CN101318752B

CN101318752B - 氨氮废水回用处理方法及装置

Info

Publication number: CN101318752B
Application number: CN2008100631060A
Authority: CN
Inventors: 赵伟荣; 郭森; 李华靖; 庄君新
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2028-07-10
Also published as: CN101318752A

Abstract

氨氮废水回用处理方法及装置，结合本发明装置的使用方法为：氨氮废水在自动加药装置调节pH值，在预热装置预热；经脱除工段喷淋装置均匀布水并汇集于底部储液区，采用强制鼓风将氨吹脱后，废水在循环喷淋系统重复脱除氨，净化后由出水堰排出；含氨废气经除雾装置过滤后进行若干级喷淋吸收成氨水粗品回收，净化气体从顶部排空。本发明所述的氨氮废水回用处理方法及装置，适用于各类工农业生产过程中产生的氨氮废水以及生活污水的处理及物料的资源化利用，在处理废水的同时尽可能回收有用物质，降低了污染物处理的成本，减少了污染物的排放量，在保护环境的同时提高经济效益。

Description

氨氮废水回用处理方法及装置

技术领域

本发明属于化工以及环保技术领域，涉及氨氮废水处理及物料资源化利用的技术方法，具体是将废水中的氨脱除并吸收回用的方法及装置。

背景技术

废水中的氨氮是引起水体富营养化和环境污染的主要物质之一。氨氮废水对环境及人体健康的危害主要有以下几点：①易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，使得自来水处理厂运行困难，造成饮用水异味；②使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡；③增加给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中的用氯量，对某些金属(铜)具有腐蚀性；④污水回用时，再生水中氨氮会促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备并影响换热效率；⑤硝化细菌作用下氨氮会氧化为亚硝酸盐及硝酸盐，硝酸盐由饮用水而诱发婴儿的高铁血红蛋白症，亚硝酸盐水解后生成的亚硝胺具有强烈的致癌性。

氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、石化、焦化、制革、制药、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、养殖、肉类加工和饲料等行业的生产过程中会排放高浓度的氨氮废水；此外，日常生活排放的污水、动物排泄物、垃圾渗透液及农业产生的废水等也含有较高浓度的氨氮。

关于氨氮废水的处理技术目前主要分为三类，即物理法、化学法和生物法。其中物理法主要有空气吹脱法、蒸馏法、液膜法、电渗析除氨氮法、土壤灌溉法等；化学法主要有折点氯化法、化学沉淀法、催化湿式氧化法、循环冷却水系统脱氨法等；生物法主要有活性污泥法、强氧化好氧生物处理法、厌氧生物处理法以及新型的生物脱氮技术等。

一种闪蒸脱氨的方法及其装置(CN 101134607A)，阐述了一种利用电离度大于氨的碱性物质将需要脱氨的溶液pH值调整到12以上，在20～35℃条件下输入闪蒸脱氨装置进行脱氨的方法，所述脱氨装置包括高压泵、塔体、鼓风机，其中塔体设有氨蒸汽出口、过滤器、氨溶液进口管、进风管、溶液排放口等。

高效脱氨氮塔(CN 1600693A)，阐述了一种处理工业氨氮废水的脱氨装置，包括塔体和固定安装在塔体上的废水进口管、处理水出口管、进空气管和放散管，塔体内自上而下依次布置有液体分布管、除沫器、塔板和空气分布器，液体分布管与废水进口管相连，空气分布器连接进空气管，处理水出口管安装在塔体的底封头上，顶封头上安装有放散管。该发明主要用于处理高浓度的焦化氨氮废水。

尽管氨氮去除方法很多，有时也采取多种技术联合处理，但还没有一种方法能高效、经济、稳定地处理氨氮废水，有些工艺在氨氮脱出的同时又带来了二次污染，而且由于不同废水的性质差异，必须有针对性地采取不同的技术及工艺。目前这些工艺及设备大部分都存在以下几个问题：①工艺设备仅针对一类或少数几类工业废水，不利于成套化和推广；②工艺设备以污染物处理为主，很少具备物料和能源回收系统；③即使有资源回收工艺及装置，但其处理效率和回收率普遍不高；④工艺设备受pH、温度、污染负荷及废水中其他污染物等条件的影响很大，可控性和适应性不高。

本发明针对各类氨氮废水，提出了处理并回收废水中氨的整套工艺及一体化设备。该工艺适合于处理各类含氨氮的工业废水、生活污水和农业废水等，同时可以回收废水中大部分氨；其一体化设备占地面积小、处理效果好、资源回收率高、操作简单、可控性高、适应性强。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理含有氨氮的废水并回收其中有用物质的工艺路线，同时形成一套高处理效率、高回收率、适应性广和投资较小的一体化设备，从而实现工业化和规模化。通过资源的回收再利用，从而降低污染物处理的成本和减少污染物的排放量，在保护环境的同时提高经济效益。

本发明提出的氨氮废水回用处理方法及装置，所述废水的来源为：工农业生产过程中产生的氨氮废水以及生活污水，废水中氨氮的浓度约30～15000mg/L，主要包括钢铁、石化、焦化、制革、制药、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、养殖、肉类加工和饲料等行业生产过程中排放的氨氮废水，以及生活污水、垃圾渗透液和农业废水等。

本发明的技术方案如下：

(1)预处理工艺：废水先进入自动加药装置调节pH值至10.5以上，然后进入热交换器或蒸汽加热、电加热装置进行预热，预热温度约40～95℃，预热系统配置程序升温自控装置；

(2)脱除工艺：预处理后废水进入脱除工段，经喷淋装置均匀布水，其工作压力约0.05～0.5MPa、喷雾角度60～120°、喷孔直径10～20mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h，然后采用强制鼓风的方式将废水中的氨吹脱出来，气液体积比为200∶1～4500∶1；

(3)一次脱氨后的废水进入循环喷淋系统进行重复脱除处理，循环喷淋系统工作压力约0.1～0.5MPa、喷雾角度90～120°、喷孔直径3～14mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h，含有大量氨的废气经除雾装置进入氨回收系统，净化后的废水排出；

(4)回收工艺：含氨废气经除雾装置过滤后进入回收工段，进行若干级的喷淋吸收，制成氨水粗品回收，净化后的气体从顶部排空，吸收喷淋系统的工作压力约0.2～0.5MPa、喷雾角度60～120°、喷孔直径4～27mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h；

(5)提纯工艺：回收的氨水粗品根据其用途进一步提纯精制。

为实现本发明方案，本发明设计了一体化的氨氮废水回用处理装置，其特征包括如下结构：进水管(1)，计量泵自动加药系统(2)，程序升温自动预热系统(3)，布水喷淋装置(4)，循环喷淋装置(5)，循环水泵(6)，风机(7)，隔板(8)，采用不锈钢丝网填料或塑料波纹斜板的除雾装置(9)，吸收喷淋装置(10)，废水出水口(11)，粗氨水出口(12)，氨水排放口(13)，液位控制器自动出水的氨脱除工段(14)和氨吸收工段(15)，产品精制工段(16)，余热回收循环管道(17)。

本发明所述氨氮废水回用处理装置，其形状为塔体或箱体，各工段按顺序纵向布置为塔体，或横向布置为箱体。

本发明所述氨氮废水回用处理装置，其材质为碳钢、不锈钢、玻璃钢、聚丙烯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚酰胺、聚苯醚或聚酯等其一，外包保温材料。

按照工艺路线，本发明可以叙述如下：

(1)工艺路线：氨氮废水处理回用工艺分为两个阶段，第一个阶段为氨脱除工艺，即将83.3～99.8％以上的氨从废水中提取出来，第二个阶段为氨回收工艺即将90.5～99.6％以上的氨收集并资源化。

(2)污染物脱除工艺：

①预处理工艺：废水先进入自动加药装置调节pH值至10.5以上，然后进入热交换器或蒸汽加热、电加热装置进行预热，预热温度约40～95℃，预热系统配置程序升温自控装置。

②脱除工艺：预处理后废水进入脱除工段，经喷淋装置均匀布水，其工作压力约0.05～0.5MPa、喷雾角度60～120°、喷孔直径10～20mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h，然后采用强制鼓风的方式将废水中的氨吹脱出来，气液比约200∶1～4500∶1。一次脱氨后的废水进入循环喷淋系统进行重复脱除处理，循环喷淋系统工作压力约0.1～0.5MPa、喷雾角度90～120°、喷孔直径3～14mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h，含有大量氨的废气经除雾装置进入氨回收系统，净化后的废水排出。

(3)污染物回收工艺：

①回收工艺：含氨废气经除雾装置过滤后进入回收工段，进行若干级的喷淋吸收，制成氨水并回收利用，净化后的气体从顶部排空。吸收喷淋系统的工作压力约0.2～0.5MPa、喷雾角度60～120°、喷孔直径4～27mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h。

②提纯工艺：回收的氨水粗品可以根据其用途进行进一步的提纯精制，以提高产品质量和回用率，避免产生二次污染。

(4)废水、废气处理回用一体化设备：

①设备形状：塔体或箱体，各工段可以按顺序纵向布置(塔体)或横向布置(箱体)。

②配套装置：加药装置、预热装置、液位控制装置、喷淋系统、循环系统、除雾装置、余热回收装置。

③设备结构：以工艺横向布置的箱体结构为例，废水依次经过加药混合装置和预热装置后进入设备主体，进水管进入主体后接喷淋装置，箱体由隔板隔开，依次为氨脱除段和氨回收段。脱除段再用隔板隔成若干小室，设置多段喷淋系统，底部设置循环系统将液体回入各喷淋段，底部储液区接入风管进行吹脱，脱氨后的废水经出口处的堰板排出；回收段也用隔板隔成若干小室并设置多段吸收系统，上部设置除雾装置和废气排放口，废气排放口接余热回用管路，将其热量重新用于废水的预热，氨水由出水堰排出进入提纯系统或直接回用。

④设备材质：碳钢、不锈钢、玻璃钢、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚缩醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚苯醚(PPO)、聚酯(PBT)等，外包保温材料。

本发明的技术要点如下：

一、自动控制

1、自动加药系统：根据废水的流量和氨氮的浓度，调节计量泵定量加药，保证预处理效果并节约药剂用量。

2、程序升温预热装置：热交换器开关或蒸汽阀门、电加热开关根据设定的温度自动开启或关闭，保证预热效果的同时减少能量消耗。

3、液位控制系统：氨脱除段和氨回收段均采用液位控制器自动出水，保证足够停留时间的同时防止设备中液位过高而影响处理效果。

二、工艺及设备特色

1、多段脱除和回收：设置多段脱除串联工艺，废液由底部储水槽循环打入各脱除段，重复吹脱处理，提高氨氮去除率(约83.3～99.8％)；设置多级吸收提纯工艺，提高氨的回收率(约90.5％～99.6％)，确保尾气达标排放。

2、除雾装置：废气排放口安置除雾装置，采用不锈钢丝网填料或塑料波纹斜板等，用于去除废气中的水分。

3、余热回收装置：不同的废水其氨氮的浓度差异较大，为保证脱除效率需对废水进行不同程度的预热处理，废水经处理后会产生温度较高的尾气，直接排放不仅对环境有一定影响，而且热量不能充分利用，在设备的废气排放口安置循环管路，将热气体回用于预热系统，通过热交换后再将其排出，以达到热能的充分利用和降低运行能耗的目的。

三、资源化利用

1、系统产生的氨水产品可以直接或经加工提纯后回用于不同行业的生产。

2、系统尾气的余热可以回用于系统的预热或者其他工艺的加热系统。

3、本发明所述热交换器可以利用废热水或其它具有较高温度的废液体加热氨氮废水、蒸汽加热器可以利用废蒸汽进行加热。

四、氨氮达标排放

氨氮浓度约30～15000mg/L的废水经本发明工艺及一体化设备处理后的出水平均可以达到《污水综合排放标准(GB 8978-1996)》中的一级排放标准。

附图说明

图1为本发明处理废水的工艺流程图。

图2为本发明的一体化设备图。1-进水管，2-自动加药系统，3-自动预热系统，4-布水喷淋装置，5-循环喷淋装置，6-循环水泵，7-风机，8-隔板，9-除雾装置，10-吸收喷淋装置，11-废水出水口，12-粗氨水出口，13-氨水排放口，14-氨脱除工段，15-氨吸收工段，16-产品精制工段，17-余热回收管道。

具体实施方式

实施例1

某冶金厂排放的超高浓度氨氮废水约350t/d，废水中主要污染物为：pH 3～10、NH₃-N6500～13500mg/L、SS 300mg/L，此外还含有一定量的无机盐和少量重金属离子。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)超高浓度氨氮废水先进入自动加药系统，加药系统分为两部分：第一部分为重金属沉淀系统，调整pH至接近中性后采用计量泵投加TMT重金属沉淀剂和PAC混凝剂，在管路混合器内混合均匀；第二部分为pH调整系统，由计量泵投加1～5mol/L的KOH溶液，将废水pH值调节至12.0～13.8，然后经滤柱过滤后进入预热系统。

(2)超高浓度氨氮废水经预处理后进入电加热装置，将水温提升至69.5～88.5℃，电加热器配备PLC温控器、数显仪。

(3)预热后超高浓度氨氮废水进入脱氨主体设备，通过喷淋装置分布均匀：单级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度90°、雾冠直径约2m、单个喷雾流量约15m³/h；设备材质采用聚碳酸酯(PC)，外包抗紫外线隔热层和耐热纤维，并以钢架支撑加固；空气通过穿孔布气管进入废水中将氨脱除，储液区内置潜水泵将废水不断打入循环喷淋系统：五级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度90°、雾冠直径约2m、单个喷雾流量约5m³/h；循环处理使得氮的去除率达到99.85％以上。

(4)脱氨后的废水由出水堰排出，氨气经双层不锈钢丝网填料过滤后进入吸收层；氨吸收采用四级喷淋：两两并联、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度120°、雾冠直径约4m、单个喷雾流量约20m³/h；吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水由溢流堰板进入浓缩系统，同时不断补充清水。

(5)粗氨水经精馏浓缩后外卖。经处理后废水中的氨氮浓度下降至6.5～23.2mg/L，氨回收率达到97.9％以上。

实施例2

某制革企业高浓度氨氮废水排放量约800t/d，废水水质为：pH 6～11、NH₃-N 300～5000mg/L，此外还含有一定量的Cr³⁺和极少量的Cr⁶⁺。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)高浓度氨氮废水先进入自动加药系统。加药系统pH调整分为两段：第一段由定量加药器投加饱和Ca(OH)₂溶液，调整pH至9.0～10.0并沉淀Cr，通过滤槽滤除；第二段由计量泵投加10～30％的NaOH溶液，将废水pH值调节至12.5～13.5。

(2)高浓度氨氮废水经除Cr和调整pH后进入蒸汽加热器，将水温提升至64.7～85.5℃，蒸汽加热器配备温控阀门和数字温度计。

(3)高浓度氨氮废水预热后进入主体设备，通过喷淋装置均匀喷洒并汇集于底部储液区：两级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度80°、雾冠直径约1.8m、单个喷雾流量约16.8m³/h；设备材质采用不锈钢，外包矿质保温棉，槽钢加固支撑；风机将空气送入底部废液，采用穿孔管布气从而将废水中的氨脱除，储液区内置潜水泵将废水不断打入循环喷淋系统：三级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度100°、雾冠直径约3.1m、单个喷雾流量约12m³/h；反复处理使得氮的去除率达到99.43％以上。

(4)经脱氨后的废水由液位控制器自动从废水出水堰排出，脱出的氨气经双层塑料斜板过滤后进入吸收层；氨回收部分设置三级喷淋吸收：第一层设一道喷淋、第二层设两道并联、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度120°、雾冠直径约3.5m、单个喷雾流量约18m³/h；吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水由溢流堰板进入浓缩系统，同时不断补充清水。

(5)粗氨水经浓缩后回用于制革工艺。经处理后废水中的氨氮浓度下降至4.6～24.7mg/L，氨回收率达到95.8％以上。

实施例3

某化肥厂氨氮废水的排放量约500t/d，其废水水质为：pH5～8，NH₃-N 800～1250mg/L，此外还含有少量磷酸盐。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)氨氮废水先进入自动加药系统。加药系统分为两段：第一段为除磷段，由计量泵投加饱和Ca(OH)₂溶液，调整pH至9.5～11.0，用滤膜滤除磷酸钙；第二段由计量泵投加0.5～2mol/L的NaOH溶液，将废水pH值调节至12.2～13.4。

(2)氨氮废水随后进入蒸汽加热装置(利用厂内的废蒸汽)，将水温提升至63.5～72.5℃，蒸汽加热器配备温控开关和精密温度计。

(3)氨氮废水然后进入脱氨设备的主体，通过喷淋装置分布均匀：单级喷淋、喷雾类型采用空心圆锥体、喷射角度100°、雾冠直径约2.5m、单个喷雾流量约20.5m³/h；设备采用聚丙烯(PP)，外包聚氨酯保温材料，角钢加强加固；空气通过微孔布气软管进入废水中将氨脱除，储水槽内置潜水泵将废水不断打入循环喷淋系统：两级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度90°、雾冠直径约2.0m、单个喷雾流量约10.5m³/h；循环吹脱使得氮的去除率达到98.54％以上。

(4)脱氨后废水由出水堰自动排出，氨气经PP斜板除雾层过滤后进入吸收层；氨吸收采用三级喷淋：第一层设一道喷淋、第二层设两道并联、喷雾类型采用空心圆锥体、喷射角度100°、雾冠直径约3.2m、单个喷雾流量约15m³/h；吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水通过液位控制器由溢流堰板排出，同时不断补充清水。

(5)粗氨水直接回用于生产。处理后废水中的氨氮浓度下降至6.5～11.5mg/L，氨回收率达到98.5％以上。

实施例4

某焦化厂排放的超高浓度氨氮废水1500t/d，废水水质较为复杂：pH4～8、NH₃-N 8000～14000mg/L，还含有一定量的难降解有机污染物和少量油。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)超高浓度氨氮废水先经斜板隔油后进入自动加药系统，加药系统前置Fe-C过滤层进行脱毒预处理，再由计量泵投加2～8mol/L的NaOH溶液，将废水pH值调节至13.2～14.5。

(2)超高浓度氨氮废水随后进入电加热装置，将水温提升至78.5～89.5℃，电加热器配备电磁温控仪和数显温度计。

(3)预热后的超高浓度氨氮废水然后进入脱氨一体化设备，通过喷淋装置分布均匀并汇集于储水槽：三级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度90°、雾冠直径约2.0m、单个喷雾流量约20.8m³/h；设备主体采用不锈钢，外包玻璃棉，碳钢加强加固；压缩空气通过微孔曝气器进入废水中将氨脱除，储液区内置潜水泵将废水不断打入循环喷淋系统：六级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度100°、雾冠直径约2.8m、单个喷雾流量约10.5m³/h；循环处理使得氮的去除率达到99.86％以上。

(4)脱氨后废水由出水堰排出需进一步进行生化处理以去除难降解有机物，氨气经不锈钢丝网填料(双层)过滤后进入吸收层；氨吸收采用六级喷淋：两两并联共三道、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度120°、雾冠直径约4m、单个喷雾流量约23.5m³/h；吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水由溢流堰板进入精馏系统，同时不断补充清水。

(5)粗氨水精馏提纯后罐装外卖。处理后废水中的氨氮浓度下降至8.7～21.1mg/L，氨回收率达到97.8％以上。

实施例5

某石油化工厂排放的高浓度氨氮废水水量约3000t/d，废水水质为：pH5～10、NH₃-N 900～2800mg/L，还含有大量油类和少量的酚、硫等。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)高浓度氨氮废水经斜板隔油和浮选后进入本系统的自动加药系统，自动加药系统分为两部分：第一部分为除硫和过滤，由计量泵投加0.2～1mol/L的FeCl₂溶液沉淀S^2-，并用砂滤柱过滤；第二部分为pH调整，由计量泵投加0.5～3mol/L的KOH溶液，将废水pH值调节至12.9～13.6。

(2)高浓度氨氮废水随后进入热交换器(利用厂内废热水加热)，将水温提升至62.5～77.6℃，热交换器配备PLC温控阀门和数显仪。

(3)加热后的高浓度氨氮废水进入脱氨设备的吹脱层，通过喷淋装置分布均匀：四级喷淋、喷雾类型采用空心圆锥体、喷射角度60°、雾冠直径约1.5m、单个喷雾流量约31.3m³/h；设备采用碳钢，外包聚氨酯保温材料，环氧防腐处理；空气通过大型散流器进入废水中将氨脱除，储液区内置循环泵将废水不断打入循环喷淋系统：六级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度120°、雾冠直径约3.8m、单个喷雾流量约20.8m³/h；反复处理使得氮的去除率达到99.19％以上。

(4)脱氨后废水由出水堰排出，氨气经不锈钢丝网填料和塑料除雾板过滤后进入吸收层；氨吸收采用五级喷淋：前两道均两级并联、后一道单级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度120°、雾冠直径约4m、单个喷雾流量约7.5m³/h；，吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水由溢流堰板经液位控制器自动排入浓缩系统，同时不断补充清水。

(5)粗氨水经浓缩提纯后外卖。处理后废水中的氨氮浓度下降至7.3～14.8mg/L，氨回收率达到98.3％以上。

实施例6

某食品加工厂排放的高浓度氨氮废水水量约1200t/d，其废水的水质为：pH6～9、NH₃-N500～1800mg/L、SS 450～600mg/L、动植物油100～230mg/L、无机盐1.5％。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)高浓度氨氮废水经隔油和过滤后进入本设备的自动加药系统，由计量泵投加0.2～2mol/L的NaOH溶液，将废水pH值调节至12.6～13.7。

(2)高浓度氨氮废水随后进入电加热器，将水温提升至68.7～75.4℃，电加热器配备程序升温系统和精密数显温度计。

(3)预热后的高浓度氨氮废水通入脱氨设备主体，通过喷淋装置分布均匀：三级喷淋、喷雾类型采用空心圆锥体、喷射角度80°、雾冠直径约2.2m、单个喷雾流量约16.7m³/h；设备主体材料采用双层聚丙烯(PP)，外包硅酸盐保温材料，槽钢加固加强；压缩空气通过穿孔布气管进入废水中将氨脱除，储液区内置潜水泵将废水不断打入循环喷淋系统：三级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度90°、雾冠直径约2.3m、单个喷雾流量约16.5m³/h；反复处理使得氮的去除率达到98.70％以上。

(4)脱氨后废水由出水堰排出，氨气经双层PP除雾斜板过滤后进入吸收层；氨吸收采用三级喷淋：串联布置、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度120°、雾冠直径约4m、单个喷雾流量约5.8m³/h；吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水由溢流堰板进入浓缩系统，同时不断补充清水。

(5)粗氨水脱盐精制提纯后回用于生产。处理后废水中的氨氮浓度下降至5.7～15.2mg/L，氨回收率达到98.9％以上。

实施例7

某制药厂排放的高浓度氨氮废水约600t/d，废水水质为：pH3～11、NH₃-N 1100～2300mg/L，并含有大量难降解有机污染物。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)高浓度氨氮废水进入自动加药系统，加药系统前置Fe-C过滤层将pH调节至3左右并进行脱毒预处理，然后再由计量泵投加0.5～2.5mol/L的KOH溶液，将废水pH值调节至13.3～14.2。

(2)高浓度氨氮废水随后进入蒸汽加热器(接厂内废蒸汽)，将水温提升至71.8～85.3℃，蒸汽加热器配备自动温控阀门和数显操作面板。

(3)加热后的高浓度氨氮废水再进入脱氨设备，通过喷淋装置分布均匀：两级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度60°、雾冠直径约1.5m、单个喷雾流量约12.5m³/h；设备采用不锈钢，外包耐热纤维保温层，并用角铁加固支撑；空气通过微孔布气软管进入废水中将氨脱除，储液区内置循环泵将废水不断打入循环喷淋系统：两级喷淋、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度100°、雾冠直径约2.8m、单个喷雾流量约13.5m³/h；反复处理使得氮的去除率达到99.12％以上。

(4)脱氨后废水由出水堰排出进入生化处理系统进行进一步的深化处理，氨气经不锈钢丝网填料除雾层过滤后进入吸收层，氨吸收采用四级喷淋：两两并联布置、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度100°、雾冠直径约3.2m、单个喷雾流量约4.5m³/h；吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水通过液位控制器的起停自动由溢流堰板排出，同时不断补充清水。

(5)粗氨水直接外卖。处理后废水中的氨氮浓度下降至4.7～13.8mg/L，氨回收率达到95.3％以上。

实施例8

某玻璃制造厂排放的氨氮废水水量约150t/d，水质成分为：pH5～10、NH₃-N 400～1400mg/L、SS 350～500mg/L。利用本发明工艺及设备进行脱氨处理的工艺流程如下：

(1)氨氮废水进入自动加药系统，自动加药系统前端设置混凝沉淀过滤器，投加PAC混凝剂并用蜂窝滤芯过滤废水，然后再由计量泵投加5～30％的NaOH溶液，将废水pH值调节至12.0～13.1。

(2)氨氮废水随后进入热交换器(利用玻璃厂排放的热空气)，将水温提升至66.5～75.2℃，热交换器配备温控起停装置和数显仪。

(3)预热后的氨氮废水再进入脱氨设备，通过喷淋装置分布均匀：单级喷淋、喷雾类型采用空心圆锥体、喷射角度90°、雾冠直径约2.0m、单个喷雾流量约6.5m³/h；设备材质采用玻璃钢，外包玻璃棉保温层，角铁加固支撑；空气通过穿孔布气管进入废水中将氨脱除，储液区内置潜水泵将废水不断打入循环喷淋系统：单级喷淋、喷雾类型采用空心圆锥体、喷射角度100°、雾冠直径约2.4m、单个喷雾流量约7.8m³/h；反复处理使得氮的去除率达到98.33％以上。

(4)脱氨后废水由出水堰排出，氨气经不锈钢丝网填料过滤后进入吸收层，氨吸收采用三级喷淋：并联、喷雾类型采用实心圆锥体、喷射角度120°、雾冠直径约3.5m、单个喷雾流量约3.8m³/h；吸收液由循环泵回入喷淋系统重复利用，粗氨水由溢流堰板进入浓缩系统，同时不断补充清水。

(5)粗氨水浓缩后回用于生产。处理后废水中的氨氮浓度下降至7.5～13.4mg/L，氨回收率达到96.5％以上。

Claims

1.氨氮废水回用处理方法，所述氨氮废水为工业生产过程中产生的氨氮废水，废水中氨氮的浓度为300～15000mg/L，其特征在于以下步骤：

(1)预处理工艺：废水先进入自动加药装置调节pH值至10.5以上，然后进入热交换器或蒸汽加热或电加热装置进行预热，预热温度40～95℃，预热系统配置程序升温自控装置；

(2)脱除工艺：预处理后废水进入脱除工段，经喷淋装置均匀布水，其工作压力0.05～0.5MPa、喷雾角度60～120°、喷孔直径10～20mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h，然后采用强制鼓风的方式将废水中的氨吹脱出来，气液体积比为200∶1～4500∶1；

(3)一次脱氨后的废水进入循环喷淋系统进行重复脱除处理，循环喷淋系统工作压力为0.1～0.5MPa、喷雾角度90～120°、喷孔直径3～14mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h，含有大量氨的废气经除雾装置进入氨回收系统，净化后的废水排出；

(4)回收工艺：含氨废气经除雾装置过滤后进入回收工段，进行若干级的喷淋吸收，制成氨水粗品回收，净化后的气体从顶部排空，吸收喷淋系统的工作压力0.2～0.5MPa、喷雾角度60～120°、喷孔直径4～27mm、喷雾类型实心或空心圆锥、雾冠直径1.5～4m、喷雾流量1.0～500m³/h；

(5)提纯工艺：回收的氨水粗品根据其用途进一步提纯精制。