[發明專利]一種MAP沉淀循環系統及處理含氨廢水的方法

有效

• 申請號: 201310755385.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103723813A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 吳成強;陳效;張攀;姚小波;傅丹婷;徐孟孟
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C02F1/20;C02F1/36;C01B25/45;C01C1/242;C02F101/16
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

（一）技術領域

本發明涉及一種含氨廢水的處理方法，特別涉及利用超聲波和空氣吹脫組合技術循環利用MAP（磷酸銨鎂）處理含氨廢水的方法，可高效率地去除廢水中高濃度氨氮。適合于高氨廢水如垃圾滲濾液、焦化廢水、養殖場廢水、味精廢水等。

（二）背景技術

廢水中的氨氮去除方法主要包括物化法和生物法，一般而言，生物方法適合于處理低濃度含氨廢水，而物化法處理高濃度的含氨廢水具有一定的優勢。因此，在處理高濃度含氨廢水時宜采用物化方法，如沉淀法，吹脫法。傳統上，采用比較多的物化處理工藝是空氣吹脫法，其運行、操作管理簡單，操作費用相對較低，但是該方法耗存在堿量大、低溫下處理效率低等缺點，而且氨氣的排放又形成了二次污染。自1939年在消化液輸送管線中發現鳥糞石（MgNH₄PO₄·6H₂O；磷酸氨鎂；MAP）以來，有關鳥糞石的形成機制及其應用得到了廣泛的關注。鳥糞石法，即MAP法，去除氨氮工藝的原理是廢水中的氨氮與投加的磷酸根和鎂離子反應形成鳥糞石（MgNH₄PO₄·6H₂O；MAP）晶體而被除去。該方法具有工藝簡單、穩定可靠、效率高的特點，在垃圾滲濾液、養殖場廢水、屠宰場廢水等含高氨氮的廢水處理中受到重視。但是昂貴的藥劑費用是該方法推廣應用的一個很大的障礙，另外，形成的MAP沉淀也沒有很好的出路。目前，由于社會經濟的可持續發展和回收N、P資源的循環經濟需要，該技術的可循環工藝研究受到了國際上環境工作者的關注。

MAP中氨在一定溫度、pH下會從固相溶出進入液相，而液相中氨再通過吹脫等技術手段去除，剩余固體物可回收并循環利用，可進一步和廢水中的氨氮反應形成MAP沉淀，從而實現MAP循環利用去除廢水中氨氮，最終形成一種新型高效的氨氮去除技術。

自20世紀80年代，超聲波開始被應用于水處理技術研究中，主要利用超聲波強化傳質、清洗、產生自由基等特性。但是超聲波單獨降解污染的效率有限，所以目前研究主要是將超聲波與其他水處理技術聯用，如超聲-Fenton-紫外聯用降解對氯苯酚，超聲-臭氧聯用降解分散藍染料，超聲-電解聯用降解安息香酸等。近年，有學者提出將超聲技術應用于廢水中氨氮的去除，利用超聲波強化傳質的作用，協同空氣吹脫技術聯合脫除廢水中氨。

超聲波去除廢水中氨氮的途徑主要分為兩個部分：1.超聲波空化作用對氨氮直接降解。2.超聲波促進氨氮傳質進入空氣泡并隨空氣逸出體系。后者是超聲波強化吹脫去除廢水中氨氮的主要機理。有研究表明，超聲波的加入可將吹脫除氨的效率提升30%-40%。但是該技術直接應用于廢水中氨氮處理，尤其是應用于高濃度氨氮處理時，將同樣面臨著堿用量大，低溫下效率低，廢水處理單元大超聲波能耗高等問題。

（三）發明內容

本發明目的是提供一種MAP沉淀循環系統及處理含氨廢水的方法，能夠高效且經濟地處理含氨廢水，以降低含氨廢水運行成本高的問題。

為了解決沉淀法與超聲-吹脫法各自的缺陷，并實現優勢互補，本發明將超聲-吹脫聯用技術引入MAP沉淀法中，實現MAP的循環利用，首先利用超聲-吹脫聯用技術處理含有一定水分的MAP沉淀物，MAP中的氨氮從固相進入液相再進入氣相中，殘余固體回收再用于處理含氨廢水，反應后形成的MAP經沉淀固液分離后進一步被超聲-吹脫處理回收；吹脫進入氣相中的氨氣可通過稀硫酸吸收而回收硫酸銨。廢水中氨被富集濃縮到MAP中，超聲-吹脫處理的體積或質量大幅度減小，這樣可節省超聲波及吹脫產生的能耗以及中和所需要的堿，經超聲-吹脫聯用技術處理后的剩余固體物再重新與進入反應器廢水中的氨氮反應并再一次形成MAP，最終形成一種循環利用MAP處理含氨廢水的新工藝。

本發明采用的技術方案是：

本發明提供一種MAP沉淀循環系統，所述循環系統包括廢水池、堿池、反應池、超聲波發生器、氨氣吸收裝置、提升泵、堿泵、排水閥（或排水泵）和鼓風機，所述反應池頂端設有通風管、底部設有曝氣器，所述反應池內部設有攪拌器，所述曝氣器與反應池外的鼓風機連通，所述通風管與氨氣吸收裝置連通，所述排水閥的進水口連接有管路并伸入反應池內，所述反應池側面設有視窗，通過所述的視窗調整所述管路伸入反應池的位置（根據待排出液體量調節管路口的位置），所述超聲波發生器設有超聲波探頭通入反應池內部，所述廢水池通過提升泵與反應池連通，所述堿池通過堿泵與反應池連通。

進一步，所述超聲波發生器的超聲波探頭置于距離反應池內部的底表面1/3～1/2處。