[發明專利]一種高鹽高氨氮廢水的零排放方法

有效

• 申請號: 201310535302.4
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN104609587A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 張新妙;趙鵬;平春霞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/16
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 符彥慈;楊靜

技術領域

本發明涉及一種利用膜分離技術處理高鹽高氨氮廢水的零排放方法，更具體地說，涉及一種采用膜吸收+納濾+正滲透+冷卻結晶耦合技術處理高鹽高氨氮廢水的零排放方法，屬于工業廢水處理領域。

背景技術

石化行業的催化劑生產過程中多處使用銨鹽和氨水，因此，排放的催化劑廢水中含有大量氨氮，廢水中的氨氮主要以銨離子（NH₄⁺）存在，是導致水體富營養化和環境污染的重要物質，易引起水中藻類及其他微生物大量繁殖，嚴重時會使水中溶解氧下降,魚類大量死亡，甚至會導致湖泊的干涸；氨氮還會使給水消毒和工業循環水殺菌處理過程中增大用氯量；此外，氨氮對某些金屬（銅）具有腐蝕性，污水回用時，再生水中氨氮可以促進輸水管道和用水設備中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水設備，并影響換熱效率。

氨氮的超標排放直接影響到催化劑生產企業廢水的全面達標和正常生產，成為制約企業持續發展的瓶頸，對氨氮廢水的治理成為催化劑生產企業的首要環保問題。因此，研究開發經濟、實用、安全的催化劑廢水氨氮處理工藝成為當前的研究熱點，對保護環境，造福人類有重要意義。

目前，國內外對高濃度氨氮廢水的治理主要采取加堿吹脫、電解法、MAP沉淀法、離子交換法、折點氯化法等技術；而對低濃度氨氮廢水的治理主要有吸附法、化學氧化法、生化法等技術。

加堿吹脫法適用于高濃度氨氮廢水的初級處理，該方法技術成熟、工藝和運行簡單,但運行成本較高，設備腐蝕較嚴重，并且易造成空氣二次污染；電解法是利用電解產生NaOH和Cl₂,然后進行吹脫。其運行成本可控制在3.0元/m³水，經濟上可行，電解產生的Cl₂可作為產品出售或用于水處理，但Cl₂屬劇毒氣體，有一定的危險性，不利于安全和環境；MAP沉淀法、離子交換法、折點氯化法等處理高濃度氨氮廢水，存在工藝操作繁瑣、處理周期短、處理成本高、易引起二次污染等缺點，不適宜大規模工業化應用。

吸附法是利用沸石中的Na⁺置換NH₄⁺，適用于處理低濃度氨氮廢水，用改性天然沸石吸附，具有吸附效率較高，設備體積小，設備一次性投資小的特點，而對于高濃度氨氮廢水，由于再生頻繁，操作管理非常復雜，耗電量很大，處理成本高，經濟上不合算；化學氧化法是在氨氮廢水中投加具有強氧化性質的氧化劑，如臭氧、雙氧水/催化劑、次氯酸鈉等，工藝流程和設備相對簡單，反應速度較快，但由于氧化劑價格較貴，使得處理成本較高。另外，這些化學強氧化劑通常要求酸性條件，一般要求pH小于2～4，因此，用化學氧化法需要先后兩次調節廢水pH，增加了處理成本；目前，工業上處理低濃度氨氮廢水最常用的方法為生化法，它主要是采用硝化—反硝化原理，處理成本較低，但是進水氨氮濃度一般不能超過500mg/L，否則將影響正常運行，而且高濃度氨氮本身對微生物的活動和繁殖有抑制作用。此外，生化反應速度較慢，通常需要較長的水力停留時間，因而需要較大的構筑物，占地面積較大。