[發明專利]一種高氨氮廢水氨回收方法

有效

• 申請號: 201910307337.X
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN109879510B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 解昊;黃婧;廖勇;陳思思;楊殿海
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01C1/26;C02F101/16
• 代理公司: 11265 北京挺立專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 盛君梅

本發明公開了一種高氨氮廢水氨回收方法，屬于污水處理技術領域。該方法步驟為：首先，高氨氮廢水通過通入含二氧化碳蒸汽和含氨蒸汽的脫碳塔，除去廢水中的鈣鎂離子，然后通過脫氨塔，在80～90℃下汽提脫氨，廢水中的氨氮進入汽相形成高濃度含氨混合蒸汽匯集于脫氨塔頂部，含氨混合蒸汽部分回流至脫碳塔，剩余部分引入冷凝器冷凝后進行氣液分離，最后，脫氨塔出水進入后續處理設施進行生化處理，分離出的氨水進入通入含二氧化碳蒸汽的碳化塔形成碳酸氫銨作為回收利用的產品。采用本發明方法對高氨氮廢水進行處理及氨回收可以大大提高其脫氨效果和氨回收效率，此外還能防止處理設備結垢。

技術領域

本發明涉及一種高氨氮廢水氨回收方法，屬于污水處理技術領域。

背景技術

目前隨著城市人口的迅速增加和人民生活水平的不斷提高，我國垃圾滲濾液和市政污泥消化液的產量也隨著急劇增加。垃圾滲濾液和市政污泥硝化液中氨氮含量很高，同時總硬度也很高，這使得其較難處理；若不對氨回收，也會造成資源的浪費。

目前對高氨氮廢水進行處理的方法分為生物法和物化法兩大類。生物法處理效率不夠高，并且氨氮轉化成氮氣釋放，未能資源化利用。物化法中多采用吹脫汽提法，但傳統的吹脫汽提法存在脫氨效率低、塔內易結垢、能耗大、成本高等缺陷，國內外相關研究人員一直在尋找一種能提高脫氨效率并且解決塔內結垢等問題的新型高氨氮廢水氨回收工藝。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種高氨氮廢水氨回收方法，采用該方法對高氨氮廢水進行處理及氨回收可以大大提高其脫氨效果和氨回收效率，此外還能防止處理設備結垢。

為實現以上技術目的，本發明的技術方案是：

一種高氨氮廢水氨回收方法，步驟為：

(1)高氨氮廢水經預熱器預熱后泵送至脫碳塔上部，從脫碳塔下部通入含二氧化碳蒸汽和含氨蒸汽，含氨蒸汽包括從脫氨塔回流的含氨蒸汽，廢水中的鈣鎂離子與氨氣和二氧化碳反應生成鈣鎂沉淀物，生成的沉淀物沉淀于脫碳塔底部的儲存槽中，通過更換儲存槽將鈣鎂沉淀物排出脫碳塔；

(2)脫碳塔出水泵送至脫氨塔上部，從脫氨塔底部通入含二氧化碳的蒸汽，通過負壓裝置控制脫氨塔為負壓狀態，在80～90℃下汽提脫氨，廢水中的氨氮進入汽相，形成高濃度含氨混合蒸汽匯集于脫氨塔頂部，脫氨塔頂部的含氨混合蒸汽部分回流至脫碳塔，剩余部分引入冷凝器冷凝后進行氣液分離，分離出的氨水進入碳化塔；脫氨塔出水進入后續處理設施進行生化處理；

(3)從碳化塔底部通入含二氧化碳的蒸汽，使二氧化碳與氨水發生反應生成碳酸氫銨，通過設置旁路冷卻系統降低碳化塔內液體的溫度，使溶解在水中的碳酸氫銨逐漸結晶析出形成碳酸氫銨結晶混合液，碳酸氫銨結晶混合液經離心脫水后得碳酸氫銨產品。

優選地，步驟(1)中所述含二氧化碳蒸汽和含氨蒸汽中二氧化碳與氨氣的物質的量比為1:1。

優選地，步驟(1)中所述含氨蒸汽還包括從碳化塔回流的部分廢氣。

優選地，脫碳塔頂部的氣體進入碳化塔底部。

優選地，步驟(2)中脫氨塔出水泵送至預熱器進行熱量回收后再進深冷器，進一步冷卻后排入脫氨出水池，再進入后續處理設施進行生化處理。

從以上描述可以看出，本發明具備以下優點：

(1)本發明通過向脫碳塔通入含二氧化碳的蒸汽和從脫氨塔回流的含氨蒸汽，通過二氧化碳和氨氣在體系中協同反應產生碳酸根離子，可以在盡可能不破壞廢水堿度的情況下與廢水中的鈣鎂離子反應產生碳酸鈣和碳酸鎂沉淀(Ca²⁺+CO₂+2NH₃+H₂O—>CaCO₃+2NH⁴⁺)，此外，二氧化碳和氨氣1:1通入能促進沉淀反應正向進行的限度，使鈣鎂離子的沉淀更加完全。