CN109319976A - 一种采用气态膜处理氨氮废水的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用气态膜处理氨氮废水的工艺,其步骤包括:采用复合脱色剂、重金属捕捉剂预处理高浓度氨氮废水,送入吹脱塔进行氨氮脱除,吹脱的氨气进入盐酸吸收塔,生成氯化铵;将经吹脱处理后的废水与低浓度氨氮废水混合得到废液,调节废液的pH至10.5以上,然后进行超滤,超滤后的废液和吸收液进入气态膜组件内,控制流速和温度,脱除氨氮,得到铵盐溶液和氨氮含量低于10mg/L的废液;铵盐溶液在调节pH值后送至吹脱塔,然后经盐酸吸收塔,得到氯化铵。本法的氨氮脱除率超过99%,处理后的废液符合排放标准。工艺过程中,气态膜稳定性好,不会产生水的渗透蒸馏,气态膜过程能持续进行,利于工业化实施。

Description

一种采用气态膜处理氨氮废水的工艺
技术领域
本发明属于氨氮废水处理领域,尤其涉及采用气态膜处理氨氮废水的工艺。
背景技术
近年来,随着石油化工、煤化工、精细化工、化肥、制药、冶金、电子等行业的迅速发展壮大,氨氮废水的日排放量在不断增长。而废水中的氨氮是水体富营养化和环境污染的重要物质,影响水质和人体健康,同时也造成资源的巨大浪费。因此,国家要求含氨氮废水需要采用氨氮脱除技术进行脱除,并达到《污水综合排放标准》后才可以排放。
目前,最常见的氨氮脱除技术有生物法、吹脱及汽提法、化学沉淀法、折点加氯法和支撑气膜法等。生物法处理效果稳定,不产生二次污染,而且比较经济,但有占地面积大、低温时效率低、易受有毒物质影响且运行管理比较麻烦等缺点。氨吹脱、汽提工艺具有流程简单、处理效果稳定等特点,但能耗大、容易导致二次污染、处理成本较高,设备容易结垢堵塞,设备需要经常停工、拆卸和清洗。化学沉淀法和折点加氯法可有效去除废水中的氨氮,但会引入新的化合物,有可能造成二次污染,影响了废水的可回用性。
气态膜(或称之为支撑气膜,液-液膜吸收)法是利用疏水微孔膜分隔含氨水溶液(料液或废水)和酸吸收液,料液或废水中挥发性的氨分子从水相主体扩散至料液-膜界面,气化扩散通过微孔至膜-酸液界面溶解进入吸收液,并与氢离子发生快速不可逆反应生成不挥发性铵根离子而得以脱除,该膜过程直接用酸-碱中和的化学位做推动力,而且由于膜的吸收侧游离氨的浓度为零,这提供了脱氨过程的最大推动力,因而使得该脱氨过程无需热消耗,无需空气循环的电力,只需消耗少量电力使料液或废水流过膜组件,因而大大减少过程操作费用。由于该膜过程提供了最大脱氨推动力,这也使得该过程可以更容易把废水中的氨氮浓度降至国家二级排放标准甚至一级排放标准以下,从而使得脱氨废水甚至可以回用。
但是,在气态膜脱氨过程中,不仅仅氨分子透过膜壁进入吸收液,水分子也透过膜壁上的微孔进入吸收液(伴生的渗透蒸馏),导致吸收液体积迅速膨胀,其结果是吸收液被稀释,而且吸收液中酸和盐浓度越高,水的渗透蒸馏现象越严重,因此很难得到期待的副产品即高浓度的铵盐溶液。中国专利CN106186492A通过保持废水与吸收液间的温差在10-20℃,提高废水中的氨氮浓度至1000-10000mg/L,以及在废水中加入电解质来克服伴生的渗透蒸馏问题,但是该方法中温差难以控制,两侧很快达到温度平衡,且高浓度氨氮影响气态膜组件的稳定性,导致其易污染,使用寿命缩短,限制其推广应用。因此,如何解决这些问题,是气态膜法脱氨工业化实施的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用气态膜处理氨氮废水的工艺,尤其是将吹脱法和气态膜法相结合的氨氮废水处理工艺。本工艺过程对废水进行了多次预处理,控制气态膜脱氨的条件,使得氨氮脱除率高,气态膜组件稳定性好,并且极大的降低水的渗透蒸馏,维持吸收液的浓度,促进铵盐的生成。
具体来说,针对现有技术的不足,本发明提供了如下技术方案:
一种采用气态膜处理氨氮废水的工艺,包括以下步骤:
S1.预处理高浓度氨氮废水,然后送入吹脱塔进行氨氮脱除,吹脱的氨气进入盐酸吸收塔,生成氯化铵;
S2.将经S1步骤吹脱处理后的废水与低浓度氨氮废水混合得到废液,调节废液的pH至10.5以上,然后进行超滤,超滤后的废液和吸收液进入气态膜组件内,脱除氨氮,得到铵盐溶液和氨氮含量低于10mg/L的废液;
S3.铵盐溶液在调节pH值后输送至吹脱塔,吹脱游离态氨,然后经盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
优选地,步骤S1所述高浓度氨氮废水的预处理方法包括:加入复合脱色剂、重金属捕捉剂,搅拌,然后依次过滤和超滤。
优选地,所述复合脱色剂由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比3-4:2:3:1-2混合而得。
优选地,所述工艺还包括以下技术特征中的至少一种:
所述复合脱色剂与高浓度氨氮废水的料液比g/mL为10-20:10000;
所述重金属捕捉剂与高浓度氨氮废水的料液比g/mL为2-3:10000。
优选地,所述工艺还包括以下技术特征中的至少一种:
步骤S1所述高浓度氨氮废水中的氨氮含量在1000mg/L以上;
步骤S1所述预处理后的高浓度氨氮废水的pH在11-12;
步骤S2所述经吹脱处理后的废水含有浓度在100mg/L以下的氨氮;
步骤S2所述低浓度氨氮废水中的氨氮含量在20-30mg/L;
步骤S2所述混合得到的废液中的氨氮含量在50-80mg/L;
步骤S2所述超滤后的废液和吸收液进入气态膜组件内,同时进行超声处理,脱除氨氮。
优选地,步骤S2所述调节废液pH的方法为加入氢氧化钠、氢氧化钙和氧化钙中的一种或几种。
优选地,所述气态膜组件包括气态膜,所述气态膜为疏水性的中空纤维微孔膜,气态膜的材质具体为聚丙烯、聚四氟乙烯或者聚偏氟乙烯。
优选地,步骤S2中超滤后的废液进入气态膜组件的流速为1-5mL/s,温度为40-50℃。
优选地,步骤S2中吸收液进入气态膜组件的流速为0.5-5mL/s,温度为50-60℃。
优选地,步骤S2所述吸收液选自硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种,其中,硫酸的质量浓度为3-5%。
与现有技术相比,本发明的效果和益处在于:
(1)采用吹脱法处理高浓度氨氮废水,塔釜溶液和其他的低浓度氨氮废水采用气态膜法脱除氨氮,本工艺同时能应用于不同浓度的氨氮废水,应用范围广,氨氮脱除效率在99%以上,排放的废液符合相关标准。
(2)先在高浓度氨氮废水中加入复合脱色剂脱色、重金属捕捉剂去除重金属,然后过滤、超滤,再将预处理后的废水送入吹脱塔进行吹脱除去挥发性氨,废水预处理避免了吹脱塔中的填料层堵塞,提高吹脱效率,延长吹脱塔的使用寿命。此外,利用生产中的余热和蒸汽加热鼓入吹脱塔的压缩空气,能极大地提高吹脱效率,降低生产过程中的能耗。
(3)经吹脱处理后的废水以及其他低浓度的氨氮废水混合得到混合废液,调节pH,经超滤处理后,进入气态膜进行氨氮脱除,废液和酸性吸收液均为一过式通过气态膜组件,酸性吸收液的浓度维持在较低水平,使得废液和吸收液中水的蒸气压相近,避免水的渗透蒸馏,气态膜脱氨能够持续进行,便于工业化实施。
(4)通过控制进入气态膜的废液和吸收液的温度以及流速,提高膜的传质系数,提高氨氮脱除效率,同时能提高气态膜的稳定性,避免膜表面堵塞,防止吸收液和废液的相互污染,提高膜的使用寿命。
(5)收集得到的铵盐溶液通过吹脱塔进行氨吹脱,然后经盐酸吸收塔吸收得到高纯度的氯化铵,避免使用多效蒸发器浓缩铵盐溶液导致的高能耗。
综上,本发明提供的采用气态膜处理氨氮废水的工艺应用范围广,氨氮脱除效率高,吹脱塔和气态膜组件的稳定性好,使用寿命长。通过控制废液和吸收液的温度和流速,以及吸收液的浓度,避免水的渗透蒸馏,脱氨过程能持续进行,实现工业化实施。此外,本工艺实现废水中的氨氮全部转化成氯化铵,循环利用,节约资源,同时不会导致二次污染。
附图说明
图1为本发明所述工艺的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种采用气态膜处理氨氮废水的工艺,主要包括以下步骤:
S1.通过添加复合脱色剂、重金属捕捉剂,搅拌,然后过滤和超滤来预处理高浓度氨氮废水(氨氮含量在1000mg/L以上),预处理后的高浓度氨氮废水的pH在11-12,将其送入吹脱塔进行氨氮脱除,吹脱的氨气进入盐酸吸收塔,生成氯化铵。其中,复合脱色剂与高浓度氨氮废水的料液比g/mL为10-20:10000,重金属捕捉剂与高浓度氨氮废水的料液比g/mL为2-3:10000;且复合脱色剂是由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比3-4:2:3:1-2混合而得。吹脱处理过程中充分利用生产中的余热和蒸汽加热鼓风机吹出的空气,提高吹脱效率,吹脱处理后的废水中的氨氮浓度在100mg/L以下,吹脱效率超过90%。
S2.将经吹脱处理后的废水与低浓度氨氮废水(氨氮含量在20-30mg/L)混合得到废液(氨氮含量在50-80mg/L),加入氢氧化钠、氢氧化钙和氧化钙中的一种或几种调节废液的pH至10.5以上,然后进行超滤,超滤后的废液和吸收液进入气态膜组件内,废液与吸收液在气态膜组件内的气态膜两侧错流流动,废液中的氨在废液与气态膜界面处汽化并扩散穿过膜孔,在气态膜与吸收液界面处与吸收液中的氢离子发生反应,生成铵盐;从而脱除氨氮,得到铵盐溶液和氨氮含量低于10mg/L的废液。经气态膜处理的废液符合排放标准,可以进行排放。
其中,气态膜为疏水性的中空纤维微孔膜,气态膜的材质具体为聚丙烯、聚四氟乙烯或者聚偏氟乙烯。超滤后的废液进入气态膜组件的流速为1-5mL/s,温度为40-50℃;吸收液进入气态膜组件的流速为0.5-5mL/s,温度为50-60℃,膜的传质系数高,提高氨氮脱除效率。废液和吸收液均为一过式流经气态膜组件,即废液经气态膜组件脱除氨氮后,符合标准可以直接排放;吸收液经气态膜组件吸收氨之后得到铵盐溶液先储存在专门的铵盐溶液槽内,并不返回吸收液中,始终维持吸收液的浓度在3-5%,确保吸收液中水的饱和蒸气压与废液中的水饱和蒸汽压非常接近,从而避免水的渗透蒸馏现象,气态膜脱除氨氮的过程能够持续进行。
在一优选的实施方式中,气态膜脱除氨氮的过程中同时进行超声波处理,废液经超声处理后,提高膜的传质系数,避免膜表面形成吸附层,防止膜堵塞;吸收液经超声波处理后,促进氢离子与游离氨的反应,提高氨氮脱除效率。
S3.将步骤S2得到的铵盐溶液调节pH值至11-12后,输送至吹脱塔,吹脱游离态氨,然后经盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵,此法避免了使用多效蒸发器浓缩铵盐溶液导致的高能耗。至此,废水中的氨氮全部转化为氯化铵,循环利用,实现资源化。
企业的高浓度氨氮废水主要包括氨氮含量在10000-20000mg/L的冷凝浓氨水、氨氮含量在1000mg/L的稀氨水、氨氮含量在10000mg/L的母液以及氨氮含量在5000mg/L的清洗APT废水,低浓度氨氮废水主要为氨氮含量在20-30mg/L的离子交换废水,其中,氨氮含量均采用纳氏试剂比色法测定。表1对比了现有废水处理方案与本发明所述处理工艺,从中能明显看到本发明工艺的优势。
表1.
下面以具体的实例来说明本发明。需说明的是,本发明涉及的材料、试剂和设备均为市售,其中,重金属捕捉剂型号为HMC-M1,购自苏州湛清环保科技有限公司;粉煤灰购自灵寿县恒聚矿产品加工厂。
实施例1
废水类型为氨氮含量为10000mg/L的冷凝浓氨水,按照料液比g/mL为10:10000加入复合脱色剂,复合脱色剂是由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比3:2:3:1混合而得。然后加入按照料液比g/mL为2:10000加入重金属捕捉剂HMC-M1,以200r/min的转速搅拌40min,再依次过滤、超滤。预处理后的废水pH为11,将其送入吹脱塔,利用生产中的余热和蒸汽加热鼓风机吹出的空气,热空气不断鼓入废水中,将其中的氨氮吹脱成氨气,氨气经由盐酸吸收塔,转变成氯化铵。吹脱处理后的废水中氨氮浓度为100mg/L,将其与氨氮含量为20mg/L的低浓度氨氮废水混合,得到氨氮含量为50.0mg/L的混合废液。往废液中加入氢氧化钠固体,调节废液的pH至10.5,超滤,超滤后的废液和质量浓度为3%的硫酸吸收液进入聚四氟乙烯中空纤维微孔气态膜组件内,膜丝外径为1.2mm,内径为0.8mm,孔径0.1μm,填装密度50%,有效长度100mm;废液的流速为1.5mL/s,温度为40℃;硫酸吸收液的流速为1mL/s,温度为50℃;脱除氨氮后,得到硫酸铵溶液和氨氮含量为9.1mg/L的废液,氨氮脱除率为99.9%。
用氢氧化钠调节硫酸铵溶液的pH至11,输入吹脱塔进行氨吹脱,然后经由盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
实施例2
废水类型为氨氮含量为5000mg/L的清洗APT废水,按照料液比g/mL为15:10000加入复合脱色剂,复合脱色剂是由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比3:2:3:2混合而得。然后加入按照料液比g/mL为3:10000加入重金属捕捉剂,以300r/min的转速搅拌35min,再依次过滤、超滤。预处理后的废水pH为12,将其送入吹脱塔,利用生产中的余热和蒸汽加热鼓风机吹出的空气,热空气不断鼓入废水中,将其中的氨氮吹脱成氨气,氨气经由盐酸吸收塔,转变成氯化铵。吹脱处理后的废水中氨氮浓度为80.5mg/L,将其与氨氮含量为25.3mg/L的低浓度氨氮废水混合,得到氨氮含量为60.3mg/L的混合废液。往废液中加入氢氧化钠固体,调节废液的pH至12,超滤,超滤后的废液和质量浓度为5%的硫酸吸收液进入聚四氟乙烯中空纤维微孔气态膜组件内,膜丝外径为1.2mm,内径为0.8mm,孔径0.1μm,填装密度50%,有效长度100mm;废液的流速为2mL/s,温度为45℃;硫酸吸收液的流速为3mL/s,温度为55℃;脱除氨氮后,得到硫酸铵溶液和氨氮含量为5.1mg/L的废液,氨氮脱除率为99.9%。
用氢氧化钠调节硫酸铵溶液的pH至12,输入吹脱塔进行氨吹脱,然后经由盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
实施例3
废水类型为氨氮含量为20000mg/L的冷凝浓氨水,按照料液比g/mL为20:10000加入复合脱色剂,复合脱色剂是由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比4:2:3:1混合而得。然后加入按照料液比g/mL为2.5:10000加入重金属捕捉剂,以500r/min的转速搅拌30min,再依次过滤、超滤。预处理后的废水pH为11,将其送入吹脱塔,利用生产中的余热和蒸汽加热鼓风机吹出的空气,热空气不断鼓入废水中,将其中的氨氮吹脱成氨气,氨气经由盐酸吸收塔,转变成氯化铵。吹脱处理后的废水中氨氮浓度为90.6mg/L,将其与氨氮含量为30mg/L的低浓度氨氮废水混合,得到氨氮含量为80.7mg/L的混合废液。往废液中加入氢氧化钠固体,调节废液的pH至12,超滤,超滤后的废液和质量浓度为4%的硫酸吸收液进入聚四氟乙烯中空纤维微孔气态膜组件内,膜丝外径为1.2mm,内径为0.8mm,孔径0.1μm,填装密度50%,有效长度100mm;废液的流速为5mL/s,温度为50℃;硫酸吸收液的流速为5mL/s,温度为60℃;脱除氨氮后,得到硫酸铵溶液和氨氮含量为6.3mg/L的废液,氨氮脱除率为99.9%。
用氢氧化钠调节硫酸铵溶液的pH至11,输入吹脱塔进行氨吹脱,然后经由盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
实施例4
废水类型为氨氮含量为1000mg/L的废水,按照料液比g/mL为12:10000加入复合脱色剂,复合脱色剂是由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比3.5:2:3:1.5混合而得。然后加入按照料液比g/mL为2.5:10000加入重金属捕捉剂,以250r/min的转速搅拌40min,再依次过滤、超滤。预处理后的废水pH为11.5,将其送入吹脱塔,利用生产中的余热和蒸汽加热鼓风机吹出的空气,热空气不断鼓入废水中,将其中的氨氮吹脱成氨气,氨气经由盐酸吸收塔,转变成氯化铵。吹脱处理后的废水中氨氮浓度为70.9mg/L,将其与氨氮含量为30mg/L的低浓度氨氮废水混合,得到氨氮含量为50mg/L的混合废液。往废液中加入氢氧化钠固体,调节废液的pH至13,超滤,超滤后的废液和质量浓度为5%的磷酸吸收液进入聚丙烯中空纤维微孔气态膜组件内,膜丝外径为1.2mm,内径为0.8mm,孔径0.2μm,填装密度50%,有效长度100mm;废液的流速为1mL/s,温度为40℃;磷酸吸收液的流速为2mL/s,温度为60℃;脱除氨氮后,得到硫酸铵溶液和氨氮含量为9.3mg/L的废液,氨氮脱除率为99.1%。
用氢氧化钠调节硫酸铵溶液的pH至12,输入吹脱塔进行氨吹脱,然后经由盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
实施例5
废水类型为氨氮含量为5000mg/L的废水,按照料液比g/mL为18:10000加入复合脱色剂,复合脱色剂是由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比3.2:2:3:1.5混合而得。然后加入按照料液比g/mL为2.5:10000加入重金属捕捉剂,以350r/min的转速搅拌35min,再依次过滤、超滤。预处理后的废水pH为12,将其送入吹脱塔,利用生产中的余热和蒸汽加热鼓风机吹出的空气,热空气不断鼓入废水中,将其中的氨氮吹脱成氨气,氨气经由盐酸吸收塔,转变成氯化铵。吹脱处理后的废水中氨氮浓度为90.5mg/L,将其与氨氮含量为28.8mg/L的低浓度氨氮废水混合,得到氨氮含量为70.6mg/L的混合废液。往废液中加入氢氧化钠固体,调节废液的pH至13,超滤,超滤后的废液和质量浓度为4%的硫酸吸收液进入聚四氟乙烯中空纤维微孔气态膜组件内,膜丝外径为1.2mm,内径为0.8mm,孔径0.1μm,填装密度50%,有效长度100mm;废液的流速为3mL/s,温度为42℃;硫酸吸收液的流速为5mL/s,温度为58℃;脱除氨氮后,得到硫酸铵溶液和氨氮含量为6.6mg/L的废液,氨氮脱除率为99.8%。
用氢氧化钠调节硫酸铵溶液的pH至13,输入吹脱塔进行氨吹脱,然后经由盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
实施例6
废水类型为氨氮含量为15000mg/L的废水,按照料液比g/mL为16:10000加入复合脱色剂,复合脱色剂是由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比4:2:3:1.5混合而得。然后加入按照料液比g/mL为3:10000加入重金属捕捉剂,以500r/min的转速搅拌40min,再依次过滤、超滤。预处理后的废水pH为12,将其送入吹脱塔,利用生产中的余热和蒸汽加热鼓风机吹出的空气,热空气不断鼓入废水中,将其中的氨氮吹脱成氨气,氨气经由盐酸吸收塔,转变成氯化铵。吹脱处理后的废水中氨氮浓度为90.4mg/L,将其与氨氮含量为30mg/L的低浓度氨氮废水混合,得到氨氮含量为60.2mg/L的混合废液。往废液中加入氢氧化钙固体,调节废液的pH至12,超滤,超滤后的废液和质量浓度为4%的硫酸吸收液在频率为30KHz的超声波处理状态下进入聚四氟乙烯中空纤维微孔气态膜组件内,膜丝外径为1.2mm,内径为0.8mm,孔径0.1μm,填装密度50%,有效长度100mm;废液的流速为2mL/s,温度为45℃;硫酸吸收液的流速为3mL/s,温度为55℃;脱除氨氮后,得到硫酸铵溶液和氨氮含量为5.3mg/L的废液,氨氮脱除率为99.9%。
用氢氧化钠调节硫酸铵溶液的pH至13,输入吹脱塔进行氨吹脱,然后经由盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于,高浓度氨氮废水没有经过添加复合脱色剂、重金属捕捉剂,以及过滤和超滤等预处理步骤,直接进入吹脱塔进行氨吹脱,其余同实施例1。结果,吹脱处理后的废水中氨氮含量为1200.4mg/L,气态膜处理后的废液中氨氮含量为500.6mg/L,不符合排放标准。而且,未经预处理的高浓度氨氮废水中含有重金属及其他悬浮杂质,容易造成吹脱塔内的填料层堵塞,影响吹脱塔的使用寿命。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于,预处理过程中使用活性炭代替复合脱色剂,其余同实施例2。结果,吹脱处理后的废水中氨氮含量为500.8mg/L,气态膜处理后的废液中氨氮含量为203.7mg/L,不符合排放标准。
对比例3
本对比例与实施例2的区别在于,预处理过程中使用粉煤灰代替复合脱色剂,其余同实施例2。结果,吹脱处理后的废水中氨氮含量为514.6mg/L,气态膜处理后的废液中氨氮含量为210.3mg/L,不符合排放标准。
对比例4
本对比例与实施例2的区别在于,预处理过程中没有添加重金属捕捉剂,其余同实施例2。结果,吹脱处理后的废水中氨氮含量为150.8mg/L,气态膜处理后的废液中氨氮含量为50.9mg/L,不符合排放标准。重金属捕捉剂不仅影响废液中的重金属含量,也会影响吹脱塔的吹脱效率,导致最终废液中的氨氮含量超标。
对比例5
本对比例与实施例2的区别在于,高浓度氨氮废水采用实施例2相同的方法预处理后,不进行吹脱,直接与低浓度氨氮废水混合,得到废液,然后加氢氧化钠调pH至12,超滤,再采用实施例2相同的方法进行气态膜脱氨。结果,排出的废液中氨氮含量为50.2mg/L,严重不符合排放标准。此外,高浓度氨氮废水直接采用气态膜法脱氨,对气态膜的损耗非常大,所需的酸性吸收液量非常大,成本高。
对比例6
本对比例与实施例2的区别在于,超滤后的废液进入气态膜组件的流速为6mL/s,温度为40℃,硫酸吸收液进行气态膜组件的流速为0.5mL/s,温度40℃,其余同实施例2。结果,处理后的废液中氨氮含量为26.8mg/L,不符合排放标准。
中国专利CN106186492A中实施例1和实施例2述及的工艺方法处理废水后,废水中的氨氮含量分别降至28.10mg/L和52.80mg/L,均不符合排放标准。
综上,本发明提供的氨氮废水处理方法能应用于高浓度和低浓度的氨氮废水,各工艺步骤和工艺条件相互配合,使得处理后的废水中氨氮含量符合排放标准,并将氨氮转化为可再利用的氯化铵,利于工业化应用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1.预处理高浓度氨氮废水,然后送入吹脱塔进行氨氮脱除,吹脱的氨气进入盐酸吸收塔,生成氯化铵;
S2.将经S1步骤吹脱处理后的废水与低浓度氨氮废水混合得到废液,调节废液的pH至10.5以上,然后进行超滤,超滤后的废液和吸收液进入气态膜组件内,脱除氨氮,得到铵盐溶液和氨氮含量低于10mg/L的废液;
S3.铵盐溶液在调节pH值后输送至吹脱塔,吹脱游离态氨,然后经盐酸吸收塔吸收,得到氯化铵。
2.根据权利要求1所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,步骤S1所述高浓度氨氮废水的预处理方法包括:加入复合脱色剂、重金属捕捉剂,搅拌,然后依次过滤和超滤。
3.根据权利要求2所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,所述复合脱色剂由氢氧化钙、氢氧化钠、活性炭和粉煤灰按照重量比3-4:2:3:1-2混合而得。
4.根据权利要求2所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,还包括以下技术特征中的至少一种:
所述复合脱色剂与高浓度氨氮废水的料液比g/mL为10-20:10000;
所述重金属捕捉剂与高浓度氨氮废水的料液比g/mL为2-3:10000。
5.根据权利要求1所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,还包括以下技术特征中的至少一种:
步骤S1所述高浓度氨氮废水中的氨氮含量在1000mg/L以上;
步骤S1所述预处理后的高浓度氨氮废水的pH在11-12;
步骤S2所述经吹脱处理后的废水含有浓度在100mg/L以下的氨氮;
步骤S2所述低浓度氨氮废水中的氨氮含量在20-30mg/L;
步骤S2所述混合得到的废液中的氨氮含量在50-80mg/L;
步骤S2所述超滤后的废液和吸收液进入气态膜组件内,同时进行超声处理,脱除氨氮。
6.根据权利要求1所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,步骤S2所述调节废液pH的方法为加入氢氧化钠、氢氧化钙和氧化钙中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,所述气态膜组件包括气态膜,所述气态膜为疏水性的中空纤维微孔膜,气态膜的材质具体为聚丙烯、聚四氟乙烯或者聚偏氟乙烯。
8.根据权利要求1-7任一项所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,步骤S2中超滤后的废液进入气态膜组件的流速为1-5mL/s,温度为40-50℃。
9.根据权利要求8所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,步骤S2中吸收液进入气态膜组件的流速为0.5-5mL/s,温度为50-60℃。
10.根据权利要求9所述的气态膜处理氨氮废水的工艺,其特征在于,步骤S2所述吸收液选自硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种,其中,硫酸的质量浓度为3-5%。
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