CN101851016B - 一种氯化铵废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用电渗析装置处理氯化铵废水的方法。目前电渗析技术局限使用在海水淡化中，无人涉足使用于工业氯化铵废水，终其原因主要是浓度难以得到提高，浓缩后的浓水还需要进一步处理，无法达到深度净化的效果。本发明的特征在于：配置4组浓缩电渗析膜堆和2组淡化电渗析膜堆，先将2组浓缩电渗析膜堆和1组淡化电渗析膜堆串联为一套串联系统，再将得到的二套串联系统并联，然后利用上述的系统进行氯化铵废水处理。本发明突破了电渗析装置在化工氯化铵废水处理中的瓶颈问题，通过浓缩电渗析膜堆浓水侧的浓水自循环、废水浓度的调节和浓水出水的控制，使出水量与进水量一致，建立了水平衡，减少了水量不平衡的劳动量。

Description

一种氯化铵废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体地说是一种利用电渗析装置处理氯化铵废水的方法。
背景技术
近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，为满足公众对环境质量要求的不断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准，研究开发经济、高效的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。
氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程，均排放氨氮废水，其浓度取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废水，选择技术方案主要取决于：水的性质、处理效果、经济效益以及处理后出水的最后处置方法等。
虽然现有许多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，但其应用于工业废水的处理，必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水质及比较经济等优点，因此，目前氨氮处理实用性较好的方法为：生物脱氮法、氨吹脱、汽提法、折点氯化法、离子交换法，生物脱氮法通常包括生物硝化法和生物反硝化法。而电渗析技术却局限使用在海水淡化中，无人涉足使用于工业氯化铵废水，终其原因主要是浓度难以得到提高，浓缩后的浓水还需要进一步处理，无法达到深度净化的效果，同时系统设备容易腐蚀，在操作上比较复杂，不容易控制水量平衡。此外，由于树脂电驱动膜的损耗、更新率比较快，年消耗成本比较大，很难判断膜堆的具体损耗情况，造成更换的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有氨氮废水处理方法存在的瓶颈，提供一种利用海水淡化电渗析装置处理氯化铵废水的方法。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种氯化铵废水的处理方法，其特征在于：配置4组浓缩电渗析膜堆和2组淡化电渗析膜堆，先将2组浓缩电渗析膜堆和1组淡化电渗析膜堆串联为一套串联系统，再将得到的二套串联系统并联，2套串联系统即可独立操作，也可以联合运行，提高了系统的灵活性，既便于维修，同时适应废水处理过程中各种异常情况，提高了稳定性。
4组浓缩电渗析膜堆浓水侧由第一浓水箱供料，浓水侧流出的浓水返流到第一浓水箱中，前2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第一淡水箱供料，需要处理的5-9％质量浓度的氯化铵废水直接进入第一淡水箱作为原料，淡水侧流出的淡水进入第二淡水箱中，后2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第二淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进入第三淡水箱中。通过控制淡水侧与浓水侧的流量差和压差使淡水中的氯化铵向浓水迁移，带走水分，同时带走水分，而浓水侧始终维持稳定的自循环，通过浓水的不断循环使浓度提高至目标要求，第一浓水箱内的废水达到高液位后，多出的符合浓度目标要求的浓水从溢流口流入到溢水箱中，由于是自循环，操作简单且浓度均匀稳定，接着对溢出的浓水进行蒸发处理；由于自循环的采用省略了一些浓水箱的投入，减少了场地占用，减少投资，降低消耗；自溢流简化了自动化设备的投入同时大大节约了投资成本。
2组淡化电渗析膜堆浓水侧由第二浓水箱供料，浓水侧流出的浓水返到第二浓水箱中，淡水侧由第三淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进行反渗透处理，同时反渗透处理出来的浓水分别进入到第二浓水箱和第三淡水箱，根据实际的处理效果来调节分配量。
在废水处理的开始阶段，第一、二浓水箱和第一淡水箱均装入需要处理的5-9％质量浓度的氯化铵废水原料，第二、三淡水箱装入纯水；
在废水处理过程中，通过第三淡水箱内的废水对第一、二浓水箱内的废水浓度进行调节和第二浓水箱内的废水对第一浓水箱内的废水浓度进行调节，使第一浓水箱内的废水浓度控制在目标要求，第二浓水箱内的废水浓度接近于废水原料浓度；第一浓水箱始终采用4组浓缩电渗析膜堆浓水侧流出的浓水回流作为原料，通过控制浓水出水量来综合调节浓度，使出水量与进水量一致，从而建立水平衡，简化了人工操作的频率，减少水量不平衡的劳动量，2组淡化电渗析膜堆产出的浓水可以进入到第一淡水箱内作为其原料，形成循环，同时起到了调节浓度的作用。
上述的氯化铵废水的处理方法，每组电渗析膜堆按280-320对阴阳膜的数量进行串联，氯化铵废水的浓缩目标值为15％的质量浓度，氯化铵废水的淡化目标值为4％的质量浓度，每组电渗析膜配备一台高频开关柜，电流调节在115A。
上述的氯化铵废水的处理方法，二套串联系统共同一组浓水泵、淡水泵和极水泵，大量的减少投资和场地占用量。
本发明突破了电渗析装置在化工氯化铵废水处理中的瓶颈问题，具有以下有益效果：1)通过浓缩电渗析膜堆浓水侧的浓水自循环、废水浓度的调节和浓水出水的控制，使出水量与进水量一致，建立了水平衡，减少了水量不平衡的劳动量；2)自溢流简化了自动化设备的投入同时大大节约了投资成本；3)减少了在国内外比较复杂的氨氮废水处理设备中的巨额投资和每年20％的损耗，同时使电渗析装置的应用领域得到扩展。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
原料：质量浓度5％的氯化铵废水，pH＝7，温度50℃，有胶体颗粒和悬浮物。处理量(即原料进水量)：8m3/h。
将电驱动阴、阳膜、隔板、极膜、极板、铁夹板按照每组300对阴阳膜的数量进行串联，配备4组浓缩电渗析膜堆A/B/C/D，2组淡化电渗析膜堆E/F，形成ACE串联为一组，BDF串联为一组，第一组与第二组再并联，形成既完整又独立的废水处理系统。在该系统中，ACE与BDF共同一组浓水泵、淡水泵和极水泵，在该系统中，浓缩目标值达到质量浓度15％的氯化铵，淡化目标达到质量浓度4％的氯化铵。
4组浓缩电渗析膜堆浓水侧由第一浓水箱供料，浓水侧流出的浓水返流到第一浓水箱中，前2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第一淡水箱供料，淡水侧流出的淡水(浓度为3％)进入第二淡水箱中，后2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第二淡水箱供料，淡水侧流出的淡水(浓度为1％)进入第三淡水箱中。需要处理的5％浓度的氯化铵废水进入第一淡水箱内，通过控制淡水侧与浓水侧的流量差和压差使得淡水中氯化铵向浓水迁移，同时带走水分，而浓水侧始终维持自循环(在1∶1的产水比例下)，通过浓水的不断循环使浓度提高至目标要求15％。在第一浓水箱内的废水达到高液位后，多出的符合浓度目标15％要求的浓水从溢流口流入到溢水箱中，接着对溢出的浓水进行蒸发处理。
2组淡化电渗析膜堆浓水侧由第二浓水箱供料，浓水侧流出的浓水返到第二浓水箱中，淡水侧由第三淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进行反渗透处理。
在废水处理的开始阶段，第一、二浓水箱和第一淡水箱均装入质量浓度为5％的氯化铵废水原料，第二、三淡水箱装入纯水。
在废水处理过程中，通过第三淡水箱内的废水对第一、二浓水箱内的废水浓度进行调节和第二浓水箱内的废水对第一浓水箱内的废水浓度进行调节，使第一浓水箱内的废水浓度控制在目标要求15％，第二浓水箱内的废水浓度接近于废水原料浓度5％。第一浓水箱始终采用4组浓缩电渗析膜堆的浓水回流作为原料，通过控制浓水出水量来综合调节浓度，使出水量与原料的进水量一致，溢流出的浓水为8m3/h。采用第二浓水箱内的废水(浓度为5％)进入第一淡水箱内作为其原料，形成循环。

Claims (2)

1.一种氯化铵废水的处理方法，其特征在于：配置4组浓缩电渗析膜堆和2组淡化电渗析膜堆，先将2组浓缩电渗析膜堆和1组淡化电渗析膜堆串联为一套串联系统，再将得到的二套串联系统并联；
4组浓缩电渗析膜堆浓水侧由第一浓水箱供料，浓水侧流出的浓水返流到第一浓水箱中，前2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第一淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进入第二淡水箱中，后2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第二淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进入第三淡水箱中；通过控制淡水侧与浓水侧的流量差和压差使淡水中的氯化铵向浓水迁移，同时带走水分，而浓水侧始终维持稳定的自循环，通过浓水的不断循环使浓度提高至目标要求，在第一浓水箱内的废水达到高液位后，多出的符合浓度目标要求的浓水从溢流口流入到溢水箱中，接着进行蒸发处理；
2组淡化电渗析膜堆浓水侧由第二浓水箱供料，浓水侧流出的浓水返到第二浓水箱中，淡水侧由第三淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进行反渗透处理；
在废水处理的开始阶段，第一、二浓水箱和第一淡水箱均装入需要处理的5-9％质量浓度的氯化铵废水，第二、三淡水箱装入纯水；
在废水处理过程中，通过第三淡水箱内的废水对第一、二浓水箱内的废水浓度进行调节和第二浓水箱内的废水对第一浓水箱内的废水浓度进行调节，使第一浓水箱内的废水浓度控制在目标要求，第二浓水箱内的废水浓度接近于废水原料浓度；第一浓水箱始终采用4组浓缩电渗析膜堆的浓水回流作为原料，通过控制浓水出水量来综合调节浓度，采用第二浓水箱内的废水和需要处理的5-9％质量浓度的氯化铵废水作为第一淡水箱的原料。
2.根据权利要求1所述的氯化铵废水的处理方法，其特征在于每组电渗析膜堆按280-320对阴阳膜的数量进行串联，氯化铵废水的浓缩目标值为15％的质量浓度，氯化铵废水的淡化目标值为4％的质量浓度。
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