CN110835187A - 一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺 - Google Patents

一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺,该氨氮脱除系统包括氨氮废水池、浸没式膜接触器、曝气装置及循环酸储罐,所述的氨氮废水池内设有氨氮废水,所述浸没式膜接触器浸没于氨氮废水池的氨氮废水中,循环酸储罐与浸没式膜接触器之间循环连通,所述循环酸储罐内设有酸性循环溶液。氨氮脱除工艺包括:1)将浸没式膜接触器浸没于氨氮废水中;2)调控氨氮废水的pH值;3)通过浸没式膜接触器内的酸性循环溶液吸收固定氨氮;4)循环使用酸性循环溶液并调控酸性循环溶液的pH值。与现有技术相比,本发明氨氮脱除效率高、设备占地面积少、能耗极低、运行成本低、设备移动、扩容、更换方便,具有较好的应用前景。

Description

一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,涉及一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺。
背景技术
氨氮存在于许多工业废水中,钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工及饲料生产等工业均排放高浓度的氨氮废水。不同类型的工业废水中氨氮浓度千变万化,即使同类工业不同工厂的废水中其浓度也各不相同。总的来说,人类活动产生的氮主要来源于以下三方面:氮肥施用过程中的面源污染、工业废水排放导致的点源污染以及生活污水中氨氮。大量的氨氮废水排入水体会造成水体富营养化,破坏水体平衡,影响水体中好氧生物和光合生物的生长,影响鱼虾的正常生长繁殖,并通过食物链影响人体健康。
煤气化废水处理技术是在气化剂的作用下将煤炭化为清洁气体燃料的技术,该技术可以有效的填补石油和天然气的短缺,同时用于生产化工产品。然而煤气化过程中产生的煤气化废水不仅产量大,而且含有大量的氨氮,如不适当处理,将会对环境造成严重污染。
目前国内外处理氨氮废水的工艺大致可分为物化法、生物脱氮法和膜吸收法。其中物化法包括蒸汽气提法、空气吹脱法、折点加氯法、选择性离子交换法、湿式催化氧化法、电化学处理法、沸石交换吸附法和化学沉淀法(MAP法)等,生物脱氮法包括生物硝化法、藻类养殖及固定化生物法等。其中,折点氯化法只适合处理低浓度氨氮废水,且会产生二次污染;选择性离子交换法需要再处理,工艺较复杂;空气吹脱法及汽提法只适合处理高浓度氨氮废水,且脱氨氮过程受温度影响大,占地面积大;生物脱氮法成本高,脱除率不够高;化学沉淀法成本高;膜吸收法脱除氨氮具有适用范围广、脱除率高、成本低、运行简单等优势,是目前具有竞争力的处理氨氮废水的方法。
中国专利CN105130051A公开了氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺,包括以下步骤:1)将垃圾渗滤液送入预处理系统,通过加碱调节pH至10-12的范围,进行充分反应,去除水中的SS、COD,并将废水中的铵根离子转变成游离氨,得到预处理出水;2)将步骤1)得到的预处理出水送入多级氨氮分离膜系统,进行氨氮分离,得到产水与分离出来的氨;3)将步骤2)分离出来的氨送入酸吸收系统,经酸吸收后形成铵盐溶液。
中国专利CN104925982A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。
中国专利CN103496817A公开了一种垃圾渗滤液处理方法,依照下列步骤完成:1)在渗滤液中投加石灰混合搅拌,将渗滤液的pH值调节到10-12,混合均匀的溶液经过过滤处理,处理后的渗滤液进入膜脱氨系统;2)膜脱氨系统将渗滤液中的氨氮分离出来生成硫酸铵,脱氨后的渗滤液进入生化处理系统处理;3)生化处理系统采用AO工艺,射流曝气;4)生化出水加入酸,将渗滤液pH值调节到3-6,投加混凝剂,混凝沉淀处理,沉淀污泥进入污泥脱水系统,处理后清水进入臭氧氧化系统;5)臭氧氧化系统采用两级臭氧氧化。
中国专利CN106380029B公开了一种用于废水脱氨的双极膜电渗析和中空纤维膜接触器的集成装置和方法,其特征是将双极膜电渗析的酸室溶液储存罐和中空纤维膜接触器的酸接收液储存罐进行合并,将氨氮废水通过蠕动泵打入到双极膜电渗析装置中的碱室进行加碱,提高pH至11左右,使铵根离子转化为游离态的氨气分子,再将加碱后的氨氮废水引入到中空纤维膜接触器中进行脱氨,可以实现双极膜电渗析解离盐生产的酸和碱在线供应于中空纤维膜接触器脱氨过程。
中国专利CN205575697U公开了一种基于脱气膜的脱氨系统,其包括:废水送入段、脱氨段、稀硫酸供给段、浓硫酸供给段;废水送入段包括氨氮废水储槽,脱氨段包括脱氨管;稀硫酸供给段包括稀硫酸循环槽,稀硫酸循环槽的第一出口通过管路与脱氨管的顶端相连接,且稀硫酸循环槽的入口通过管路与脱氨管的底端相连接,第一出口与脱氨管之间的管路上还设置有酸吸收液pH计;浓硫酸供给段包括高浓度硫酸储存槽,高浓度硫酸储存槽并联于入口与脱氨管之间的管路上,高浓度硫酸储存槽位于酸吸收液pH计的上游。
上述专利均报道了利用膜吸收的方法回收氨氮废水中的氨氮。目前,现有的膜接触器脱除氨氮是一次性配备15-98%的硫酸作为酸循环液吸收氨氮,一直循环吸氨至所有的H+都被反应完毕,然而,上述酸循环方式存在缺陷,对管路及仪表的防腐蚀和密封要求都很高,如果管路存在跑冒滴漏现象,会腐蚀设备甚至对人造成安全隐患。并且15-98%浓度的硫酸长期跟膜直接接触,会大大加速膜的老化,缩短使用寿命。
因此,针对上述缺陷,有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明提供一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,该氨氮脱除系统包括氨氮废水池、浸没式膜接触器、曝气装置、循环泵、排污泵及循环酸储罐,所述浸没式膜接触器置于氨氮废水池中,所述循环酸储罐的出口与浸没式膜接触器进口相连,所述浸没式膜接触器出口通过循环泵与循环酸储罐的入口相连,所述循环酸储罐内设有酸性循环溶液。所述曝气装置和排污泵设于氨氮废水池底部。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的浸没式膜接触器包括并列设置的进口管与出口管以及设于进口管与出口管之间并分别与进口管及出口管可拆卸连接的疏水性中空纤维膜,所述的进口管通过疏水性中空纤维膜与出口管相连通,所述的进口管及出口管分别与循环酸储罐的出口端及进口端相连通。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的疏水性中空纤维膜由多个中空纤维管组成所述疏水性中空纤维膜的膜孔可自由透过NH3,NH4 +等,及小分子量阳离子,所述NH3,NH4 +或小分子量阳离子在疏水性中空纤维膜的膜丝或膜袋内部与稀酸结合为无机盐,所述稀酸包括H2SO4、HCl、H3PO4或HNO3。通过酸溶液在膜丝或膜袋内部循环反应吸收NH3,NH4 +,同时可生成有价产品,如(NH4)2SO4、(NH4)3PO4等。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的疏水性中空纤维膜的材质包括聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯中的一种。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的疏水性中空纤维膜两端均设有连接件,所述的进口管及出口管的侧壁上分别设有与连接件相适配的连接配合件,所述的疏水性中空纤维膜分别通过相应的连接件及连接配合件与进口管及出口管可拆卸连接。
所述的疏水性中空纤维膜组件与进口管及出口管可拆卸连接以便于进行疏水性中空纤维膜的扩容与更换。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的连接件及连接配合件之间设有耐腐蚀密封圈,用于防止氨氮废水进入浸没式膜接触器。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的循环酸储罐与进口管之间设有连接管路,所述的循环酸储罐与出口管之间有连接管路,所述的循环酸储罐与出口管连接管路上设有循环泵。所述的循环泵用于提供酸性循环溶液循环的动力,使酸性循环溶液不断通过浸没式膜接触器处理氨氮废水。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的氨氮废水池需要加碱,以控制氨氮废水的pH值。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的循环酸储罐需要补充酸液,以控制酸性循环溶液的pH值。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的循环酸储罐内设有酸储罐pH计。所述的酸储罐pH计用于检测循环酸储罐内的酸性循环溶液的pH值。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的氨氮废水池内设有废水池pH计。所述的废水池pH计用于检测氨氮废水的pH值。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的酸性循环溶液及酸性溶液均包括硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠溶液。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的氨氮废水池内设有曝气装置。
通过曝气装置对氨氮废水进行曝气,保证进水的悬浮物均匀分开,减少膜表面悬浮物的积累,同时可以去除膜表面的污染物,可更好地提高氨氮去除的效果,可以处理高浓度悬浮物的氨氮废水。
所述的曝气装置为市面上常见的曝气器,如管式曝气器或盘式曝气器等。
进一步地,在本发明提供的氨氮脱除系统中,所述的氨氮废水池底部设置排污泵,当氨氮废水池排泥或排浓液时打开排污泵。
所述的氨氮废水池内储存有待处理的氨氮废水,氨氮在水中存在以下平衡:
Figure BDA0002331723670000051
所述的浸没式膜接触器浸没于氨氮废水中,以保证疏水性中空纤维膜与氨氮废水的充分接触。
所述的循环酸储罐与浸没式膜接触器循环连通,用于不断向浸没式膜接触器提供酸性循环溶液,酸性循环溶液用于吸收氨氮废水产生的NH3,使平衡向右移动,从而不断降低氨氮废水中的氨氮浓度,所述的循环酸储罐需要补充适量的酸性溶液以控制酸性循环溶液的pH值,所述氨氮废水池需要补充碱性溶液,以控制氨氮废水的pH值,以保证氨氮废水的吸收处理效果。
由于在疏水性中空纤维膜内部实现了以酸吸收液作为脱氨氮的推动力,跟吹脱塔以空气吹脱作为脱氨氮的推动力相比,氨氮脱除效果大大增加,氨氮的脱除效果可以到10mg/L以下。
本发明还提供基于上述氨氮脱除系统的氨氮脱除工艺,包括以下步骤:
1)将氨氮废水置于氨氮废水池中,将浸没式膜接触器浸没于氨氮废水中;
2)调控氨氮废水池中氨氮废水的pH值;
3)通过浸没式膜接触器内的酸性循环溶液吸收固定氨氮废水中的氨氮;
4)循环使用酸性循环溶液并调控酸性循环溶液的pH值。
进一步地,本氨氮脱除系统首次运行时,所述的循环酸储罐中的酸性循环溶液的浓度为1-10wt%;
氨氮脱除系统运行稳定后,所述的循环酸储罐中的酸性循环溶液的pH值为1-2,所述的氨氮废水池中通过加碱保证氨氮废水的pH>10。
氨氮废水的pH提高时,平衡将会向右移动,有利于废水中NH4 +变成游离的气态NH3。这时氨氮废水池中的气态NH3可以透过疏水性中空纤维膜进入到浸没式膜接触器中,从而被酸性循环溶液吸收转变为游离态的NH4 +,形成铵盐。
保持氨氮废水的pH>10,使氨氮废水中的NH4 +不断转变成NH3从而被吸收处理,进而使氨氮废水中的氨氮浓度不断下降,其中,氨氮浓度可降低至10mg/L以下,达到适用于煤化工、农药、新材料、火电、冶金等行业各种浓度氨氮废水的排放标准。
进一步地,所述的补加的酸性溶液的浓度为30-98wt%,所述的补加的碱性溶液为10-50wt%的NaOH溶液。
工作原理:循环酸储罐内的酸性循环溶液在循环泵的作用下进入浸没式膜接触器内,并在疏水性中空纤维膜内吸收氨氮废水池中氨氮废水产生的NH3,降低氨氮浓度,之后酸性循环溶液离开浸没式膜接触器并返回至循环酸储罐内,进入下一循环,以不断降低氨氮浓度;循环酸储罐补充酸液,使酸性循环溶液的pH值维持在1-2之间;氨氮废水池中补充碱液,使氨氮废水的pH>10,提高氨氮脱除效果。
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
1)本发明氨氮脱除效率高(可以达到95%以上),并且可以基于对出水水质要求和成本控制的综合考虑,通过调控循环时间精确设计脱除率;
2)相较于氨氮吹脱塔与酸吸收塔组合使用的氨氮脱除装置以及设有废水循环的基于气态膜的氨氮脱除装置,本发明通过将浸没式膜接触器浸没于氨氮废水内并循环使用酸性循环溶液即可达到氨氮脱除效果,设备的移动、更换及扩容更加方便,设备数量及占地面积显著减少,设备能耗显著降低,同时也可通过在氨氮废水池内设置多个浸没式膜接触器,提高氨氮脱除速率;
3)本发明中的酸性循环溶液为低浓度酸,对系统内的管路、仪表及浸没式膜接触器几乎不会造成损伤,发生泄露后,对环境与操作人员的危害相对较小,安全隐患较低;
4)本发明中的酸性循环溶液中只有酸和NH4 +,杂质较少,并随着循环次数的增加,铵盐浓度不断提高,并可达到可回收利用的浓度(20%-48wt%),成为清洁的工业原料。
5)本发明可以处理高悬浮物浓度的氨氮废水,氨氮浓度范围100-10000,废水中悬浮物的浓度范围可以达到0-5000ppm。
附图说明
图1为本发明基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统的结构示意图;
图2为浸没式膜接触器的结构示意图;
图3为疏水性中空纤维膜的工作原理示意图;
图中标记说明:
1—浸没式膜接触器、2—氨氮废水池、3—循环酸储罐、4—曝气装置、5—循环泵、6—排污泵
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1:
如图1所示的一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,包括氨氮废水池2,浸没式膜接触器1放置于氨氮废水池2中,浸没式膜接触器1依次与循环泵5、循环酸储罐3相连接,氨氮废水池2内设有氨氮废水,浸没式膜接触器1及循环酸储罐3内有酸性循环溶液,酸性储罐3中设有酸性溶液。
氨氮废水池2内储存有待处理的氨氮废水,氨氮在水中存在以下平衡:
Figure BDA0002331723670000071
循环酸储罐3与浸没式膜接触器1循环连通,用于不断向浸没式膜接触器1提供酸性循环溶液,酸性循环溶液用于吸收氨氮废水产生的NH3,使平衡向右移动,从而不断降低氨氮废水中的氨氮浓度,酸性储罐3通过补酸控制酸性循环溶液的pH值,向氨氮废水池2中补碱,以控制氨氮废水的pH值,保证氨氮废水的吸收处理效果。
如图2所示的浸没式膜接触器1包括并列设置的进口管101与出口管102以及设于进口管101与出口管102之间并分别与进口管101及出口管102可拆卸连接的疏水性中空纤维膜103,进口管101通过疏水性中空纤维膜103与出口管102相连通,进口管101及出口管102分别与循环酸储罐3的出口端及进口端相连通。
疏水性中空纤维膜103的工作原理如图3所示,疏水性中空纤维膜103由多个中空纤维管组成,氨氮废水产生的NH3可穿过中空纤维管后,被管内流动的酸性循环溶液吸收,并以NH4 +的形式固定,从而降低氨氮废水中的氨氮浓度。
浸没式膜接触器1浸没于氨氮废水池2中,以保证疏水性中空纤维膜103与氨氮废水的充分接触。
疏水性中空纤维膜103两端均设有连接件,进口管101及出口管102的侧壁上分别设有与连接件相适配的连接配合件,疏水性中空纤维膜103分别通过相应的连接件及连接配合件与进口管101及出口管102可拆卸连接。
疏水性中空纤维膜组件与进口管101及出口管102可拆卸连接以便于进行疏水性中空纤维膜103的扩容与更换。
连接件及连接配合件之间设有耐腐蚀密封圈,用于防止氨氮废水进入浸没式膜接触器1。
疏水性中空纤维膜103的材质为聚丙烯。
循环泵5用于提供酸性循环溶液循环的动力,使酸性循环溶液不断通过浸没式膜接触器1处理氨氮废水。
循环酸储罐3内设有酸储罐pH计,用于检测循环酸储罐3内的酸性循环溶液的pH值,以控制酸性循环溶液的pH值。
氨氮废水池2内设有废水池pH计,以控制氨氮废水池的pH值。
氨氮废水池2内设有曝气装置4。通过曝气装置对氨氮废水进行曝气,保证进水的悬浮物均匀分开,减少膜表面悬浮物的积累,同时可以去除膜表面的污染物,可更好地提高氨氮去除的效果,也可以处理高浓度悬浮物的氨氮废水。
曝气装置为市面上常见的曝气器,如管式曝气器或盘式曝气器等。
氨氮废水池2底部设置排污泵6,当氨氮废水池2排泥或排浓液时打开排污泵6。
采用本实施例中的基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统的氨氮脱除工艺,包括以下步骤:
1)将氨氮废水置于氨氮废水池2中,将浸没式膜接触器1浸没于氨氮废水中;
2)调控氨氮废水池2中氨氮废水的pH值;
3)通过浸没式膜接触器1内的酸性循环溶液吸收固定氨氮废水中的氨氮;
4)循环使用酸性循环溶液并调控酸性循环溶液的pH值。
其中,氨氮脱除系统首次运行时,循环酸储罐3中的酸性循环溶液的浓度为5wt%;
氨氮脱除系统运行稳定后,循环酸储罐3中的酸性循环溶液的pH值为1.5,氨氮废水池2中氨氮废水的pH>10。
氨氮废水的pH提高时,平衡将向右移动,有利于废水中NH4 +变成游离的气态NH3。这时氨氮废水池2中的气态NH3可以透过疏水性中空纤维膜103进入到浸没式膜接触器1中,从而被酸性循环溶液吸收转变为游离态的NH4 +,形成铵盐。
保持氨氮废水的pH>10,使氨氮废水中的NH4 +不断转变成NH3从而被吸收处理,进而使氨氮废水中的氨氮浓度不断下降,其中,氨氮浓度可降低至10mg/L以下,达到适用于煤化工、农药、新材料、火电、冶金等行业各种浓度氨氮废水的排放标准。
工作原理:循环酸储罐3内的酸性循环溶液在循环泵5的作用下进入浸没式膜接触器1内,并在疏水性中空纤维膜103内吸收氨氮废水池2中氨氮废水产生的NH3,降低氨氮浓度,之后酸性循环溶液离开浸没式膜接触器1并返回至循环酸储罐3内,进入下一循环,以不断降低氨氮浓度;循环酸储罐3内需要补酸,使酸性循环溶液的pH值维持在1-2之间;碱性溶液补充至氨氮废水池2中,使氨氮废水的pH>10,提高氨氮脱除效果。
实施例2
采用如实施例1的系统与工艺,某废水中氨氮含量为1000mg/L,循环酸储罐3中配制2wt%的硫酸溶液,将浸没式膜接触器1放入到氨氮废水池2中,向氨氮废水池2中滴加NaOH,保持氨氮废水池2中pH>10,打开循环泵5使得酸性循环溶液在循环酸储罐3及浸没式膜接触器1之间循环,同时通过管式曝气器对氨氮废水池2进行曝气,当循环酸储罐3中的pH值大于2时,向循环酸储罐3中滴加浓硫酸,使pH值保持在1-2之间。经过循环处理后,废水中氨氮含量为7mg/L,处理后的氨氮废水排出,氨氮废水池2中继续更换高浓度氨氮废水,得到的副产物铵盐的浓度可以达到20%。
实施例3
采用如实施例1的系统与工艺,某农药行业废水中氨氮含量为3000mg/L,循环酸储罐3中配制4wt%的盐酸溶液,将浸没式膜接触器1放入到氨氮废水池2中,向氨氮废水池2中滴加50%NaOH,保持氨氮废水池2中pH>10,打开循环泵5,通过盘式曝气器对氨氮废水池2进行曝气,当循环酸储罐3中的pH值大于1时,向循环酸储罐3中滴加盐酸,使pH值保持在1。经过循环处理后,废水中氨氮含量为200mg/L,处理后的氨氮废水排出,氨氮废水池2中继续更换高浓度氨氮废水,得到的副产物铵盐的浓度可以达到25%。
实施例4
采用如实施例1的系统与工艺,某印染行业废水中氨氮含量为9000mg/L,循环酸储罐3中配制4wt%的硫酸溶液,将浸没式膜接触器1放入到氨氮废水池2中,向氨氮废水池2中滴加50%碳酸钠,保持氨氮废水池2中pH>10,打开循环泵5,通过盘式曝气器对氨氮废水池2进行曝气,当循环酸储罐3中的pH值大于1时,向循环酸储罐3中滴加浓硫酸,使pH值保持在1。经过循环处理后,废水中氨氮含量为15mg/L,处理后的氨氮废水排出,氨氮废水池2中继续更换高浓度氨氮废水,得到的副产物铵盐的浓度可以达到30%。
实施例5
采用如实施例1的系统与工艺,某煤气化废水中氨氮含量为500-600mg/L,SS含量为500-1000mg/L,酸储罐3中配制2wt%的硫酸溶液,将浸没式膜接触器1放入到氨氮废水池2中。浸没式膜接触器中疏水性中空纤维膜103的材质为聚偏氟乙烯。用氢氧化钙溶液调节pH,保持氨氮废水池中pH>10,打开循环泵5使得酸液在浸没式膜接触器1中循环,同时对氨氮废水池进行曝气,当酸储罐中的pH值大于2时,向酸储罐中滴加盐酸,保持pH值在1~2之间。由于高SS,整个过程中氨氮废水箱底部会有浓泥产生,通过排污泵外排。经过4h处理后,废水中氨氮含量为12mg/L。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,其特征在于,该氨氮脱除系统包括氨氮废水池(2)、浸没式膜接触器(1)、曝气装置(4)、循环泵(5)、排污泵(6)及循环酸储罐(3),所述的氨氮废水池(2)内设有氨氮废水,所述浸没式膜接触器(1)浸没于氨氮废水池(2)的氨氮废水中,所述循环酸储罐(3)的出口与浸没式膜接触器(1)的进口相连,所述浸没式膜接触器(1)的出口通过循环泵(5)与循环酸储罐(3)连接,所述曝气装置(4)和排污泵(6)设于氨氮废水池(2)底部。
2.根据权利要求1所述的一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,其特征在于,所述的浸没式膜接触器(1)包括并列设置的进口管(101)与出口管(102)以及设于进口管(101)与出口管(102)之间并分别与进口管(101)及出口管(102)可拆卸连接的疏水性中空纤维膜(103),所述的进口管(101)通过疏水性中空纤维膜(103)与出口管(102)相连通,所述的进口管(101)及出口管(102)分别与循环酸储罐(3)的出口端及进口端相连通。
3.根据权利要求2所述的一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,其特征在于,所述疏水性中空纤维膜的膜孔可自由透过NH3,NH4 +气体,及小分子量阳离子,所述NH3,NH4 +或小分子量阳离子在疏水性中空纤维膜的膜丝或膜袋内部与稀酸结合为无机盐,所述稀酸包括H2SO4、HCl、H3PO4或HNO3
4.根据权利要求3所述的一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,其特征在于,所述疏水性中空纤维膜的材质包括聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,其特征在于,所述稀酸的浓度1%-10%。
6.根据权利要求1所述的一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,其特征在于,所述的氨氮废水池(2)通过加碱,保证pH>10。
7.根据权利要求1所述的一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统,其特征在于,所述的浸没式膜接触器(1)耐受强酸性及强碱性,1<pH<14。
8.基于权利要求1至7任一项所述系统的氨氮脱除工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤:
1)将氨氮废水置于氨氮废水池(2)中,将浸没式膜接触器(1)浸没于氨氮废水池(2)中;
2)调控氨氮废水池(2)中氨氮废水的pH值;
3)通过浸没式膜接触器(1)内的酸性循环溶液吸收固定氨氮废水中的氨氮;
4)循环使用酸性循环溶液并调控酸性循环溶液的pH值。
9.根据权利要求8所述氨氮脱除工艺,其特征在于,本氨氮脱除系统首次运行时,所述的循环酸储罐(3)中的酸性循环溶液的浓度为1-10wt%;向循环酸储罐(3)中添加的酸性溶液的浓度为30-98wt%,向氨氮废水池(2)中添加的碱性溶液为NaOH、Ca(OH)2或Na2CO3溶液。
10.根据权利要求8所述氨氮脱除工艺,其特征在于,氨氮脱除系统运行稳定后,所述的循环酸储罐(3)中的酸性循环溶液的pH值为1-2,所述的氨氮废水池(2)中通过加碱保证氨氮废水的pH>10。
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