CN103663833A - 一种高氨氮废水流化吹脱的处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种高氨氮废水流化吹脱的处理方法，其过程为：分别将高氨氮废水和碱液送入管道混合器内进行混合，调pH值为9-13，并加热至20～50℃；加热后的废水进入流化吹脱塔内与空气和流化状态的颗粒填料接触传质，吹脱后的废水由流化吹脱塔底端的废水出口排出，含游离态氨的空气由流化吹脱塔顶端的废气出口排出。本发明还公开了用于实现上述方法的装置。

Description

一种高氨氮废水流化吹脱的处理方法和装置

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体地涉及一高氨氮废水流化吹脱的处理方法。

本发明还涉及实现上述处理方法的装置。

背景技术

高氨氮废水主要来自化工、冶金、动物及人类的排泄，是当前引起水污染的主要成因之一。针对高氨氮废水的处理方法主要包括：生物处理法、蒸汽吹脱法、蒸氨法、空气吹脱法等。

生物处理法，如CN102503042，名称为一种高氨氮废水的高效处理方法，该方法采用曝气+接触氧化+专嗜氨氮微生物的处理方法来去除氨氮，其去除率达98%以上，但存在技术复杂、水力停留时间长（120h）等问题。

蒸汽吹脱法和蒸氨法虽然氨氮去除率低于生物处理法，但可以在较短时间内回收氨氮资源，也被应用于工业，然而存在能耗大、运行成本高等问题。

空气吹脱法目前应用较为广泛，该法具有工艺简单、操作简便、处理效果稳定等优点，但存在氨氮去除率低（一般为60%～70%），塔内填料容易粘连结垢导致氨氮去除效果变差等问题。而改进的空气吹脱法，如CN101935080 A，名称为高浓度氨氮吹脱处理系统，该系统通过改变气液上下分布方式达到提高氨氮去除效果（出水氨氮能够达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准），但是装置内构件复杂，建设费用和运行成本高。综上所述，目前工业上应用于高氨氮废水的技术较多，但仍需一种经济、高效的高氨氮废水处理技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高氨氮废水流化吹脱的处理方法。

本发明的又一目的在于提供一种实现上述方法的装置。

为实现上述目的，本发明提供的高氨氮废水流化吹脱的处理方法，其过程为：

分别将高氨氮废水和碱液送入管道混合器内进行混合，调pH值为9-13，并加热至20～50℃；加热后的废水进入流化吹脱塔内与空气和流化状态的颗粒填料接触传质，吹脱后的废水由流化吹脱塔底端的废水出口排出，含游离态氨的空气由流化吹脱塔顶端的废气出口排出。

所述高氨氮废水流化吹脱的处理方法，其中，流化吹脱的气液体积比为3000:1～8000:1，水力停留时间为1～3h。

本发明提供的用于实现上述处理方法的装置，为流化吹脱塔，该流化吹脱塔内的上部设有废水布水器，废水布水器连接废水进口，高氨氮废水导入废水进口后通过废水布水器均匀布于流化吹脱塔内；废水布水器为耐腐蚀的大阻力布水板或穿孔管的一种；

流化吹脱塔内的底部设有空气进口和废水出口，流化吹脱塔内的顶部设有废气出口；流化吹脱塔内的下部设有布气承托板，布气承托板上填充有颗粒填料；布气承托板为耐腐蚀且具有机械强度的大阻力布气板；

空气从流化吹脱塔底部的空气进口鼓入并经过布气承托板均匀布于流化吹脱塔内，与均匀布于流化吹脱塔内的废水充分接触传质，吹脱后的废水由塔底端废水出口排出，含游离态氨的空气由塔顶端废气出口排出。

其中，大阻力布水板和穿孔管上开有孔洞。

其中，流化吹脱塔内的颗粒填料在静态时填充高度为流化吹脱塔高的10%～30%。

其中，颗粒填料是生物陶粒、活性炭、稀土瓷砂的一种，平均粒径为2～6mm。

本发明相比于传统空气吹脱法，具有如下的有益效果：

1）气液传质性能好，氨氮去除率高。本发明的流化吹脱塔内的颗粒填料由静态变为动态，使传质液膜厚度变薄并及时打破气泡，进而减小了游离态氨在液膜中传质的阻力，不断更新气泡内空气，有利于气液相有效地传质，提高了游离态氨传质速率，从而达到提高氨氮去除率的目的。

2）避免了塔内颗粒填料之间粘连结垢。传统吹脱方法，填料堆积于塔内，由于碱性废水不断流经填料表面，污垢逐渐堆积，设备运行一段时间后，使颗粒填料之间发生粘连结垢，气液相传质比表面积减少，导致氨氮去除率下降；在流化吹脱塔内，由于颗粒填料颗粒时刻处于运动状态，增加了颗粒填料之间的相互摩擦，易将其表面污垢去除，达到自洁的效果，从而避免了颗粒填料之间粘连结垢，减少了设备清洗次数。

3）设备投资小。本发明的颗粒填料采用生物陶粒、活性炭、稀土瓷砂的一种，而传统空气吹脱法的填料一般采用拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等，在同等条件下，本发明中所用颗粒填料的市场价是传统吹脱填料的20%～50%，而用量为传统空气吹脱法的30%～50%，从而大大降低了投资成本。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的流化吹脱塔结构示意图。

附图中主要组件符号说明：

1塔体，2废水进口，3空气进口，4废水出口，5废气出口，6废水布水器，7颗粒填料，8布气承托板。

具体实施方式

本发明克服了传统空气吹脱法的不足，提供了一种高氨氮废水流化吹脱的处理方法。

如图1所示，本发明的处理方法的流程是，分别将高氨氮废水和碱液由泵送入管道混合器内进行混合，调节废水pH值至9-13；混合后的废水进入废水加热器加热至温度为20～50℃；加热后的废水从塔顶端废水进口2进入并通过废水布水器6均匀布于塔内；空气由风机从塔底端空气进口3鼓入并经过布气承托板8均匀布于塔内；高氨氮废水与空气在流化吹脱塔内充分接触传质；吹脱后的废水由塔底端废水出口4排出，含游离态氨的空气由塔顶端废气出口5排出。所述的流化吹脱塔主要由塔体1、废水布水器6、颗粒填料7和布气承托板8组成。其中，颗粒填料7为流化状态，用于加快高氨氮废水与空气间的传质，达到提高氨氮去除率的目的。

所述流化吹脱塔高径比为4～8；静态时，颗粒填料7填充高度为塔高的10%～30%。

所述流化吹脱塔内所设废水布水器6为耐腐蚀的大阻力布水板或穿孔管的一种；颗粒填料7为耐腐蚀、耐摩擦、平均粒径为2～6mm的颗粒填料，如生物陶粒、活性炭、稀土瓷砂的一种；均匀开孔的布气承托板8为耐腐蚀、具有高机械强度的大阻力布气板。

所述的流化吹脱塔内，流化吹脱的气液体积比为3000:1～8000:1；水力停留时间为1～3h。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

请结合图1和图2，高氨氮废水来自列车集便系统的粪便污水，组成及浓度为：氨氮1800～2200mg/L，pH值8～9。

粪便污水和碱液分别由泵送入管道混合器内混合，调节废水pH值为11；混合后的废水被送入废水加热器加热至温度为40℃；加热后的废水由流化吹脱塔的塔体1上部的废水进口2进入流化吹脱塔内，并通过废水布水器6均匀布于塔内；空气由风机从塔底端空气进口3鼓入并经过填充有颗粒填料7的布气承托板8均匀布于塔内，颗粒填料7是作为流化吹脱塔内的吸收系统。流化吹脱塔处理水量为5m³/h，塔高为6.4m，塔径为1.6m；颗粒填料7选用平均直径为2～3mm的生物陶粒，静态时填充高度为1m。在气液体积比为5000:1，水力停留时间为1h的条件下流化吹脱，处理后的废水氨氮浓度下降至15～40mg/L，氨氮的平均去除率在98%以上。

Claims (8)

1.一种高氨氮废水流化吹脱的处理方法，其过程为：

分别将高氨氮废水和碱液送入管道混合器内进行混合，调pH值为9-13，并加热至20～50℃；

加热后的废水进入流化吹脱塔内与空气和流化状态的颗粒填料接触传质，吹脱后的废水由流化吹脱塔底端的废水出口排出，含游离态氨的空气由流化吹脱塔顶端的废气出口排出。

2.根据权利要求1所述高氨氮废水流化吹脱的处理方法，其中，颗粒填料是生物陶粒、活性炭、稀土瓷砂的一种，平均粒径为2～6mm。

3.根据权利要求1所述高氨氮废水流化吹脱的处理方法，其中，颗粒填料在静态时填充高度为流化吹脱塔高的10%～30%。

4.根据权利要求1所述高氨氮废水流化吹脱的处理方法，其中，流化吹脱的气液体积比为3000:1～8000:1，水力停留时间为1～3h。

5.一种实现权利要求1所述处理方法的装置，包括有流化吹脱塔，其中，该流化吹脱塔的塔体内上部设有废水布水器，废水布水器连接废水进口，高氨氮废水导入废水进口后通过废水布水器均匀布于流化吹脱塔内；废水布水器为耐腐蚀的大阻力布水板或穿孔管的一种；

流化吹脱塔的塔体内底部设有空气进口和废水出口，流化吹脱塔的塔体顶部设有废气出口；流化吹脱塔的塔体内的下部设有布气承托板，布气承托板上填充有颗粒填料；布气承托板为耐腐蚀且具有机械强度的大阻力布气板；

空气从流化吹脱塔的塔体底部的空气进口鼓入并经过布气承托板均匀布于流化吹脱塔内，与均匀布于流化吹脱塔内的废水充分接触传质，吹脱后的废水由流化吹脱塔的塔体底端废水出口排出，含游离态氨的空气由流化吹脱塔的塔体顶部废气出口排出。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，大阻力布水板和穿孔管上开有孔洞。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，流化吹脱塔内的颗粒填料在静态时填充高度为流化吹脱塔高的10%～30%。

8.根据权利要求5或7所述的装置，其中，颗粒填料是生物陶粒、活性炭、稀土瓷砂的一种，平均粒径为2～6mm。

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