[發明專利]一種回收氨氮廢水用的電去離子方法及裝置

有效

• 申請號: 200910177557.1
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101648738A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 王方
• 申請（專利權）人: 王方
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C01C1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明技術領域涉及氨氮廢水的回收，特別涉及利用電去離子膜技術對化肥、化工行業 所產生氨氮廢水進行處理，回收銨鹽類化工原料并得到工藝用純水，實現廢水零排放。

背景技術

在化肥和化工企業的生產過程中，尤其是在生產氯化銨、硝酸銨、硫酸銨等工藝的企業， 產生了大量的氨氮廢水，不僅浪費了化工原料，而且污染了環境。這種氨氮廢水，呈酸性， 腐蝕性強，用常用的處理方法回收很困難，生物氧化法只能將廢水中氨氮氧化，根本不能回 收；離子交換法能回收銨鹽則需要頻繁再生；反滲透膜技術可以將廢水中的化工原料分離出 來，而且能制得工藝用水，但反滲透處理的水回收率較低，其濃水排放量高，當廢水銨鹽濃 度較低時，需要多組反滲透膜處理，才能使氨氮廢水中的銨鹽得到回收，大大地增加了處理 廢水成本。電滲析法也能對廢水進行回收處理，但當處理較低濃度廢水時，易產生濃差極化， 耗電大大增加，增加了運行費用。因此，開發一種能處理性能好、成本低的回收氨氮廢水的 技術已勢在必行。

電去離子技術是近年來得到產業化的一種新型膜技術，電去離子技術是電滲析和離子交 換有機結合的產物，已在電子、電力、制藥和化工等行業制備純水中得到推廣使用，用電去 離子裝置代替原來的混床。電去離子又稱填充床電滲析，說明它是在電滲析基礎上發展起來 的，電去離子裝置的性能優于普通的電滲析器，電去離子裝置的膜面積小，電阻小、耗電低、 效率高。電去離子裝置與離子交換器相比，電去離子裝置連續運行、不設備用，無需用酸堿 再生，環保效益好。

電去離子技術不僅用于純水制備，而且可應用于軟化水制備和重金屬廢水的回收，從而 從離子含量極少的純水應用領域擴展到離子含量很高的自來水和廢水應用領域，從電去離子 膜分離領域擴展到電去離子膜濃縮領域。因此，在發明了電去離子軟水技術和電去離子回收 重金屬廢水技術基礎上，針對氨氮廢水的特點和現有回收方法的不足，提出一種電去離子回 收氨氮廢水的方法及裝置。

發明內容

1.一種回收氨氮廢水用的電去離子處理方法，其特征在于如下工藝步驟：

(1)一股經預處理后，水質達到污染系數SD?I≤5，濁度≤1NTU，COD≤1mg/L， 硬度≤1mg/L要求的氨氮廢水，分別流入各個并聯設置的首個模塊淡水室，在直流電場作 用下，該廢水中的NH₄⁺、NO₃^-離子，經離子交換膜遷移至各個濃水室，經多級串聯模塊， 使末級模塊淡水室的出水中氨氮質量濃度小于15mg/L，將該出水收集于純水罐中，通過純水 罐出口純水輸出管，送至工藝系統回用；

(2)另一股經預處理后，水質符合上述要求的氨氮廢水，進入電去離子裝置濃水罐，經 水泵進入各個并聯設置的首個模塊濃水室，從淡水室遷移過來的離子，不斷進入流經多級串 聯模塊濃水室的濃水中，使濃水增濃，該濃水再回入濃水罐，濃水如此循環增濃，直至濃水 罐中增濃液內銨鹽質量濃度達到為1％～25％這一預期要求，最后，增濃液再從濃水輸出管流 出，經蒸發濃縮結晶，獲得銨鹽化工產品。

2按照權利要求1所述方法的回收氨氮廢水用的電去離子裝置，其特征是主要包括膜堆、 電極裝置、緊固裝置和增濃裝置四個部分組成：膜堆是該裝置的核心部分，位于該裝置的中 間，呈板框形，它是由離子交換膜隔開的，呈相應交替排列的濃、淡水室組成，在淡水室內 填充有樹脂；電極裝置位于膜堆的兩端部外側，由電極和極室組成；緊固裝置位于膜堆的兩 個端部，由螺栓和壓板組成，螺釘穿過整個膜堆和兩端壓板，擰緊螺母，壓板就壓緊膜片和 固定各室位置；增濃裝置是由連接膜堆濃水室與濃水罐之間的管道、水泵和濃水罐所組成， 濃水能在增濃裝置中循環并由于從膜遷移過來的離子不斷進入而得到增濃。

3.按照權利要求1所述方法的回收氨氮廢水用的電去離子裝置，其特征是模塊的濃水室 內不填樹脂，靠獨立的管道與濃水罐相連，濃水循環流動并得到增濃。

4按照權利要求1所述方法的回收氨氮廢水用的電去離子裝置，其特征是模塊的淡水室 內水流方向自上而下，與濃水室和極水室內水流方向相反，呈逆流布置。

5.按照權利要求1所述方法的回收氨氮廢水用的電去離子裝置，其特征是模塊的淡水室 內填充的樹脂，根據欲回收銨鹽不同而有所區別：對硝酸銨可用陰、陽混合樹脂，對氯化銨、 碳酸銨、碳酸氫銨、硫酸銨和硫酸氫銨，則用單一陽樹脂。