[發明專利]高濃度含氨廢水的脫氨方法與裝置

無效

• 申請號: 201210442781.0
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102923896A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張書廷;郝科慧;姚曉琰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F101/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及一種采用空氣吹脫方法與蒸氨方法相結合的方式去除高濃度含氨原水中所含氨的方法和裝置，屬于節能及環保領域，特別是焦化行業剩余氨水的高濃度含氨廢水的脫氨方法與裝置。

背景技術

在工業領域，特別是焦化行業每年約排放出數千萬立方米的含氨廢水，廢水水質復雜，組分種類繁多且污染物濃度較高，除含有氨、氰、硫氰根等無機污染物外，還含有酚、油類和其他稠環芳烴化合物等，是目前較難處理的廢水之一。其中主要污染物氨氮含量高達3000-4000mg/L。通常，含氨廢水經過生物處理達到排放標準后外排或回用。但高濃度的含氨原水直接進入生化系統會影響其操作穩定性和處理效果，所以，高濃度含氨原水必須經過脫氨處理后才能進入生物處理系統。

在脫氨工藝中，水蒸氣蒸氨因其工藝成熟而簡單，投資省，安全可靠性高而被廣泛采用。但是過程蒸汽耗量大，處理成本高。因此，開發蒸汽消耗少，處理成本低的脫氨技術與設備，對于焦化行業降低處理成本，提高經濟效益就顯得非常重要。

發明內容

本發明的目的在于對高濃度含氨廢水，在高濃度含氨段采用蒸汽蒸氨，在廢水的低濃度段采用空氣吹脫，達到低能耗去除高濃度含氨中氨的目的。與只采用蒸氨法脫氨相比，本方法能夠大幅降低蒸氨的水蒸氣消耗量，達到節能和降低處理成本的目的。

本發明是采用如下技術方案實現的：

高濃度含氨原水通過如下兩個工序進行處理得到所要求的含氨處理廢水。

（1）通過加熱方式對高濃度含氨原水進行蒸餾得到含氨濃度低于高濃度含氨原水的低濃度含氨廢水的蒸氨工序；

（2）對所述蒸氨工序（1）得到的低濃度含氨廢水通過空氣吹脫進一步除去溶解于所述廢水中氨的空氣吹脫工序。

本發明者對高濃度原水如3500mg/L的焦化剩余氨水進行蒸餾脫氨實驗的結果證實蒸出單位氨氣所需的蒸汽隨著廢水中氨濃度的降低而增加，特別是當廢水中的氨濃度低于1000mg/L后，蒸出單位氨的蒸汽消耗急劇升高。而對1000mg/L以下的廢水進行空氣吹脫脫氨則成本遠低于蒸汽脫氨。所以，本發明通過對高含氨廢水用蒸汽蒸出大量的氨，使原水由高濃度含氨廢水變成低濃度含氨廢水；再對蒸氨工序得到的低濃度含氨廢水通過空氣吹脫進一步去除廢水中的氨，得到達到要求的處理廢水，能夠大幅降低蒸汽的消耗量，達到節能的目的。

本發明所述高濃度含氨段與低濃度含氨段是指同一種廢水的不同處理階段所具有的含氨濃度，即，通過蒸氨后廢水的含氨濃度就會降低，與原水的含氨濃度相比就屬于低濃度段，相對于蒸氨后的廢水含氨濃度，其原水的含氨濃度就屬于高濃度。在實際應用中，考慮到經濟可行性，本發明以含氨濃度在1000mg/L以上的廢水稱為高濃度含氨廢水。

在所述蒸氨工序前對高濃度含氨原水進行超聲波處理，之后將其送入蒸氨塔進行蒸氨。經超聲波處理可以促進剩余氨水中焦油和各種組分的溶解，有利于后續操作。并且在高濃度條件下可以在很短時間內使氨迅速揮發出來，直接將其與蒸氨塔頂氨氣匯合，從而降低蒸氨負荷和能耗。通常，在蒸氨之前需要向高濃度含氨原水中加入堿提高pH值，所以，超聲波處理設置在與堿混合之后，進入蒸氨過程之前，更有利于堿的混合、焦油等的溶解和氨的揮發。

在所述的空氣吹脫工序之前對蒸氨過程排出的低濃度含氨廢水進行超聲波處理，進一步促進含氨廢水中難溶解組分的溶解，提高后續操作的穩定性和效果。

所述吹脫過程產生的含氨廢氣送入酸吸收工序將吹脫工序產生的廢氣中的氨除去，除去氨后的除氨凈化空氣或再返回到所述空氣吹脫工序（2）循環吹脫，或直接放散于大氣。在空氣吹脫過程中產生含氨濃度比較高的廢氣，若直接排入大氣則會造成二次污染，因此必須對其廢氣進行凈化。通過酸吸收凈化含氨廢氣，可以得到含氨的鹽，如用硫酸作吸收劑則可得到硫酸銨，作為化學肥料使用。作為吸收劑的酸，可以使用硫酸、硝酸、鹽酸或有機酸，也可以使用這些酸的混合物，可以根據其價格和吸收效果依具體情況選擇。經酸吸收凈化后的氣體處于水分飽和狀態，溫度也較高，如果返回吹脫塔循環吹脫使用，則可減少吹脫過程中水分蒸發帶來的廢水的溫度下降導致的吹脫效果的下降。當然，循環使用會使系統的操作變得復雜一些，因此，也可選擇含氨廢氣通過凈化后直接排入大氣的方法，這方面可以根據具體情況選定。