氨废水处理方法

　　申请日2017.10.18

　　公开(公告)日2018.03.06

　　IPC分类号C02F9/10; C02F101/16

　　摘要

　　本发明提供含氨废水的处理方法，该方法为向含氨废水中加入氢氧化钠与氨氮反应生成钠盐和氨气，并采用汽提法将氨气赶出;脱出来的氨气，通过换热器冷却，再用纯水吸收变成氨水;经处理过的废水再经过脱氨膜，用酸吸收氨氮并形成非常纯净的铵盐，酸液中的铵盐可以进行回收利用;氨氮完全达标后，含钠盐的溶液进行蒸发结晶，将水蒸汽通入汽提塔作为下一批废水的汽提蒸汽，并回收蒸发结晶出来的钠盐。

　　权利要求书

　　1.一种含氨废水的处理方法，其特征在于，该处理方法采用汽提-脱氨膜联用法回收含氨废水，该处理方法包括以下步骤：

　　(1)预处理：含氨废水，先进行沉淀—pH调整—过滤，除去水中的固体悬浮物、胶体、有机物等，减轻后续处理负荷，得到预处理废水;

　　(2)汽提：向步骤(1)所得的预处理废水，加入氢氧化钠，与废水反应生产氨气和钠盐，采用汽提法将氨气赶出，脱出来的氨气经过精馏塔通过换热器冷却，再用纯水吸收制备得到浓度为20%的氨水，收集汽提后废水;

　　(3)膜脱氨：将步骤(2)所得的汽提后废水通过脱氨膜，氨气透过脱氨膜，用酸吸收得到铵盐并回收，收集膜脱氨溶液;

　　(4)后处理：将步骤(3)所得的膜脱氨溶液，经蒸发结晶回收得到钠盐，蒸发结晶过程中产生的水蒸气通入汽提塔用于下一批废水的处理。

　　2.根据权利要求1所述的含氨废水的处理方法，其特征在于步骤(1)所述pH调整范围为6.5-7.5，处理负荷为2吨/天。

　　3.根据权利要求1所述的含氨废水的处理方法，其特征在于步骤(2)所述氢氧化钠的浓度为饱和或接近饱和。

　　4.根据权利要求1-3任一项所述的含氨废水的处理方法，其特征在于步骤(1)中含氨废水为硝酸铵废水或硫酸铵废水或者氯化铵废水中的一种或多种。

　　5.根据权利要求4所述的含氨废水的处理方法，其特征在于步骤(3)中所用酸为根据来水选择对应的硝酸、硫酸或盐酸，制备得到的铵盐浓度为25%。

　　6.根据权利要求5所述的含氨废水的处理方法，其特征在于步骤(3)脱氨膜用10%的盐酸和10%的氢氧化钠进行再生。

　　7.一种同时制备氨水和硝酸钠的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

　　1)预处理：含硝酸氨废水，先进行沉淀—pH调整—过滤，除去水中的固体悬浮物、胶体、有机物等，减轻后续处理负荷，得到预处理废水;

　　(2)汽提：向步骤(1)所得的预处理废水，加入氢氧化钠，与废水中的硝酸铵反应生产氨气和钠盐，采用汽提法将氨气赶出，脱出来的氨气经过精馏塔通过换热器冷却，再用纯水吸收制备得到浓度为20%的氨水，收集汽提后废水;

　　(3)膜脱氨：将步骤(2)所得的汽提后废水通过脱氨膜，氨气透过脱氨膜，用硝酸吸收得到硝酸铵溶液并回收，收集膜脱氨溶液;

　　(4)后处理：将步骤(3)所得的膜脱氨溶液，经蒸发结晶回收得到硝酸钠，蒸发结晶过程中产生的水蒸气通入汽提塔用于下一批废水的处理。

　　8.一种同时制备氨水和硫酸钠的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

　　1)预处理：含硫酸氨废水，先进行沉淀—pH调整—过滤，除去水中的固体悬浮物、胶体、有机物等，减轻后续处理负荷，得到预处理废水;

　　(2)汽提：向步骤(1)所得的预处理废水，加入氢氧化钠，与废水中的硫酸铵反应生产氨气和硫酸钠，采用汽提法将氨气赶出，脱出来的氨气经过精馏塔通过换热器冷却，再用纯水吸收制备得到浓度为20%的氨水，收集汽提后废水;

　　(3)膜脱氨：将步骤(2)所得的汽提后废水通过脱氨膜，氨气透过脱氨膜，用硫酸吸收得到硫酸铵溶液并回收，收集膜脱氨溶液;

　　(4)后处理：将步骤(3)所得的膜脱氨溶液，经蒸发结晶回收得到硫酸钠，蒸发结晶过程中产生的水蒸气通入汽提塔用于下一批废水的处理。

　　9.一种同时制备氨水和氯化钠的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

　　1)预处理：含氯化氨废水，先进行沉淀—pH调整—过滤，除去水中的固体悬浮物、胶体、有机物等，减轻后续处理负荷，得到预处理废水;

　　(2)汽提：向步骤(1)所得的预处理废水，加入氢氧化钠，与氯化氨废水反应生产氨气和氯化钠，采用汽提法将氨气赶出，脱出来的氨气经过精馏塔通过换热器冷却，再用纯水吸收制备得到浓度为20%的氨水，收集汽提后废水;

　　(3)膜脱氨：将步骤(2)所得的汽提后废水通过脱氨膜，氨气透过脱氨膜，用盐酸吸收得到氯化铵溶液并回收，收集膜脱氨溶液;

　　(4)后处理：将步骤(3)所得的膜脱氨溶液，经蒸发结晶回收得到氯化钠，蒸发结晶过程中产生的水蒸气通入汽提塔用于下一批废水的处理。

　　说明书

　　一种氨废水的处理方法

　　技术领域

　　本发明涉及一种氨氮的回收技术，特别是一种汽提-脱氨膜联用法回收含氨废水的工艺。

　　背景技术

　　很多工业废水中氨根或者氨的含量很高，如果这些废水直接排放到自然水体中，会造成水体中氮的含量严重超标，引起富营养化，破坏水环境的生态平衡;如果氨气直接释放到空气中，又会污染空气造成二次污染，对人体健康造成严重危害。

　　目前，工业废水中氨的回收处理技术还不成熟，存在处理成本高、动力消耗大、回收率低、出水水质达不到国家标准等问题。

　　蒸氨法一次性投资太大、运行成本又高。酸溶液吸收法可以有效将氨转移从而去除，但是设备占地面积大、运行费用高、容易产生二次污染。中国发明专利CN101264948提供了一种氨氮废水减排及氨氮资源化利用装置及方法，通过两级汽提脱氨装置得到氨气，再通过一级氨氮再利用装置将氨气制成氨水或者铵盐。该方法有效利用了废水中的氨氮，但是长期使用后，装置及管道内易产生水垢。

　　催化燃烧分解法将氨分解为氮气和氢气，污染减少，但是设备投资高、工艺较难控制，氨气又无法回收，造成资源浪费。

　　中国发明专利CN103979703.A提供了一种氨回收系统，通过氨渗析模块渗析催化过后的原水得到硫酸铵，再通过第二催化剂转化硫酸铵为氨气。膜分离法既能回收氨气制成氨水，具有良好的环境效益，而且工艺流程简单，维护方便。但是回收得到的氨水浓度低，膜易受污染，膜组件更换频繁，工艺流程投入成本高，后期维护费用高。

　　膜脱氨工艺具有投资省、运行费用低、占地少、对环境无污染、氨氮通过吸收为硫酸铵或氨水回用、不结垢、去除率几乎可以达到100%、运行维护简便等优点，因此应用前景非常广阔，可以长期在国内高氨氮废水处理中大规模应用。本方法将汽提和脱氨膜联用处理含氨废水，既去除了含氨废水中的氨氮，使之达到排放标准，又回收了纯度很高的氨水、铵盐和钠盐。另外，蒸发结晶所产生的蒸汽用于汽提塔赶氨气，大大降低了成本。

　　发明内容

　　本发明将汽提法和膜脱氨联用在氨氮回收技术中，克服了上述氨气回收成本高、回收效果差、出水水质达不到标准等问题。

　　实现本发明目的的技术方案是向含氨废水中加入氢氧化钠与氨氮反应生成钠盐和氨气，并采用汽提法将氨气赶出;脱出来的氨气，通过换热器冷却，再用纯水吸收变成氨水;经处理过的废水再经过脱氨膜，用酸吸收氨氮并形成非常纯净的铵盐，酸液中的铵盐可以进行回收利用;氨氮完全达标后，含钠盐的溶液进行蒸发结晶，将水蒸汽通入汽提塔作为下一批废水的汽提蒸汽，并回收蒸发结晶出来的钠盐。

　　本发明氨废液的处理方法包括以下步骤：

　　(1)预处理：含氨废水，先进行沉淀—pH调整—过滤，除去水中的固体悬浮物、胶体、有机物等，减轻后续处理负荷，得到预处理废水;

　　(3)膜脱氨：将步骤(2)所得的汽提后废水通过脱氨膜，氨气透过脱氨膜，用酸吸收得到铵盐并回收，收集膜脱氨溶液;

　　(4)后处理：将步骤(3)所得的膜脱氨溶液，经蒸发结晶回收得到钠盐，蒸发结晶过程中产生的水蒸气通入汽提塔用于下一批废水的处理。

　　优选的本发明所述的含氨废水的处理方法为pH调整范围为6.5-7.5，处理负荷为2吨/天。

　　优选的本发明所述的含氨废水的处理方法为氢氧化钠的浓度为饱和或接近饱和。

　　优选的本发明所述的含氨废水的处理方法为步骤(1)中含氨废水为硝酸铵废水或硫酸铵废水或者氯化铵废水中的一种或多种。

　　步骤(2)脱氨之后废水中已只含有微量的氨氮，氨氮的去除率在99%以上，废水中氨氮的含量降至400mg/L左右。

　　优选的本发明所述的含氨废水的处理方法为步骤(3)膜脱氨工序的处理负荷为2吨/8小时/天，根据来水所用酸为硝酸或硫酸或盐酸，所制备得到的铵盐浓度为25%。脱氨膜脱氨后氨氮含量降至<5mg/L。

　　优选的本发明所述的步骤(4)蒸发结晶过程中产生的水蒸气通入汽提塔用于下一批废水的处理

　　优选的本发明所述的含氨废水的处理方法为步骤(3)脱氨膜用10%的盐酸和10%的氢氧化钠进行再生。

　　本发明还提供一种同时制备氨水和硝酸钠的方法，该方法包括以下步骤：

　　1)预处理：含硝酸氨废水，先进行沉淀—pH调整—过滤，除去水中的固体悬浮物、胶体、有机物等，减轻后续处理负荷，得到预处理废水;

　　(2)汽提：向步骤(1)所得的预处理废水，加入氢氧化钠，与废水中的硝酸铵反应生产氨气和硝酸钠，采用汽提法将氨气赶出，脱出来的氨气经过精馏塔通过换热器冷却，再用纯水吸收制备得到浓度为20%的氨水，收集汽提后废水;