CN111359301A - 硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，系统配置一台粗过滤器和两台精密过滤器，精密过滤器是开一备一，当其中一台进入过滤程序时，另一台设备再生或者待机。有效地解决了工艺蒸汽冷凝液固体悬浮物去除不彻底的问题，通过该工艺可以有效去除冷凝液中微米级的固体悬浮物，1微米及以上固体颗粒去除效率达99％以上。

Description

硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺

技术领域

本发明涉及硝酸铵生产过程中产生的大量高氨氮工艺冷凝液废水固体悬浮物治理工艺。

背景技术

在我国KT法硝酸铵生产装置中，工艺蒸汽冷凝液氨氮含量普遍偏高，造成这部分冷凝液无法回用或外排。目前采用电渗析+反渗透膜工艺处理这部分冷凝液，氨氮含量可以做到小于5mg/l。前提条件是做好前处理阶段：PH调整、冷凝液冷却、悬浮物去除三大步骤。尤其在电渗析+反渗透处理高氨氮废水工艺系统中去除冷凝液悬浮物是氨氮洁净达标处理的重要环节。

现有的前处理工艺采用一级熔喷滤芯过滤和二级陶瓷滤芯过滤组合模式。此过滤装置所需的运行费用较大，处理后悬浮物含量不满足电渗析进水的固含量要求，这样会造成电渗析膜堵塞，反渗透膜效率下降，清洗频次增大，人工劳动强度增强，电渗析膜维护成本增高，最关键的是电渗析处理能力逐渐衰减，势必导致排放水质氨氮含量不达标。

据不完全统计，大多数硝酸铵生产装置采用电渗析处理氨氮废水达标排放或回用时，普遍存在现有工艺条件下电渗析入口冷凝液中悬浮物含量高于10mg/l，有的高达几百甚至上千毫克。氨氮废水中如果长期维持高浓度固体悬浮物会造成电渗析膜、反渗透膜堵塞污染，产品水量减小，膜的脱盐率下降，给水/浓水的压差增加，即膜的通量减小，膜寿命缩短，维护成本增加，这样给企业带来的损失是不可估量的。

为保证硝酸铵废水达标排放或回用，高效去除工艺蒸汽冷凝液悬浮物是降低氨氮含量的重要环节。

发明内容

本发明的目的是提供一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，有效地解决了工艺蒸汽冷凝液固体悬浮物去除不彻底的问题，通过该工艺可以有效去除冷凝液中微米级的固体悬浮物，1微米及以上固体颗粒去除效率达99％以上。

本发明的技术方案是：一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，在电渗析前处理过程中将1微米及以上的固体悬浮物从冷凝液中分离出来，其特征是去除固体悬浮物工艺包括：自贮罐来的冷凝液经冷凝液进液管流入粗过滤器，由不锈钢烧结丝毡滤芯外表面穿过圆桶状滤床进入其内腔，随时间推移，5微米及以上的固体颗粒在不锈钢烧结丝毡滤芯外表面被直接拦截形成一定厚度的滤饼，小于5微米的固体颗粒随前移的冷凝液进入不锈钢烧结丝毡滤芯内腔，自不锈钢烧结丝毡滤芯内腔流出的冷凝液进入粗过滤器上部再从顶部排液口排出；

自粗过滤器排出的冷凝液被引入精密过滤器，在精密过滤器内经过刚性高分子烧结微孔滤芯的处理实现二级过滤，将小于5微米而大于1微米包括1微米的固体悬浮物从冷凝液中分离出来，二级过滤是在两个精密过滤器之间切换完成过滤、再生两个过程的循环。

精密过滤器包括椎体、直筒体、封头，直筒体内设置有多个滤芯，滤芯竖直安装于滤芯盘上，滤芯盘安装在上下法兰之间，沿封头内壁竖直方向至少焊接安装一组隔板，隔板将滤芯盘与封头围成的大腔体分隔成体积相近的独立小腔体，封头顶部设置多个物料导出管，每个物料导出管一端与封头连接，另一端与滤后清液总管连接；在滤后清液总管上设置有滤清液排出口、空气反吹口、酸洗液口、反冲洗液口、排净口。

其中二级过滤具体过程如下：

在精密过滤器壳体内冷凝液自下而上到达刚性高分子烧结微孔滤芯外表面，经刚性高分子烧结微孔滤芯外表面穿过圆桶状滤床进入其内腔，自刚性高分子烧结微孔滤芯内腔流出的冷凝液通过滤芯盘进入独立小腔体，即滤后清液汇集导出区/反清洗分隔区，每个独立小腔体接收由7～10支滤芯输送来的滤后清液，自滤后清液汇集区流出的滤后清液通过封头顶部设置的滤后清液导出管输送至滤后清液总管，自滤后清液总管流出的滤后清液由滤清液排出管输送至下游滤清液贮罐。

一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是精密过滤器运行一段时间后，当精密过滤器的压差达到预设值或者流量低于预设值时，精密过滤器开启再生程序，再生程序包括物理再生和化学再生；

去除工艺的系统配置一台粗过滤器和两台精密过滤器，精密过滤器是开一备一，当其中一台进入过滤程序时，另一台设备再生或者待机。

一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是物理再生包括以下步骤：

第一步，关闭工艺冷凝液进液阀、关闭滤清液出口阀、打开罐底排污阀，将罐内液体排出使液位到达正吹口/放空口位置，即可关闭排污阀，通过控制空气正吹、反吹阀，排空阀，冲洗液阀，使压缩空气反吹、正吹交替作用，将滤芯表面的滤饼吹至松散，使其破碎并掉落到罐内液体后，再打开排污阀，使罐内含渣液体快速排出；

第二步，从冲洗液口注入滤清液反向冲洗滤芯，并使罐内液位到达正吹口/放空口位置，再反吹压缩空气，使滤饼残渣进一步松动并被滤清液反向冲刷带入反冲洗液中，再次打开排污阀，使罐内液体快速排出，利用液体的虹吸效应将滤芯表面残留的滤渣全部带走；

重复上述物理清洗步骤直至精密过滤器进出口压差低于设计值或者通过滤芯的流量高于设计值。

一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是化学再生包括以下步骤：当滤芯表面经过物理清洗后仍达不到设计压差或者流量时，从酸洗液口注入酸液对滤芯进行化学清洗，反向注入的酸液使滤芯表面的滤渣溶解掉，直至滤芯完全恢复过滤能力。

本发明效果

本发明采用一级316L不锈钢烧结丝毡过滤介质的粗过滤器和二级刚性高分子烧结微孔过滤介质的精密过滤器，将硝酸铵废水中的固体颗粒进行直接拦截的处理方式，可清除废水中的颗粒物、悬浮物，有效降低废水的污浊度，进一步净化水质，并消除整个废水处理系统中的各类菌藻、污垢、锈蚀，从而确保后续系统的相关设备能够正常平稳运行。

本发明采用新型过滤工艺：316L不锈钢烧结丝毡过滤介质+刚性高分子烧结微孔过滤介质，有效地解决了工艺蒸汽冷凝液固体悬浮物去除不彻底的问题，通过该工艺可以有效去除工艺蒸汽冷凝液中微米级的固体悬浮物，1微米及以上固体颗粒去除效率达99％以上。

本发明设计构思合理，工艺配置灵活，可直接将此工艺配置放在工艺蒸汽冷凝液冷却器和电渗析之间，根据实际工况经工艺计算进行专业设计，通过粗过滤、超高精过滤、物理/化学清洗再生等协同作用，可将冷凝液中固体悬浮物含量降低至1mg/l，以具有国家认证资质出具的检测报告为准，采用该新型过滤系统处理的水质结果是悬浮物含量检不出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的工艺流程简图。

图2是精过滤器结构示意图。

附图标号说明：

1—粗过滤器，2—精密过滤器A，3—精密过滤器B，4—冷凝液进液管，5—滤清液排出管，6—冲洗液进液管，7—酸洗液进液管，8—反吹再生管，9—冲洗液排出管，10—酸洗液排出管，11—渣液排出管，12—锥体，13—直筒体，14—滤芯，15—耳式支座，16—上下法兰，17—滤芯盘，18—封头，19—隔板，20—独立小腔体，21—滤后清液导出管，22—检查孔，23—滤后清液总管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图2所示，一种硝酸铵废水固体悬浮物去除系统，包括粗过滤器1和精密过滤器，其特征是精密过滤器包括椎体12、直筒体13、封头18，直筒体13内设置有多个滤芯14，滤芯14竖直安装于滤芯盘17上，滤芯盘17安装在上下法兰16之间，沿封头18内壁竖直方向至少焊接安装一组隔板19，隔板19将滤芯盘17与封头18围成的大腔体分隔成体积相近的独立小腔体20，封头顶部设置多个物料导出管21，每个物料导出管21一端与封头18连接，另一端与滤后清液总管23连接；在滤后清液总管23上设置有滤清液排出口、空气反吹口、酸洗液口、反冲洗液口、排净口。

椎体12和直筒体13直接焊接，直筒体13和封头18通过上下法兰16连接，下法兰焊接在直筒体13上端面，上法兰焊接在封头18下端面；椎体12一侧设置有检查孔22，底部设置有排污口；直筒体13两侧设置有空气正吹口和排空口，直筒体外壁安装有耳式支座15。

如图1所示，本发明一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺具体工艺流程说明如下：

1)过滤过程：自贮罐来的冷凝液经冷凝液进液管4流入粗过滤器1进行一级过滤，从粗过滤器进口挡板处流出的冷凝液由不锈钢烧结丝毡滤芯外表面穿过圆桶状滤床进入其内腔，随时间推移，5微米及以上的固体颗粒在不锈钢烧结丝毡滤芯外表面被直接拦截形成一定厚度的滤饼，小于5微米的固体颗粒随前移的冷凝液流经不锈钢烧结丝毡滤床进入滤芯内腔，自不锈钢烧结丝毡滤芯内腔流出的冷凝液进入粗过滤器上部通过粗过滤器1顶部出口排出的冷凝液被引入精密过滤器2/3，进行二级过滤，将小于5微米而大于1微米包括1微米的固体悬浮物从冷凝液中分离出来，二级过滤是在两个精密过滤器之间切换完成过滤、再生两个过程的循环。

自粗过滤器排出的冷凝液被引入精密过滤器，在精密过滤器内经过刚性高分子烧结微孔滤芯的处理实现二级过滤，具体过程如下：

在精密过滤器壳体内冷凝液自下而上到达刚性高分子烧结微孔滤芯14外表面，经刚性高分子烧结微孔滤芯14外表面穿过圆桶状滤床进入其内腔，自刚性高分子烧结微孔滤芯内腔流出的冷凝液通过滤芯盘17进入独立小腔体20，即滤后清液汇集导出区/反清洗分隔区，每个独立小腔体20接收由7～10支滤芯输送来的滤后清液，自滤后清液汇集区流出的滤后清液通过封头顶部设置的滤后清液导出管21输送至滤后清液总管23，自滤后清液总管流出的滤后清液由滤清液排出管5输送至下游滤清液贮罐。

当精密过滤器的压差达到预设值或者流量低于预设值时，过滤器开启再生程序，再生包括物理再生和化学再生。物理再生采用“压缩空气正、反吹”和“气-液混合反吹”相结合的清洗方法。

2)物理再生过程：

第一步排液：关闭工艺冷凝液进液阀、关闭滤清液出口阀、打开罐底排污阀，将罐内液体由渣液排出管11排出进入排污系统，使液位到达正吹口/放空口位置，即可关闭排污阀。

第二步空气反吹：自界区外来的压缩空气经过减压由反吹再生管8引到滤后清液总管23上的反吹空气口，自反吹空气口来的压缩空气再由滤后清液导出管21反向流入反清洗分隔区20，自反清洗分割区流出的压缩空气通过滤芯盘17进入对应区域的刚性高分子烧结微孔滤芯内腔，从刚性高分子烧结微孔滤芯内腔反向流出的压缩空气在罐内液体中产生大量气泡形成扰流，扰流的产生使滤芯表面滤饼残渣松动并使其破碎掉落到罐内液体后，再打开排污阀，使罐内含渣液体快速排出，当含渣液体无法排出时，由正吹空气口引入自反吹再生管8来的压缩空气加压使含渣液体由渣液排出管11快速排出。

上述空气反吹过程的渣液排空后，物理再生进入反冲洗阶段。

第三步反冲洗：自滤清液贮罐来的滤清液经冲洗液进液管6引至滤后清液总管23上的冲洗液口注入后再经滤后清液导出管21反向流入刚性高分子烧结微孔滤芯内腔(此过程如同空气反吹过程)，并使罐内液位到达正吹口/放空口位置，再反吹压缩空气，使滤饼残渣进一步松动并被滤清液反向冲刷带入反冲洗液中，再次打开排污阀，使罐内液体由冲洗液排出管9快速排出进入污水系统，利用液体的虹吸效应将滤芯表面残留的滤渣全部带走。

重复上述物理再生步骤直至精密过滤器进出口压差低于设计值或者通过滤芯的流量高于设计值。

3)化学再生过程：

当滤芯表面经过物理清洗后仍达不到设计压差或者流量时，自界区外稀酸贮罐来的酸洗液经酸洗液进液管7引至滤后清液总管23上的酸洗液口注入后再经滤后清液导出管21反向流入刚性高分子烧结微孔滤芯内腔(此过程如同空气反吹过程)，并使罐内液位到达正吹口/放空口位置，再反吹压缩空气，使物理再生无法清洗掉的残渣溶解并被酸洗液反向冲刷带入液体中，再打开排污阀，使罐内液体由酸洗液排出管10快速排出进入污水系统，利用液体的虹吸效应将滤芯表面残留的滤渣全部带走。

该工艺的二级过滤需要在精密过滤器两套装置之间切换完成过滤、再生两个过程的循环。

该工艺包括一台粗过滤器和两台精密过滤器，精密过滤器是开一备一，当其中一台进入过滤程序时，另一台设备再生或者待机。

以上所述，仅仅是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，在电渗析前处理过程中将1微米及以上的固体悬浮物从冷凝液中分离出来，其特征是去除固体悬浮物工艺包括：自贮罐来的冷凝液经冷凝液进液管流入粗过滤器，由不锈钢烧结丝毡滤芯外表面穿过圆桶状滤床进入其内腔，随时间推移，5微米及以上的固体颗粒在不锈钢烧结丝毡滤芯外表面被直接拦截形成一定厚度的滤饼，小于5微米的固体颗粒随前移的冷凝液进入不锈钢烧结丝毡滤芯内腔，自不锈钢烧结丝毡滤芯内腔流出的冷凝液进入粗过滤器上部再从顶部排液口排出；

自粗过滤器排出的冷凝液被引入精密过滤器，在精密过滤器内经过刚性高分子烧结微孔滤芯的处理实现二级过滤，将小于5微米而大于1微米包括1微米的固体悬浮物从冷凝液中分离出来，二级过滤是在两个精密过滤器之间切换完成过滤、再生两个过程的循环。

2.如权利要求1所述的一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是去除工艺的系统配置一台粗过滤器和两台精密过滤器，精密过滤器是开一备一，当其中一台进入过滤程序时，另一台设备再生或者待机；

精密过滤器运行一段时间后，当精密过滤器的压差达到预设值或者流量低于预设值时，精密过滤器开启再生程序，再生程序包括物理再生和化学再生。

3.如权利要求2所述的一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是物理再生包括以下步骤：

第一步，关闭工艺冷凝液进液阀、关闭滤清液出口阀、打开罐底排污阀，将罐内液体排出使液位到达正吹口/放空口位置，即可关闭排污阀，通过控制空气正吹、反吹阀，排空阀，冲洗液阀，使压缩空气反吹、正吹交替作用，将滤芯表面的滤饼吹至松散，使其破碎并掉落到罐内液体后，再打开排污阀，使罐内含渣液体快速排出；

第二步，从冲洗液口注入滤清液反向冲洗滤芯，并使罐内液位到达正吹口/放空口位置，再反吹压缩空气，使滤饼残渣进一步松动并被滤清液反向冲刷带入反冲洗液中，再次打开排污阀，使罐内液体快速排出，利用液体的虹吸效应将滤芯表面残留的滤渣全部带走；

重复上述物理清洗步骤直至精密过滤器进出口压差低于设计值或者通过滤芯的流量高于设计值。

4.如权利要求2所述的一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是化学再生包括以下步骤：当滤芯表面经过物理清洗后仍达不到设计压差或者流量时，从酸洗液口注入酸液对滤芯进行化学清洗，反向注入的酸液使滤芯表面的滤渣溶解掉，直至滤芯完全恢复过滤能力。

5.如权利要求1所述的一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是精密过滤器包括椎体(12)、直筒体(13)、封头(18)，直筒体(13)内设置有多个滤芯(14)，滤芯(14)竖直安装于滤芯盘(17)上，滤芯盘(17)安装在上下法兰(16)之间，沿封头(18)内壁竖直方向至少焊接安装一组隔板(19)，隔板(19)将滤芯盘(17)与封头(18)围成的大腔体分隔成体积相近的独立小腔体(20)，封头顶部设置多个物料导出管(21)，每个物料导出管(21)一端与封头(18)连接，另一端与滤后清液总管(23)连接；在滤后清液总管(23)上设置有滤清液排出口、空气反吹口、酸洗液口、反冲洗液口、排净口。

6.如权利要求5所述的一种硝酸铵废水固体悬浮物去除工艺，其特征是二级过滤具体过程如下：

在精密过滤器壳体内冷凝液自下而上到达刚性高分子烧结微孔滤芯(14)外表面，经刚性高分子烧结微孔滤芯外表面穿过圆桶状滤床进入其内腔，自刚性高分子烧结微孔滤芯内腔流出的冷凝液通过滤芯盘(17)进入独立小腔体(20)，每个独立小腔体接收由7～10支滤芯输送来的滤后清液，自滤后清液汇集区流出的滤后清液通过封头(18)顶部设置的滤后清液导出管输送至滤后清液总管(23)，自滤后清液总管流出的滤后清液由滤清液排出管输送至下游滤清液贮罐。

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