[發(fā)明專利]高濃度含氨氮廢水脫氨處理方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910067043.0
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN101665294A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邊德軍;任慶凱;田曦;霍明昕;謝忠?guī)r;李廣柱
• 申請（專利權(quán)）人: 長春工程學(xué)院
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/66;C02F1/52;C02F1/56;C02F1/20;C02F103/16;C01C1/02
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 趙 正

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理方法，具體涉及的是有色金屬冶煉行業(yè)中一種高濃度含氨氮廢水脫氨處理方法，本發(fā)明還涉及含氨氮廢水脫氨處理設(shè)備。?

背景技術(shù)

高濃度含氨廢水直接排到水體不僅污染水質(zhì)，污染環(huán)境，還會對周圍人群和生物產(chǎn)生毒害作用。例如，當(dāng)飲用水中氨氮超標(biāo)時，氨氮受微生物的作用分解成亞硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮與蛋白質(zhì)結(jié)合成亞硝胺，是一種致癌物質(zhì)，長期飲用此水對身體極為不利；或當(dāng)水中氨氮濃度增高時，便會引起水體的富營養(yǎng)化，造成水中澡類物質(zhì)大量繁殖，死亡后被微生物分解消耗大量氧氣，形成水體嚴(yán)重缺氧，從而導(dǎo)致水生動物的大量死亡。對于有色金屬冶煉行業(yè)，某些生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水如果直接與其他生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的含有高濃度重金屬離子的廢水混合，氨將和重金屬離子生成穩(wěn)定的金屬氨絡(luò)合離子，影響氨及Cd、Co、Cu、Ni、Zn等金屬離子的去除，所以在與含重金屬廢水混合前，必須將高濃度含氨氮廢水進行單獨脫氨處理。目前對氨氮廢水處理的方法很多，如離子交換法、電化學(xué)法、硝化反硝化法、吸附法、蒸餾法等。氨氮吹脫法具有投資費用小，運行費用低，流程?簡單、處理效果穩(wěn)定、管理維護簡便等優(yōu)點，但是在冶煉行業(yè)中為了降低氨和重金屬去除的難度，使廢水經(jīng)過處理后，達(dá)到企業(yè)回用標(biāo)準(zhǔn)進行回用，對高濃度含氨氮廢水脫氨處理的去除率要求較高，對于廢水為有色金屬冶煉行業(yè)中高濃度含氨氮廢水，廢水中主要成份有氨、氨根離子、硫酸根離子及鈉離子，氨氮濃度達(dá)到2.5g/L以上，常規(guī)的吹脫法的氨吹脫效率難以達(dá)到要求。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高濃度含氨氮廢水脫氨處理方法。?

本發(fā)明同時提供了一種含氨氮廢水脫氨處理設(shè)備。?

本發(fā)明解決技術(shù)問題的思路是：在含氨廢水中，游離氨(NH₃)與銨離子(NH₄⁺)保持著平衡的狀態(tài)，其化學(xué)反應(yīng)式如下：?

NH₃在水中的百分?jǐn)?shù)主要受PH值的影響，當(dāng)PH值大于11時，水中的氨氮主要上以NH₃的形式存在，可以通過吹脫法將NH₃吹脫出來以達(dá)到去除廢水中氨的目的。但是在吹脫過程中，隨著廢水中氨氮濃度的降低，廢水的PH值也逐漸下降，氨氮的吹脫效率也隨之降低，部分氨氮以NH₄⁺的形式存在于廢水中無法被吹脫出來。因此本發(fā)明采用三級氨氮吹脫法，在二、三級吹脫前采用石灰乳堿化廢水，控制PH值大于11，使水中的氨氮基本上以NH₃的形式存在，同時廢水中的SO₄^2-離子與石灰乳中Ca²⁺離子反應(yīng)生成CaSO₄沉淀，去除了廢水中大部分SO₄^2-離子并且減小了SO₄^2-離子鹽效應(yīng)對氨氮吹脫的?影響，提高氨吹脫效率。石灰乳堿化廢水過程所產(chǎn)生的CaSO₄沉渣，可用來回收石膏。?

另外由菲克定律可知，較高的反應(yīng)溫度，一方面有利于增大液氨在水中的擴散系數(shù)，另一方面可降低氨在水中的溶解度，從而提高氨的液膜傳質(zhì)推動力。二者共同作用的結(jié)果使氨的液相傳質(zhì)速率得到提高。因此本發(fā)明采用蒸汽吹脫以提高反應(yīng)溫度，從而提高氨吹脫效率。本發(fā)明方法由以下步驟實現(xiàn)：?

1、廢水首先進入調(diào)節(jié)池，進行水質(zhì)、水量均衡。?

2、廢水進入沉淀設(shè)備。由于混合廢水懸浮物含量較高，首先采用普通沉淀進行分離，可節(jié)省下一步絮凝沉淀絮凝劑的用量。沉淀表面負(fù)荷1m³/(m²h)。?

3、廢水經(jīng)提升泵提升至絮凝沉淀池加入絮凝劑進行絮凝沉淀，以去除大部分的懸浮物、有機膠體等。絮凝劑與廢水混合時間為3分鐘，反應(yīng)時間為30分鐘，絮凝沉淀表面負(fù)荷1m³/(m²h)。?

4、沉淀后的廢水再經(jīng)提升泵提升至一級吹脫塔，在一級吹脫塔中廢水呈噴淋狀由上向下運動，并采用壓力0.3-0.6MPa的蒸汽吹脫。?

5、二級氨吹脫，先用石灰乳將廢水調(diào)PH值至11，經(jīng)混合、反應(yīng)、化學(xué)沉淀，經(jīng)沉淀分離后廢水再次經(jīng)提升泵提升至吹脫塔，在吹脫塔中采用壓力0.3-0.6MPa的蒸汽吹脫，氣液比2900-3600，水力負(fù)荷6m³/(m²h)。?