申请日2015.05.22
公开(公告)日2017.05.03
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明公开了一种节能的氨氮废水处理方法，先调节氨氮废水pH值，经混合换热升温，将氨氮废水中的化合氨分解为游离氨，再将其输送到脱氨塔上部并流向下部，同时通过再沸器从脱氨塔下部输送高温蒸汽，氨氮废水和高温蒸汽在脱氨塔中的介质内进行汽液接触，在脱氨氮塔中将氨氮废水中的氨氮与蒸汽形成含氨蒸汽从塔顶排出，而塔底则排出脱氨废水;从脱氨塔顶排出的含氨蒸汽一般浓度在30%以上，先将含氨蒸汽经过冷却冷凝并收集在凝液缓冲罐中形成氨水凝液，再通过氨水凝液泵将氨水凝液间歇送入氨水循环罐中配置成氨水;本发明不仅氨氮脱除率99.9%以上、操作方便，工作稳定性好、占地面积小，运行成本低;且氨氮含量不大于100mg/L，出水水质好。
权利要求书
1.一种节能的氨氮废水净化处理方法，其特征在于：所述方法步骤是：
a、先在氨氮废水中加入催化剂和碱液调节pH值，再经过进料混合器混合后，送入进料换热器进行换热升温，将氨氮废水中的化合氨分解为游离氨，使氨在操作条件下迅速地从废水中逃逸出来，然后将其输送到脱氨塔上部，同时通过再沸器从脱氨塔下部输送蒸汽，使氨氮废水和蒸汽在脱氨塔中的介质内进行汽液接触，将氨氮废水与蒸汽形成的含氨蒸汽从塔顶排出，而塔底则排出脱氨废水;
b、从脱氨塔顶排出的浓度在30%以上的含氨蒸汽经过氨水冷凝器进行冷却冷凝并收集在凝液缓冲罐中形成氨水凝液，再通过氨水凝液泵将氨水凝液间歇送入氨水循环罐中配置成氨水;当氨水凝液浓度过低时，氨水凝液则通过氨水凝液泵直接输送到脱氨塔顶作为氨氮废水循环处理;
c、将步骤a得到的脱氨废水经过进料换热器换热后，再经过后冷却器冷却并用中和剂中和后排出;
d、将步骤b中氨水冷凝器排出的未凝气，输入到氨洗涤吸收器中并在循环液的作用下，将氨水冷凝器中的压力抽至微负压，未凝气与循环液混合后进入氨水循环罐生成氨水，循环液在循环吸收过程中，由于未凝气中氨气的溶解热和蒸汽的冷凝热的放出，循环液温度升高，循环液在循环氨水冷却器中，经循环液冷却后，温度降至氨溶解饱和温度下，循环液经循环吸收并当循环液浓度达到产品浓度时，经氨水循环泵送出至界区储存;当氨水循环罐中循环液浓度高于产品浓度时，循环液进入尾气净化器中，经碱洗涤后进入洗涤水循环罐中，再经洗涤水循环泵输入到氨水循环罐中或再次输入到尾气净化器进行循环洗涤。
2.一种实现权利要求1所述的节能的氨氮废水净化处理方法的装置，其特征在于：所述处理装置包括脱氨塔(1)、再沸器(3)、进料混合器(4)、进料热换器(6)、氨水冷凝器(9)、循环氨水冷却器(17)、尾气净化器(16)、氨洗涤吸收器(18)、氨水循环罐(12)、凝液缓冲罐(10)和氨水循环泵(13)，所述脱氨塔下部分别与再沸器和进料换热器相连，进料换热器又分别与氨氮废水进口、脱氨塔上部和后冷却器(7)相连，脱氨塔顶部与氨水冷凝器一端相连，氨水冷凝器另一端与氨洗涤吸收器相连，氨水冷凝器下端依次通过凝液缓冲罐(10)和氨水凝液泵(11)分别与氨水循环罐和脱氨塔顶部相连，所述氨水循环罐下端通过氨水循环泵分别与循环氨水冷凝器和界外相连，循环氨水冷凝器与氨洗涤吸收器上端相连，氨洗涤吸收器下端与氨水循环罐上端相连，氨水循环罐上端与尾气净化器相连，尾气净化器通过洗涤水循环罐(14)和洗涤水循环泵(15)分别与氨水循环罐和尾气净化器相连。
说明书
一种节能的氨氮废水处理方法及处理装置
技术领域
本发明涉及氨氮处理方法、特别是涉及高浓度氨氮废水处理方法及和处理装置。
背景技术
随着化肥、石油化工、焦化等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一。目前国内外生产实践中处理高浓度氨氮废水比较通行的做法是：先将高浓度氨氮废水通过汽提或吹脱将废水中的氨氮降到200mg/L以下(如无法降到300mg/L以下，则需用净水进行稀释)，然后用A/O法或化学沉淀法(磷酸铵镁盐法)进行后续处理。出水NH3-N在操作管理十分良好的前提下，一般可以达到国家三级排放标准。但是上述工艺有几个致命缺陷：
1)续接A/O法不仅投资高，而且占地面积大，对预处理出水的要求苛刻(如NH3-N必须小于200mg/l，汽提或吹脱法对超过2000mg/l以上的高浓度氨氮废水根本达不到这个要求，只能用成倍的清水稀释后再处理);
2)续接化学沉淀法虽然投资和占地面积都比A/O法小，但药剂消耗量太大，N：P：Mg之比都在1：1.1～1.2，处理药剂成本太高，而且出水也无法达到国家一级或二级排放标准;
3)目前氨吹脱处理工艺，氨氮的吹脱效率只能达到85-90%，而且氨气吹脱进入大气中造成二次污。
发明内容
针对上述现有技术是氨氮废水处理中所存在的问题，本发明的提供了一种不仅工艺安全稳定可靠，处理运行费用成本低，而且处理效果好的催化还原氨氮废水净化处理方法与装置。
本发明所述一种节能的氨氮废水处理方法步骤是：
1、先在氨氮废水中加入催化剂和碱液调节pH值，再经过进料混合器混合后，送入进料换热器进行换热升温，将氨氮废水中的化合氨分解为游离氨，使氨在操作条件下迅速地从废水中逃逸出来，然后将其输送到脱氨塔上部，同时通过再沸器从脱氨塔下部输送蒸汽，使氨氮废水和蒸汽在脱氨塔中的介质内进行汽液接触，将氨氮废水与蒸汽形成的含氨蒸汽从塔顶排出，而塔底则排出脱氨废水;
2、从脱氨塔顶排出的浓度在30%以上的含氨蒸汽经过氨水冷凝器进行冷却冷凝并收集在凝液缓冲罐中形成氨水凝液，再通过氨水凝液泵将氨水凝液间歇送入氨水循环罐中配置成氨水;当氨水凝液浓度过低时，氨水凝液则通过氨水凝液泵直接输送到脱氨塔顶作为氨氮废水循环处理;
3、将步骤1得到的脱氨废水经过进料换热器换热后，再经过后冷却器冷却并用中和剂中和后排出;
4、将步骤2中氨水冷凝器排出的未凝气，输入到氨洗涤吸收器中并在循环液的作用下，将氨水冷凝器中的压力抽至微负压，未凝气与循环液混合后进入氨水循环罐生成氨水，循环液在循环吸收过程中，由于未凝气中氨气的溶解热和蒸汽的冷凝热的放出，循环液温度升高，循环液在循环氨水冷却器中，经循环液冷却后，温度降至氨溶解饱和温度下，循环液经循环吸收并当循环液浓度达到产品浓度时，经氨水循环泵送出至界区储存;当氨水循环罐中循环液浓度高于产品浓度时，循环液进入尾气净化器中，经碱洗涤后进入洗涤水循环罐中，再经洗涤水循环泵输入到氨水循环罐中或再次输入到尾气净化器进行循环洗涤。
本发明所述处理装置包括脱氨塔、再沸器、进料混合器、进料热换器、氨水冷凝器、循环氨水冷却器、尾气净化器、氨洗涤吸收器、氨水循环罐、凝液缓冲罐和氨水循环泵，所述脱氨塔下部分别与再沸器和进料换热器相连，进料换热器又分别与氨氮废水进口、脱氨塔上部和后冷却器相连，脱氨塔顶部与氨水冷凝器一端相连，氨水冷凝器另一端与氨洗涤吸收器相连，氨水冷凝器下端依次通过凝液缓冲罐和氨水凝液泵分别与氨水循环罐和脱氨塔顶部相连，所述氨水循环罐下端通过氨水循环泵分别与循环氨水冷凝器和界外相连，循环氨水冷凝器与氨洗涤吸收器上端相连，氨洗涤吸收器下端与氨水循环罐上端相连，氨水循环罐上端与尾气净化器相连，尾气净化器通过洗涤水循环罐和洗涤水循环泵分别与氨水循环罐和尾气净化器相连。
本发明所述氨氮废水中含有的氨氮以游离氨和氨盐离子型式存在，加入催化剂和碱液，将PH调节至一定条件下加热，氨离子在催化剂的作用下结构发生变化为氨分子，最终以含氨水蒸汽形式从水中逃逸出来，经冷凝后，制成氨水。
NH4Cl+NaOH—NH4·OH+Na Cl
NH4·OH—NH3·H2O
NH3·H2O—NH3+H2O
本发明中所述的循环液是指氨水循环罐中的氨水通过氨水循环泵经氨洗涤吸收器返回至氨水循环罐中的循环液体。
本发明中所述的未凝气是指从脱氨塔顶排出进入氨水冷凝器中未冷凝，不能形成氨水凝液的含氨蒸汽。
本发明与现有氨氮处理方法相比具有以下特点：
1、氨氮处理效果氨氮脱除率99.9%以上;
2、工艺简单、操作方便，工作稳定性好、占地面积小，运行成本费用低;
3、氨氮含量不大于100mg/L，出水水质好，且氨氮含量根据客户需求可在5-50100mg/L之间调节;
4、水资源节约和氨资源的回收利用，废水中的氨氮以氨的形式回收利用;
5、整个操作环境为微负压，环保和安全性能更高。