一種高氨氮廢水的處理方法技術

本發明專利技術涉及一種高氨氮廢水的處理方法，按以下步驟進行：對原水進行水質調節處理，對調節處理后的原水進行混凝沉淀處理，再對混凝沉淀處理的上清液在砂濾器截留上清液中的大分子顆粒物、膠體以及懸浮物，將砂濾器排出含高氨氮的廢水送至熱泵提餾系統，經換熱進入精餾塔內塔頂的低溫碳氨蒸汽經蒸汽壓縮機內增溫增壓，與廢水在精餾塔內汽提脫氨，將碳氨料液送入高壓反滲透膜元件內進行提濃處理，反滲透膜濃縮液送至碳化塔內與二氧化碳氣體反應而不斷結晶，經離心分離后獲取碳酸銨晶體并回收利用。本發明專利技術具有脫氨效果好，投資和運行成本較低、能耗低的特點。

A treatment method for high ammonia nitrogen waste water

The invention relates to a processing method of high ammonia wastewater, according to the following steps: the raw water quality regulation treatment, regulation of treated raw water coagulation treatment, then the supernatant coagulation retention of macromolecular particles and supernatant in sand filter colloid and suspended solids, sand the filter effluent containing high ammonia nitrogen stripping to the heat pump system, the low temperature carbon ammonia steam heat into the distillation tower at the top of the steam compressor temperature increasing pressurization, and wastewater in the distillation tower of ammonia nitrogen stripping, ammonia and carbon will feed into the high-pressure reverse osmosis membrane element in concentrated treatment, anti osmotic membrane concentrated solution to the carbonization tower and carbon dioxide gas reaction and continuous crystallization, centrifuged to obtain ammonium carbonate crystals and recycling. The invention has the characteristics of good deamination effect, low investment and running cost and low energy consumption.

【技術實現步驟摘要】
一種高氨氮廢水的處理方法
本專利技術涉及一種高氨氮廢水的處理方法，屬于高氨氮廢水廢水處理

技術介紹
近年來，隨著人們生活水平的提高和對環境要求的加強、環境污染治理的加強和環保技術的發展，水體有機物污染基本上得到有效控制，但是，含高氨氮廢水達標排放仍然沒有得到有效控制。高氨氮廢水主要來源于焦化、化肥、石油化工、養殖、垃圾處理等行業。在高氨氮廢水處理方面，不僅要追求高效脫氮的技術指標，還要考慮降低能耗、節約能源、資源化回收氨氮等。目前國內外對于高氨氮廢水的處理工藝包括生化法、曝氣池吹脫除氨法、空氣吹脫塔除氨法、化學沉淀法除氨法、離子交換法除氨和蒸汽汽提脫氨法等。生化法采用硝化/反硝化工藝將氨氮轉化為無害的氮氣釋放到空氣中。但該工藝流程復雜、處理設備多、生化反應不穩定，且需要大量投加堿和碳源。曝氣池吹脫脫氨法的吹脫時間較長，一般超過6h，且需要保持高pH、高水溫和高氣水比。調節原水pH會產生大量殘渣，高氣水比帶來吹脫氣體的二次污染問題。而空氣吹脫除氨除了存在上述二次污染的問題以外，還存在設備及管道結垢、出水回調pH、投資和運行成本較高等問題，脫氨系統運行不穩定。并且在冬天，吹脫塔水溫驟降，除氨效率較低，加熱能耗高，嚴重影響后續處理系統的正常運行。化學沉淀法需要大量投加鎂鹽及磷鹽，藥劑費用高，沉淀物雜質較多，難以作為肥料利用，經濟很差；磷酸鹽藥劑易造成二次污染和后續生化處理的難度。離子交換法需要對原水進行預處理降低SS濃度，且該法只適用于銨離子濃度在10-100mg/L的低污染廢水。并且離子樹脂的再生操作復雜，設備及管道的腐蝕嚴重，且再生液仍然為高濃度氨氮廢水，需要再處理，因此工業型規模應用很少。蒸汽汽提除氨是用蒸汽和廢水直接接觸，將廢水進行加熱到100℃以上，從而將揮發性的氨擴散到氣相中去，達到從廢水中分離氨的目的。汽提法對氨氮的去除率可達97％以上。但普通汽提除氨能耗較高，一般適用于超高濃度的含氨廢水處理，其回收的氨水、液氨或者硫酸銨可以抵消部分運行成本。目前較先進的工業含氨廢水的脫氨方法，是先將含氨氮廢水調pH至11～12，通過過濾除去懸浮物，所得調節液經精餾塔進料泵送入精餾塔中，控制精餾塔出口溫度35℃～45℃，脫除的氨氣從精餾塔出口輸出回收，該餾塔的塔釜采用直接蒸汽加熱，控制塔釜溫度100-130℃，釜液與原料在進料預熱器中進行熱交換后送入廢水儲槽待進一步處理，餾塔的塔頂設有冷凝器，通過調節冷凝器的冷卻水流量來控制精餾塔的回流液量，未冷凝氨氣直接送入氨氣回收工段。該脫氨工藝采用石灰或氫氧化鈉提升氨氮廢水堿度，并利用游離態氨與水分離的原理進行脫氨，投藥成本高，分離效率低。加之供冷卻水將氨蒸汽冷凝后回流，不斷提高回流液中氨濃度后采出，不僅能耗較高，而且大量消耗冷卻水資源。由于氨水無法被膜濃縮，只能通過熱驅動的精餾脫氨提濃工藝，工藝投資和運行成本高。而傳統工藝采用冷凍結晶法獲取碳酸銨產品，投資和運行成本很高，且系統運行不穩定，產品易分解，故存在著脫氨工藝效率低、能耗高、產品難以資源化。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種脫氨效果好，投資和運行成本較低、能耗低的一種高氨氮廢水的處理方法。本專利技術為達到上述目的的技術方案是：一種高氨氮廢水的處理方法，其特征在于:按以下步驟進行：⑴、水質調節處理：將含有高氨氮的原水送入水質調節池內，加入碳酸鹽均勻攪拌，用以提高原水的堿度，原水中的碳酸鹽與氨氮的比例控制在n(CO32-):n(NH4+-N)＝1：1～3；⑵、混凝沉淀處理：將調節后的原水加入混凝沉淀池內，將混凝劑和絮凝劑充分混合后加入混凝沉淀池內，或將混凝劑和絮凝劑加入混凝沉淀池內進行充分攪拌，將原水中的懸浮物及硬度離子沉淀物不斷絮凝而沉淀分離，混凝沉淀池的上清液流入清液收集槽中，混凝沉淀池內的污泥定期排出；其中，所述的混凝劑為金屬鹽，投加量為100～1000mg/L，所述的絮凝劑為有機高分子絮凝劑或者微生物絮凝劑，投加量為1～2mg/L；⑶、砂濾除雜處理：將清液收集槽中的上清液送入砂濾器內，通過砂濾截留上清液中的大分子顆粒物、膠體以及懸浮物；⑷、熱泵提餾處理：將砂濾器排出的廢水首先在第一換熱器內與碳氨料液進行換熱，而后進入第二換熱器內與精餾塔塔底排出低氨的料液進行換熱，繼而再進入第三換熱器內與外部蒸汽進行換熱，高氨氮的廢水經三次換熱后進入精餾塔的塔頂并向下流動，塔頂的低溫碳氨蒸汽進入蒸汽壓縮機內進行增溫和增壓，蒸汽壓縮機排出的高溫蒸汽與塔底的循環料液在第四換熱器進行換熱，對塔底的料液進行加熱而不斷生產向上運動的碳氨蒸汽，碳氨蒸汽與廢水在精餾塔內的塔板上接觸而發生汽提脫氨，使碳氨蒸汽的氨氮濃度不斷上升并進入蒸汽壓縮機實現料液循環，蒸汽壓縮機排出的高溫蒸汽先經第四換熱器換熱冷凝形成碳氨料液、再經第一換熱器換熱冷卻后送入高壓反滲透膜元件進行處理，而塔底排出料液與廢水在第二換熱器內換熱冷卻后送至MBR膜生物反應器進行處理；⑸、高壓反滲透濃縮處理：將碳氨料液送入高壓反滲透膜元件內進行提濃，高壓反滲透膜元件為至少兩段式濃水內循環結構，高壓反滲透膜元件的操作壓力在30～50bar，經高壓反滲透膜元件分段式濃水內循環的膜管膜濾后，濃縮液送至碳化塔內、膜濾清液送至MBR膜生物反應器內進行處理；⑹、碳化結晶及分離處理：連續向碳化塔通入二氧化碳氣體，對碳化塔內濃縮液連續進行曝氣，在碳化塔內使濃縮液中的碳酸銨與二氧化碳反應而不斷結晶，經離心分離后獲取碳酸銨晶體并回收利用，離心后的脫水清液返回至濃縮液；⑺、MBR處理：將精餾塔排出低氨的料液及高壓反滲透膜元件的膜濾清液送入MBR膜生物反應器內進行生化反應，先在反硝化池池內進行連續推流曝氣進行反硝化，再將廢水自流進入硝化池內，經鼓風曝氣進行硝化反應，反硝化池內的污泥濃度及硝化池內的污泥濃度在15-30g/L，硝化反應后的廢水經輸送泵提升輸至超濾膜組件進行泥水分離，處理后的超濾濃液回流至反硝化池，超濾清液達標排放。本專利技術采用上述技術方案后具有以下優點：①、本專利技術先對含有高氨氮的原水進行調節，再進行混凝沉淀和過濾處理，將原水中的碳酸鹽與氨氮的比例進行調節控制，能保障有足夠的堿度參與后續脫氨反應，使廢水中大部分氨氮以碳酸銨的形式存在，且原水中的硬度離子也會不斷與碳酸鹽反應生成沉淀物，能降低后續處理時設備的結垢風險，提高后序工藝處理的可靠性，通過混凝沉淀截留上清液中的大分子顆粒物以及膠體和懸浮物，以除去原水中的懸浮物及硬度離子沉淀物，通過砂濾除雜處理后，能使得廢水降低濁度，能確保后序的工藝處理中能穩定運行。②、本專利技術通過碳酸鹽提升氨氮原水堿度，基于碳酸銨分解后分離進行脫氨，解決了傳統脫氨工藝通過石灰或氫氧化鈉提升氨氮廢水堿度，利用游離態氨與水分離的原理進行脫氨，投藥成本高，分離效率低的技術問題。③、本專利技術采用熱泵提餾工藝進行脫氨處理，對砂濾除雜處理后的廢水經三次換熱后進入精餾塔的塔頂再向下流動，能充分利用脫氨后的碳氨料液及低氨料液的能量，同時依靠蒸汽壓縮機為提餾處理提供能量，將精餾塔塔底低氨的料液被加熱后不斷生產碳氨蒸汽，使碳酸銨不斷分解，并與廢水接觸發生汽提脫氨作用，因此能靠消耗或補償機械功，把精餾塔塔頂低溫蒸汽經壓縮后形成高溫蒸汽，將熱量作為精餾塔的熱源，不僅能提高熱泵精餾脫氨效本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高氨氮廢水的處理方法，其特征在于:按以下步驟進行：⑴、水質調節處理：將含有高氨氮的原水送入水質調節池內，加入碳酸鹽均勻攪拌，用以提高原水的堿度，原水中的碳酸鹽與氨氮的比例控制在n(CO3

【技術特征摘要】
1.一種高氨氮廢水的處理方法，其特征在于:按以下步驟進行：⑴、水質調節處理：將含有高氨氮的原水送入水質調節池內，加入碳酸鹽均勻攪拌，用以提高原水的堿度，原水中的碳酸鹽與氨氮的比例控制在n(CO32-):n(NH4+-N)＝1：1～3；⑵、混凝沉淀處理：將調節后的原水加入混凝沉淀池內，將混凝劑和絮凝劑充分混合后加入混凝沉淀池內，或將混凝劑和絮凝劑加入混凝沉淀池內進行充分攪拌，將原水中的懸浮物及硬度離子沉淀物不斷絮凝而沉淀分離，混凝沉淀池的上清液流入清液收集槽中，混凝沉淀池內的污泥定期排出；其中，所述的混凝劑為金屬鹽，投加量為100～1000mg/L，所述的絮凝劑為有機高分子絮凝劑或者微生物絮凝劑，投加量為1～2mg/L；⑶、砂濾除雜處理：將清液收集槽中的上清液送入砂濾器內，通過砂濾截留上清液中的大分子顆粒物、膠體以及懸浮物；⑷、熱泵提餾處理：將砂濾器排出的廢水首先在第一換熱器內與碳氨料液進行換熱，而后進入第二換熱器內與精餾塔塔底排出低氨的料液進行換熱，繼而再進入第三換熱器內與外部蒸汽進行換熱，高氨氮的廢水經三次換熱后進入精餾塔的塔頂并向下流動，塔頂的低溫碳氨蒸汽進入蒸汽壓縮機內進行增溫和增壓，蒸汽壓縮機排出的高溫蒸汽與塔底的循環料液在第四換熱器進行換熱，對塔底的料液進行加熱而不斷生產向上運動的碳氨蒸汽，碳氨蒸汽與廢水在精餾塔內的塔板上接觸而發生汽提脫氨，使碳氨蒸汽的氨氮濃度不斷上升并進入蒸汽壓縮機實現料液循環，蒸汽壓縮機排出的高溫蒸汽先經第四換熱器換熱冷凝形成碳氨料液、再經第一換熱器換熱冷卻后送入高壓反滲透膜元件進行處理，而塔底排出料液與廢水在第二換熱器內換熱冷卻后送至MBR膜生物反應器進行處理；⑸、高壓反滲透濃縮處理：將碳氨料液送入高壓反滲透膜元件內進行提濃，高壓反滲透膜元件為至少兩段式濃水內循環結構，高壓反滲透膜元件的操作壓力在30～50bar，經高壓反滲透膜元件分段式濃水內循環的膜管膜濾后，濃縮液送至...

【專利技術屬性】
技術研發人員：樂晨，韓穎，浦燕新，李月中，陳振，張振興，薛秋玉，
申請(專利權)人：江蘇維爾利環保科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32