CN102010090A

CN102010090A - 一种氨氮废水处理回用的工艺

Info

Publication number: CN102010090A
Application number: CN 201010541783
Authority: CN
Inventors: 楼永通; 李嘉
Original assignee: HANGZHOU LANRAN ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Lanran Technology Co ltd; Hangzhou Water Treatment Technology Development Center Co Ltd
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2030-11-12
Also published as: CN102010090B

Abstract

本发明提供一种氨氮废水处理回用的工艺，它用超滤系统对氨氮废水进行处理。本发明工艺组合合理、降低投资和运行成本、对于废水中的水资源，利用膜分离技术分离高效、常温运行、无相变等节能特点，把废水中的水透过膜后回用，将废水中的铵盐适时处理，变废为宝，对外零排放。对纳滤后的浓水再回至电渗析的进水侧进行处理，实现对外废水零排放并最大限度地收集铵盐。

Description

一种氨氮废水处理回用的工艺

技术领域

本发明涉及一种氨氮废水处理回用的工艺。

背景技术

随着我国工业的迅速发展，氨氮废水的产生对环境影响越来越严重，其中的氨氮与氯离子的大量排放都会导致对环境产生很大的危害。水体中氨氮浓度过高，会导致水体富氧化，水资源恶化，同时也会对人体的健康造成一定得影响。而氯离子的大量排放也会导致土壤结构改变，对农作物以及地下建筑带来很大危害。目前在我国，氨氮废水的处理仍然是一个亟待解决的问题，因此，研究经济有效地处理氨氮废水的技术具有十分重要的现实意义。

氨氮废水通常是冶金生产过程的废水，其常用处理方法是：先将氨氮废水通过斜板沉淀进行沉淀分离去除大部分固体悬浮物，再采用吹脱法或者生化池进行厌氧好氧处理，以达到进入污水处理厂纳管要求。不仅容易造成二次污染，且污染物没有得到回收，不符合清洁生产要求。

国内大多数氨氮废水处理都没有从清洁生产、用水平衡、资源回收角度系统分析加工过程中的工艺特点，进行废水的综合处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种氨氮废水处理回用的工艺，能够对氨氮废水进行综合处理。为此，本发明采用以下技术方案：它对氨氮废水进行步骤（1）的处理：用超滤系统对氨氮废水进行处理；

所述工艺还设有氨氮废水的氨氮浓度阈值，如氨氮废水的氨氮浓度大于阈值，在步骤（1）之后进入步骤（2），如氨氮废水的氨氮浓度小于阈值，在步骤（1）之后进入步骤（3）；

（2）、用电渗析系统进行处理，电渗析系统产水进行步骤（3）的处理，浓水进入蒸发系统；

（3）、用纳滤系统进行处理，经过纳滤系统处理后的产水送至用水点回用，浓水进入步骤（2）。

由于采用上述技术方案，本发明工艺具有以下技术效果：

1、工艺组合合理。本发明中首先采用超滤（UF）工艺，超滤系统在一定压力下，当水流过膜表面时，只允许水、无机盐和小分子物质透过膜，而截留水中的悬浮物、大分子有机物、胶体和微生物，以达到净化分离的目的；在超滤后，根据氨氮浓度的大小在电渗析系统与纳滤系统之间进行内循环处理废水，电渗析技术把废水中的无机盐份进行脱盐和浓缩，具有较高的透过速度和脱盐性能。整个工艺的出水一股回用一股进蒸发系统，实现废水回用和零排放；

2、降低投资和运行成本。对于废水中的水资源，利用膜分离技术分离高效、常温运行、无相变等节能特点，把废水中的水透过膜后回用，把绝大部分无机盐和有机物截留在浓水侧。从而降低投资和运行成本。做到清洁生产的同时，尽可能降低投资和运行成本；

3、将废水中的铵盐适时处理，变废为宝，对外零排放。对于废水中的铵盐，为了防止二次污染，在废水经电渗析处理后，对其含高浓度铵盐的浓水直接采用蒸发系统处理，含部分氨氮的蒸发冷凝水回用到氨氮废水处理的萃取分离工段，浓缩液经冷却离心后转变成固体盐，回收作为副产品外卖，即把含铵废水变成氮肥外卖，产生经济效益、环境效益和社会效益。对纳滤后的浓水再回至电渗析的进水侧进行处理，实现对外废水零排放并最大限度地收集铵盐。

附图说明

图1为本发明氨氮废水处理回用工艺的流程图。

具体实施方式

进入本发明工艺的氨氮废水，最好先进行前处理，所述前处理可采用对氨氮废水的传统处理方法---沉淀分离，使废水进行前期处理至下述指标：CODcr：60-100mg/l；悬浮固体的含量：100 mg/l以下；pH：6-9。上述参数也可根据后续处理的需要进行调整。

参照附图，对进入本发明工艺的氨氮废水先进行步骤（1）的处理：用超滤系统对氨氮废水进行处理，通过超滤（UF）去除小颗粒悬浮物和胶体；在步骤（1）中，超滤的回收率控制在90%以上，对悬浮固体总量TSS的去除率达到90%以上。上述参数也可根据后续处理的需要进行调整。超滤系统采用的膜组件可采用中空纤维膜片，膜材料选自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜。

所述工艺还设有氨氮废水的氨氮浓度阈值，所述阈值取自1.5%～2.5%（质量百分比），在本实施例中定位2%（质量百分比）。

如氨氮废水的氨氮浓度大于阈值，在步骤（1）之后进入步骤（2），如氨氮废水的氨氮浓度小于阈值，在步骤（1）之后进入步骤（3），

（2）、用电渗析系统进行处理，电渗析系统产水进行步骤（3）的处理，浓水进入蒸发系统；电渗析的pH值控制在6-9之间，处理后产水的氨氮浓度≤1%（质量百分比），浓水的氨氮浓度≥10%（质量百分比）；上述参数也可根据系统的特点和后续处理的需要进行调整。

（3）、用纳滤系统进行处理，纳滤（NF）去除绝大部分盐分和有机物，经过纳滤系统处理后的产水送至用水点回用，浓水进入步骤（2）；纳滤系统的产水氨氮浓度≤100ppm，回收率达到70%以上，浓水氨氮浓度≥0.5%。纳滤系统采用的膜组件可采用卷式膜组件，膜材料选自聚酰胺、聚砜、聚醚砜。

所述步骤（2）的浓水进入蒸发系统处理后，冷凝水回用到氨氮废水的萃取分离工段，浓缩液经冷却离心后转变成固体盐。

以下对上述的处理系统做进一步的描述：

1、超滤（UF）系统

本发明工艺中前处理废水采用了超滤（UF）工艺，该超滤（UF）系统的运行方式采用错流过滤方式，浓水进行回流，并辅以频繁气、水反洗技术，以保证膜系统稳定的产水量，并提高系统的水利用率，也使系统运行更稳定。

超滤系统包括预过滤装置、超滤装置、反洗氧化剂加药装置和反洗泵等设备。超滤膜分离技术具有占地面积小、出水水质好、自动化程度高等特点。本系统采用材质为高分子材料的中空纤维，其表面活化层致密，支撑层为海绵状网络结构，故耐压、抗污染、使用寿命长，且能长期保证产水水质，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力，保证纳滤（NF）系统和蒸发系统的正常运行。

超滤装置设计采用模块化设计，运行采用错流过滤、水反洗的全自动连续运行方式。根据氨氮废水水质特点，各设计一套超滤系统，处理量均约为5m³/h，而其他系统由于水量小或者悬浮固体总量（TSS）较低，采用布袋过滤器和滤芯过滤器，超滤装置设置在线化学清洗系统。

2、纳滤（NF）系统

本工艺中废水回用的较关键技术是一种环境友好型的水处理技术--纳滤，利用多年废水回用项目中膜分离技术应用的经验，选择的纳滤膜具有较高的透过速度和脱盐性能。该系统采用的纳滤膜元件，具有脱盐率高、透过速度快、机械强度好、抗污染性能好等特点，其优点在于：

1）、该种膜元件通过增加膜袋的片数，缩短进水流道的长度，增大进水隔网的宽度，不仅拥有更高的水通量，而且可以减少有机物及微生物在膜表面的吸附，具有更强的耐污染能力；

2）、通过对膜材料的改进，创造了具有优异的化学物理稳定性、耐久性、以及高产水量和高脱盐性能的膜元件；

3）、膜片表面更光滑、更耐污染，膜片的电荷性更适合于处理冶金废水。

3、电渗析（ED）系统

电渗析是一种利用膜的选择透过性对水中的带电电解质和不带电物质进行分离而达到脱盐、浓缩等预期目的的一种膜分离设备。电渗析器的主要部件为阴、阳离子交换膜、隔板与电极三部分。隔板构成的隔室为液体流经过的通道。物料经过的隔室为脱盐室，浓水经过的隔室为浓缩室。在直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，阳离子透过阳膜，阴离子透过阴膜，脱盐室的离子向浓缩室迁移，浓缩室的离子由于膜的选择透过性而无法向脱盐室迁移。这样淡室的盐分浓度逐渐降低，相邻浓缩室的盐分浓度相应逐渐升高。即把废水中的的无机盐分进行脱盐或浓缩。

Claims

1.采用膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于它对氨氮废水进行步骤（1）的处理：用超滤系统对氨氮废水进行处理；

2.如权利要求1所述的膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于在步骤（1）前还对氨氮废水进行前期处理至下述指标：CODcr：60-100mg/l；悬浮固体的含量：100 mg/l以下；pH：6-9。

3.如权利要求1所述的膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于在步骤（1）中，超滤的回收率控制在90%以上，对悬浮固体总量的去除率达到90%以上。

4.如权利要求1、2或3所述的膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于所述阈值取质量百分比1.5%～2.5%；

在步骤（2）中电渗析的pH值控制在6-9之间，处理后产水的氨氮质量百分比浓度≤1%，浓水的氨氮质量百分比浓度≥10%；在步骤（3）中，纳滤系统的产水氨氮浓度≤100ppm，回收率达到70%以上，浓水氨氮浓度≥0.5%。

5.如权利要求1、2或3所述的膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于所述步骤（2）的浓水进入蒸发系统处理后，冷凝水回用到氨氮废水的萃取分离工段，浓缩液经冷却离心后转变成固体盐。

6.如权利要求4所述的膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于所述步骤（2）的浓水进入蒸发系统处理后，冷凝水回用到氨氮废水的萃取分离工段，浓缩液经冷却离心后转变成固体盐。

7.如权利要求1所述的膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于超滤系统采用的膜组件为中空纤维膜片，膜材料选自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜。

8.如权利要求1所述的膜法处理氨氮废水的工艺，其特征在于纳滤系统采用的膜组件为卷式膜组件，膜材料选自聚酰胺、聚砜、聚醚砜。