申请日20200519
公开(公告)日20200811
IPC分类号C02F9/04; C02F103/18; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置及方法，该装置包括：调碱池顶端设有碱性药剂投加装置;除重池顶端设有有机硫投加装置，除重池的入口端与调碱池的出口端连接，除重池的出口端与澄清池的入口端连接;中间水池入口端与澄清池的出口端连接，中间水池的出口端与膜吸收组件的第一入口端连接;吸收液池入口端与膜吸收组件的第一出口端连接，吸收液池的出口端与膜吸收组件的第二入口端连接。该方法包括：通过投加碱性药剂调节脱硫废水的PH值为11‑13;投加有机硫去除脱硫废水中的重金属;通过絮凝和澄清作用去除脱硫废水中的悬浮物;上清液进入中间水池中;通过分离膜将脱硫废水中的氨氮予以分离并被吸收液吸收去除氨氮。
权利要求书
1.一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，其特征在于，包括：
调碱池(1)，其顶端设有碱性药剂投加装置(14);
除重池(3)，其顶端设有有机硫投加装置(15)，所述除重池(3)的入口端与所述调碱池(1)的出口端连接，所述除重池(3)的出口端与澄清池(5)的入口端连接;
中间水池(7)，其入口端与所述澄清池(5)的出口端连接，所述中间水池(7)的出口端与膜吸收组件(9)的第一入口端连接，所述膜吸收组件(9)内部设有分离膜(10);
吸收液池(11)，其入口端与所述膜吸收组件(9)的第一出口端连接，所述吸收液池(11)的出口端与所述膜吸收组件(9)的第二入口端连接，所述膜吸收组件(9)的第一入口端和第二入口端分设于所述分离膜(10)的两侧。
2.根据权利要求1所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，其特征在于，所述调碱池(1)内设有第一搅拌装置(2)，所述除重池(3)内设有第二搅拌装置(4)，所述吸收液池(11)内设有第三搅拌装置(13)。
3.根据权利要求1所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，其特征在于，所述澄清池(5)的底端与污泥脱水机(6)的入口端连接，所述污泥脱水机(6)的出口端与所述调碱池(1)的入口端连接。
4.根据权利要求1所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，其特征在于，所述中间水池(7)的出口端与所述膜吸收组件(9)的第一入口端之间设有第一水泵(8);所述吸收液池(11)的出口端与所述膜吸收组件(9)的第二入口端之间设有第二水泵(12)。
5.根据权利要求1所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，其特征在于，所述膜吸收组件(9)的第二出口端还连接有废液输出管道，所述废液输出管道上设有酸投加装置(16)。
6.根据权利要求1所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，其特征在于，所述澄清池(5)的出口端与所述中间水池(7)的入口端之间设有多介质过滤器。
7.根据权利要求1所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，其特征在于，所述分离膜(10)为疏水膜，且所述分离膜(10)为平板式、中空纤维式、卷式中的一种或几种。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮装置的通过膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、脱硫废水进入调碱池(1)中，通过碱性药剂投加装置(14)向调碱池(1)中投加碱性药剂调节脱硫废水的PH值为11-13;
步骤2、脱硫废水进入除重池(3)中，通过有机硫投加装置(15)向除重池(3)中投加有机硫并用第二搅拌装置(4)予以搅拌，用于去除脱硫废水中的重金属;
步骤3、除去重金属的脱硫废水进入澄清池(5)中，通过絮凝和澄清作用去除脱硫废水中的悬浮物;
步骤4、澄清池(5)中的上清液过滤后进入中间水池(7)中;
步骤5、中间水池(7)中的上清液进入膜吸收组件(9)中分离膜(10)的一侧，通过分离膜(10)将脱硫废水中的氨气予以分离并进入分离膜(10)的另一侧被酸性吸收液吸收，从而去除脱硫废水中的氨氮。
9.根据权利要求8所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的方法，其特征在于，所述步骤3澄清作用后的沉淀进入污泥脱水机(6)中予以脱水处理，并将脱水后的滤液水重新输送至调碱池(1)中予以处理。
10.根据权利要求8所述的膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的方法，其特征在于，还包括步骤6、当脱硫废水中的氨氮含量达标后，通过酸投加装置(16)向其加酸调节脱硫废水的PH为6-8后予以排出。
说明书
一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮装置及方法
技术领域
本发明涉及脱硫废水处理技术领域，具体而言，涉及一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置及方法。
背景技术
随着我国环保要求的不断提高，石灰石-石膏湿法脱硫技术由于具有脱硫效率高，运行稳定等优点，广泛应用于燃煤电厂、钢厂等领域的烟气脱硫中。在石灰石-石膏湿法脱硫过程中，为了保证石膏品质和脱硫效率等，需要排放一定量的脱硫浆液，最终产生脱硫废水。脱硫废水成分复杂，含有高浓度悬浮物、氨氮、硫酸盐、钙镁离子、氯离子以及多种重金属。脱硝工艺大规模应用，喷氨过量情况普遍存在，造成废水中氨氮大幅提高，可达5000mg/L。目前脱硫废水主要采用三联箱工艺处理，主要针对废水中的悬浮物和重金属进行去除，对氨氮无明显去除效果，因此造成氨氮超标严重。
高氨废水在实际生产中来源广泛，如焦化、石油化工、药品生产、养殖、化肥和肉类加工等行业，以及垃圾渗透液和动物排泄物等。对于含有高浓度氨氮废水的处理，直接采用生物法处理很难得到较好的去除效果。另外，氨作为一种重要的化工原料，高氨废水中的氨氮通过生物处理使之转化为氮气排入大气，也是对资源的浪费，不符合循环经济理念。因此，实际高氨废水大多先经过物化法进行预处理后，再根据实际情况进行后续生物处理。目前常用的高浓度氨氮废水的处理方法主要包括化学沉淀法和吹脱法。
化学沉淀法去主要指磷酸铵镁(Magnesium Ammonium Phosphate,简称MAP)法，该方法利用磷酸铵镁不溶于水的性质，向含废水中加入含PO43+和Mg2+离子的化学药剂，废水中的NH4+与PO43+和Mg2+离子反应生成磷酸铵镁沉淀，最终将废水中氨去除。化学沉淀法存在较多缺点，主要包括沉淀污泥产生量大，二次污染严重;沉淀药剂投加量大，药剂成本高。
吹脱法的是废水在碱性条件下(一般将pH调至11.0左右)，然后向废水中通入空气或是蒸汽，在空气的搅拌和夹带作用下，游离的分子态氨从废水中溢出，然后对溢出的混合气体进行酸液吸收，从而去除废水中的氨并以铵盐的形式将氨进行回收。在处理废水中高浓度的氨氮时，吹脱法具有效率高、对水质变动适应性强以及可以回收废水中氨的优点。但是吹脱法也存在很多不足之处，如在常温下采用加压空气吹脱时，不仅氨氮的去除效果较差，而且空气需求量大;当采用蒸汽吹脱时，能耗较高，同时由于蒸汽的冷凝作用，还会造成废水体积的显著增加;此外，吹脱法还存在设备容易结垢、装置的运行和维护不便的问题。
为了避免确保脱硫废水中氨氮达标排放和回收氨氮资源，鉴于现存脱硫废水浓缩工艺的缺点和不足，开发新型脱硫废水处理方法已经成为急需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置及方法。
本发明提供了一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的装置，该装置包括：
调碱池，其顶端设有碱性药剂投加装置;
除重池，其顶端设有有机硫投加装置，所述除重池的入口端与所述调碱池的出口端连接，所述除重池的出口端与澄清池的入口端连接;
中间水池，其入口端与所述澄清池的出口端连接，所述中间水池的出口端与膜吸收组件的第一入口端连接，所述膜吸收组件内部设有分离膜;
吸收液池，其入口端与所述膜吸收组件的第一出口端连接，所述吸收液池的出口端与所述膜吸收组件的第二入口端连接，所述膜吸收组件的第一入口端和第二入口端分设于所述分离膜的两侧。。
作为本发明进一步的改进，所述调碱池内设有第一搅拌装置，所述除重池内设有第二搅拌装置，所述吸收液池内设有第三搅拌装置。
作为本发明进一步的改进，所述澄清池的底端与污泥脱水机的入口端连接，所述污泥脱水机的出口端与所述调碱池的入口端连接。
作为本发明进一步的改进，所述中间水池的出口端与所述膜吸收组件的第一入口端之间设有第一水泵;所述吸收液池的出口端与所述膜吸收组件的第二入口端之间设有第二水泵。
作为本发明进一步的改进，所述膜吸收组件的第二出口端设有废液输出管道，所述废液输出管道上设有酸投加装置。
作为本发明进一步的改进，所述澄清池的出口端与所述中间水池的入口端之间设有多介质过滤器。
作为本发明进一步的改进，所述分离膜为疏水膜，且所述分离膜为平板式、中空纤维式、卷式中的一种或几种。
本发明还提供了一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、脱硫废水进入调碱池中，通过碱性药剂投加装置向调碱池中投加碱性药剂调节脱硫废水的PH值为11-13;
步骤2、脱硫废水进入除重池中，通过有机硫投加装置向除重池中投加有机硫并用第二搅拌装置予以搅拌，用于去除脱硫废水中的重金属;
步骤3、除去重金属的脱硫废水进入澄清池中，通过絮凝和澄清作用去除脱硫废水中的悬浮物;
步骤4、澄清池中的上清液过滤后进入中间水池中;
步骤5、中间水池中的上清液进入膜吸收组件中分离膜的一侧，通过分离膜将脱硫废水中的氨气予以分离并进入分离膜的另一侧被酸性吸收液吸收，从而去除脱硫废水中的氨氮。
作为本发明进一步的改进，所述步骤3澄清作用后的沉淀进入污泥脱水机中予以脱水处理，并将脱水后的滤液水重新输送至调碱池1中予以处理。
作为本发明进一步的改进，还包括步骤6、当脱硫废水中的氨氮含量达标后，通过酸投加装置向其加酸调节脱硫废水的PH为6-8后予以排出。
本发明的有益效果为：本申请具有流程简单、污泥产生量少、氨氮去除效率高、可回收氨氮高和运行成本低等优点。（发明人薛同来;韩菲;周薇;赵媛;李超;史运涛;董哲;孙德辉）