氨吸收塔废水由上而下通过塔板脱氨，最后进入后续中和排放系统，达标后排放;
(2)氨吸收：蒸氨吸收塔蒸氨段塔顶产出的含氨蒸汽进入蒸氨吸收塔吸收段，采用一定浓度的硫酸、母液和来自MVR装置产生冷凝液进行循环吸收，得到的浓度为25%-30%的硫酸铵溶液返回MVR装置浓缩结晶生产硫酸铵入库，母液和蒸汽冷凝液循环套用;吸收段塔顶的高温气体由蒸汽循环风机再送回蒸氨吸收塔蒸氨段塔底作为热源，实现高氨氮废水的吹脱、吸收闭路循环;
(3)硫酸铵结晶：来自氨吸收段硫酸铵溶液进入硫酸铵MVR蒸发室，蒸发室沸腾后的二次蒸汽由蒸汽循环风机进加热器提供浓缩热源，蒸汽冷凝液返回吸收段套用;不断浓缩的硫酸铵溶液至饱和浓度时，由浓盐泵进离心机离心出盐，离心母液主要为硫酸铵溶液，补加硫酸和蒸汽冷凝液后，此溶液回蒸氨吸收塔吸收段循环吸收吹脱蒸汽中的氨;
(4)将步骤(3)所得硫酸铵晶体离心，经提升机进硫酸铵烘干设备，干燥后硫酸铵产品进计量包装，袋装硫酸铵产品外卖;
(5)酸洗除垢：废水经一段时间运行后，采用清洗泵对换热器和塔内进行循环清洗，其中清洗液采用专用酸洗液。
上述一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术，优选的方案是，步骤(1)所述塔板采用VST新型垂直筛板汽提技术和模似计算技术，保证高氨氮废水进汽提设备后一次达标排放，使系统出水氨氮指标稳定达到10mg/L以下。
上述一种MVR蒸氨回收硫酸铵处理高氨氮废水技术，优选的方案是，步骤(4)硫酸铵烘干设备采用盘式干燥机。
本发明的有益效果体现在：(1)采用本发明技术可采用MVR闭路循环蒸氨、硫酸吸收优化工艺组合，实现零蒸汽消耗蒸氨，废水氨氮可低于10mg/L，氨气回收率可达95%以上，其硫酸铵液浓度可达25%;(2)采用高通量、低阻降、高分离效率、抗结垢、抗颗粒可拆卸的塔板与塔内件，改变传统塔堵塔现象;(3)配置进出料换热器清洗装置，采用专用除垢药剂对预热器洗涤除垢，保证进出料换热器传热效果;(4)全套工艺采用PLC的控制系统，实现过程全流程自动化;(5)系统氨气无外溢，除回收塔塔顶有不凝气体排出外，其他无废气泄露;蒸氨吸收塔脱氨段氨气经吸收段回收硫酸铵，保证分离出蒸汽中的氨，纯净蒸汽经再压缩返回吹脱段;(6)利用蒸汽机械再压缩机(MVR)加压吸收段顶部蒸汽循环汽提工艺，并充分吸收废水中的热量，使系统蒸汽消耗量大降低，装置不消耗蒸汽;(7)利用蒸汽机械再压缩机(MVR)浓缩硫酸铵溶液，直接结晶出硫酸铵，通过盘式干燥机干燥，生产工业级硫酸铵。