申请日2016.07.06
公开(公告)日2016.10.12
IPC分类号C02F9/04; C01C1/10; C02F101/16
摘要
本发明提供了一种高浓度氨氮废水处理工艺，步骤如下：将高浓度氨氮废水通入调节池进行水质水量均匀调整;按照每吨水投入3~5kg第一混合物的比例，向废水中投加第一混合物和阳离子聚丙烯酰胺，调节pH值至10.5~12;将处理后的水泵入脱氮装置中，投加第二混合物，每吨水投加8~15g;向水中投加氢氧化钠水溶液，使pH值维持在10.5以上，并保持水温为45~55℃，反应2~4小时;排放处理后的废水，并回收氨气。本发明的高浓度氨氮废水处理工艺及氨回收系统能够加速氨氮废水中的有机胺或铵盐快速转化为游离氨，对废水中的氨氮有极高的氨氮去除效果，显著提高脱氮效率，除氨效果稳定、操作简单。
摘要附图
权利要求书
1.一种高浓度氨氮废水处理工艺，步骤如下： (1)将高浓度氨氮废水通入调节池进行水质水量均匀调整;
(2)按照每吨水投入3~5kg第一混合物的比例，向废水中投加第一混合物和阳离子聚丙烯酰胺，调节pH值至10.5~12;
(3)将步骤(2)处理后的水泵入脱氮装置中，投加第二混合物，每吨水投加8~15g;
(4)向步骤(3)的水中投加氢氧化钠水溶液，使pH值维持在10.5以上，并保持水温为45~55℃，反应2~4小时;
(5)排放处理后的废水，并回收氨气。
2.根据权利要求1的一种高浓度氨氮废水处理工艺，其特征在于：所述第一混合物由重量比例为90:6:4的氢氧化钙、活性炭和羟乙基乙二胺三乙酸组成。
3.根据权利要求1的一种高浓度氨氮废水处理工艺，其特征在于：所述第二混合物按重量由50~65%高锰酸钾、15~20%酒石酸钾钠、10~20%磺基丁二酸钠二辛酯和10~15%聚合硫酸氯化铁铝组成。
4.根据权利要求1的一种高浓度氨氮废水处理工艺，其特征在于：所述氢氧化钠水溶液的浓度为30%。
5.根据权利要求1的一种高浓度氨氮废水处理工艺，其特征在于回收氨气的步骤为：将氨气通入氨气回收塔中，用浓度为10~70%的硫酸溶液吸收。
6.根据权利要求5的一种高浓度氨氮废水处理工艺，其特征在于：所述硫酸溶液的浓度为30~50%。
7.一种高浓度氨氮废水处理及氨回收系统，包括通过管道依次连接的调节池、混凝沉淀池、复合脱氮塔，所述管道上设有气提泵，其特征在于：所述复合脱氮塔由至少两个并联的脱氮单元组成，所述脱氮单元包括反应器，该反应器设有入水口、出水口和加药口，所述反应器的底部设有多根曝气管，所述曝气管与设于反应器外的高压离心风机相连，所述反应器的顶部设有排气口，所述排气口通过管道与三级复合氨回收塔连接，该三级复合氨回收塔由三个氨回收塔串联组成，所述氨回收塔下部设有进气口，所述氨回收塔顶部设有出气口，所述氨回收塔内自上而下设置有填料室和多级喷淋装置，所述喷淋装置与所述氨回收塔外部的喷淋液储存器相连接，所述氨回收塔底部还连接有硫酸铵储备罐。
说明书
一种高浓度氨氮废水处理工艺及氨回收系统
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种废水处理工艺及氨回收系统，特别是一种高浓度氨氮废水处理工艺及氨回收系统。
背景技术
随着现代科学技术的发展和工业生产的迅速扩张，产生了大量的高浓度氨氮废水，这些废水中含有高浓度的氨氮(500mg/L以上)，如果直接排入水体的话，将导致水体富营养化，破坏生态平衡，严重影响生物和人类的健康，对环境造成极大的破坏。因此，需要对高浓度氨氮废水进行处理。目前，主要的处理方法包括折点加氯、汽提吹脱、离子交换法和生物硝化反硝化法等。
传统的吹脱法或汽提法脱氮效率较低，主要原因在于：(1)由于它只有单纯的物理作用而无化学作用，因而不可能将离子态的铵全部转化为分子态的氨，更不可能将有机氮转化成氨态氮;(2)不可能破坏氨分子和水分子之间的强大结合力，断掉结合氨分子和水分子之间的氢键;(3)传统的吹脱或汽提法，尽管气水比和能耗高得惊人，但是却不能控制空气和水的接触反应时间。
发明内容
本发明的一个目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种氨氮去除率高、除氨效果稳定、操作简单的高浓度氨氮废水处理工艺。
本发明的另一个目的是提供一种高浓度氨氮废水处理及氨回收系统。
为此，本发明提供了以下技术方案：
一种高浓度氨氮废水处理工艺，步骤如下： (1)将高浓度氨氮废水通入调节池进行水质水量均匀调整;
(2)按照每吨水投入3~5kg第一混合物的比例，向废水中投加第一混合物和阳离子聚丙烯酰胺，调节pH值至10.5~12;
(3)将步骤(2)处理后的水泵入脱氮装置中，投加第二混合物，每吨水投加8~15g;
(4)向步骤(3)的水中投加氢氧化钠水溶液，使pH值维持在10.5以上，并保持水温为45~55℃，反应2~4小时;
(5)排放处理后的废水，并回收氨气。
根据本发明的工艺，优选地，所述第一混合物由重量比例为90:6:4的氢氧化钙、活性炭和羟乙基乙二胺三乙酸组成。
根据本发明的工艺，优选地，所述第二混合物按重量由50~65%高锰酸钾、15~20%酒石酸钾钠、10~20%磺基丁二酸钠二辛酯和10~15%聚合硫酸氯化铁铝组成。
根据本发明的工艺，优选地，所述氢氧化钠水溶液的浓度为30%。
根据本发明的工艺，优选地，回收氨气的步骤为：将氨气通入氨气回收塔中，用浓度为10~70%的硫酸溶液吸收。
更优选地，所述硫酸溶液的浓度为30~50%。
此外，本发明还提供了一种用于以上处理工艺的高浓度氨氮废水处理及氨回收系统，该系统包括通过管道依次连接的调节池、混凝沉淀池、复合脱氮塔，所述管道上设有气提泵;所述复合脱氮塔由至少两个并联的脱氮单元组成，所述脱氮单元包括反应器，该反应器设有入水口、出水口和加药口，所述反应器的底部设有多根曝气管，所述曝气管与设于反应器外的高压离心风机相连，所述反应器的顶部设有排气口，所述排气口通过管道与三级复合氨回收塔连接，该三级复合氨回收塔由三个氨回收塔串联组成，所述氨回收塔下部设有进气口，所述氨回收塔顶部设有出气口，所述氨回收塔内自上而下设置有填料室和多级喷淋装置，所述喷淋装置与所述氨回收塔外部的喷淋液储存器相连接，所述氨回收塔底部还连接有硫酸铵储备罐。
本发明提供的高浓度氨氮废水处理工艺对传统的吹脱法进行了创新和改进，在处理过程中，通过投加配比合理、组方合理的辅助药剂，能够维持稳定的pH值，有效除去废水中的杂质和悬浮胶粒，加速游离NH3生成和分离，实现氨回收。实际应用效果表明，本发明的高浓度氨氮废水处理工艺及氨回收系统能够加速氨氮废水中的有机胺或铵盐快速转化为游离氨，对废水中的氨氮有极高的氨氮去除效果，显著提高脱氮效率，可根据实际情况可作为单一的氨氮处理设施或作为整个污水处理系统中氨氮预处理单元。本发明在短时间内即可将废水中的氨氮浓度由8000~10000mg/L降到30~50mg/L，达到国家综合废水排放标准。此外，脱氮装置中分离出的氨气若直接排放会造成二次污染，氨气回收可避免二次污染，同时实现循环利用，提高经济效益。