CN104925982A - 氨氮废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氨氮废水处理方法，主要采用膜分离法达到废水氨氮分离的效果，氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中以NH₃形态比例升高，在一定温度和压力条件下，NH₃的气态和液态两项达到平衡。氨氮废水中加入碱液，使NH4+转换为NH₃状态，再利用膜的通透性原理，只让气体通过膜，从而达到氨氮分离的作用。

Description

氨氮废水处理方法

技术领域

本发明公开了一种氨氮废水处理方法，主要采用膜分离法达到废水氨氮分离的效果，尤其适用于高浓度氨氮废水处理领域。 

背景技术

目前随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高浓度氨氮废水也成为行业发展制约因素之一；据报道,2001年我国海域发生赤潮高达77次，氨氮是污染的重要原因之一，特别是高浓度氨氮废水造成的污染。因此，经济有效的控制高浓度氨氮废水污染也成为当前环保工作者研究的重要课题，得到了业内人士的高度重视。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。传统氨氮废水处理方式目前有5种，分别是传统生物脱氮法、氨吹脱法、磷酸铵镁沉淀(MAP)法、离子交换法、折点氯化法。其中离子交换法、折点氯化法适用于低浓度废水，并不适合高浓度氨氮废水处理技术中。生物脱氮技术是通过氨化、硝化、反硝化以及同化作用来完成。传统生物脱氮的工艺成熟，脱氮效果较好。但存在工艺流程长、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺点。而磷酸铵镁沉淀法虽然工艺简单，操作简便，反应快，影响因素少，能充分回收氨实现废水资源化。但该方法的主要局限性在于沉淀药剂用量较大，从而致使处理成本较高，而且沉淀产物MAP的用途有待进一步开发与推广。氨吹脱法包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法，其机理是将废水调至碱性，然后在吹脱塔中通入空气或蒸汽,经过气液接触将废水中的游离氨吹脱出来。此法工艺简单，效果稳定，适用性强，投资较低。但能耗大，有二次污染。而本发明采用膜分离法，其特点是占地面积小，设备少，更节能，电耗更低，能回收副产品，结构简单，维修方便、无二次污染。 

发明内容

利用膜的选择通透性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。氨氮分离膜组件是由塑料外壳或不锈钢外壳与中空纤维膜束组成，中空纤维膜是由憎水性聚丙烯中空纤维组成的多孔管膜，内径240μm，外径300μm，纤维膜管壁布满30—40纳米微孔，该纤维憎水，水不能通过微孔，而气体则可从孔中通过。根据化学平衡移动的原理，在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定的条件下才能保持，假若改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中以NH₃形态比例升高，在一定温度和压力条件下，NH₃的气态和液态两项达到平衡。遵从这一原理进行了如下设计理念，在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1＞20℃,PH1＞9,P1＞P2保持一定的压力差，那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。生成的铵盐质量浓度可达20%～30%，成为清洁的工业原料，而废水中的氨氮可以降至15mg/L以下。 

具体实施方式

    含氨氮的废水第一步：用CaO或NaOH在1调节池中调节PH值到10左右，第二步：经过反应沉淀池絮凝沉降送至集水池，第三步：经过纤维过滤器过滤处理后进入料液循环池，此过程的COD去除率为20%～30%，重金属离子的去除率大于90%。第四步：预处理过的废水经料液循环泵抽吸泵入气水分离膜组件内部中空纤维膜丝的内腔，与此同时吸收液由吸收液循环泵抽吸泵入组件的壳体内，即中空纤维膜丝的外部，料液中的游离氨NH3在膜两侧氨分压差的推动下，穿越膜壁上的微孔，进入吸收液与酸反应生成铵盐。第五步：废水和吸收液从膜组件出来后分别返回至相应的池子，再继续由相应的泵回膜组件，如此反复直至废水的氨氮浓度达到处理要求排放，当吸收液中铵盐的浓度达到25%左右后外排去应用工序。运行过程中，当氨氮废水缺碱，或吸收液缺酸时，需要用计量泵补碱或补酸。 

Claims (5)

1.氨氮废水处理技术，其特征是包括以下步骤实施，第一步：用CaO或NaOH在1调节池中调节PH值到10左右；第二步：经过反应沉淀池絮凝沉降送至集水池；第三步：经过纤维过滤器过滤处理后进入料液循环池，此过程的COD去除率为20%～30%，重金属离子的去除率大于90%；第四步：预处理过的废水经料液循环泵抽吸泵入气水分离膜组件内部中空纤维膜丝的内腔，与此同时吸收液由吸收液循环泵抽吸泵入组件的壳体内，即中空纤维膜丝的外部，料液中的游离氨NH3在膜两侧氨分压差的推动下，穿越膜壁上的微孔，进入吸收液与酸反应生成铵盐；第五步：废水和吸收液从膜组件出来后分别返回至相应的池子，再继续由相应的泵回膜组件，如此反复直至废水的氨氮浓度达到处理要求排放，当吸收液中铵盐的浓度达到25%左右后外排去应用工序。

2.如权利要求1所述，第二步：经过反应沉淀池絮凝沉降送至集水池。

3.如权利要求1所述，第三步：经过纤维过滤器过滤处理后进入料液循环池，此过程的COD去除率为20%～30%，重金属离子的去除率大于90%。

4.如权利要求1所述，第四步：预处理过的废水经料液循环泵抽吸泵入气水分离膜组件内部中空纤维膜丝的内腔，与此同时吸收液由吸收液循环泵抽吸泵入组件的壳体内，即中空纤维膜丝的外部，料液中的游离氨NH3在膜两侧氨分压差的推动下，穿越膜壁上的微孔，进入吸收液与酸反应生成铵盐。

5.如权利要求1所述，第五步：废水和吸收液从膜组件出来后分别返回至相应的池子，再继续由相应的泵回膜组件，如此反复直至废水的氨氮浓度达到处理要求排放，当吸收液中铵盐的浓度达到25%左右后外排去应用工序。