[發明專利]一種高濃度氨氮廢水的綜合處理系統及方法

在審

• 申請號: 202011047036.7
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112125461A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 劉軍;楊龍;孫少龍;宮建瑞;劉彥奎;劉健;王英惠;王艷朋
• 申請（專利權）人: 南京萬德斯環保科技股份有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C05C3/00;B01D53/00;C02F101/16;C02F1/44;C02F1/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發明提出了一種高濃度氨氮廢水的綜合處理系統及方法，其中涉及的脫氨系統采用膜分離技術將廢水中氨氮以氨分子形式與廢水分離，使得廢水氨氮達到排放標準，直接排放。同時脫除的氨分子通過酸吸收液進行吸收后形成銨鹽，以銨鹽濃水形式排出，濃水中銨鹽較為純凈且無其他高含量雜質，可進行有效的資源化回收利用。本發明的提出一方降低高濃度氨氮廢水的處理難度與成本，另一方面將廢水中的氨氮轉化為氮肥，可進行有效的回收再利用，為高濃度氨氮廢水的零排放提供工業指導意義。

技術領域

本發明涉及一種高濃度氨氮廢水的綜合處理系統及方法，屬于污水處理領域，更具體地說，屬于高濃度氨氮廢水零排放領域。

背景技術

隨著我國工業化和城市化的逐步推進，含氮化合物廢水的排放量與日俱增，給環境造成極大的危害，繼而備受關注。氮在廢水中主要存在形式包括有機態氮、硝態氮、亞硝態氮以及氨態氮等。其中氨態氮即氨氮是最主要的存在形式之一。廢水中的氨氮主要以離子銨和游離氨形式存在，其來源廣泛，包括食品、制藥、焦化、化肥、石化、印染、垃圾填埋場等。如垃圾填埋場滲濾液作為一種典型的高濃度氨氮廢水，隨著填埋時間的延長，垃圾中的有機氮轉化為無機氮，導致滲濾液中氨氮濃度處于不斷升高的狀態。根據填埋場的填埋方式和垃圾成分的不同，滲濾液中氨氮濃度一般可達到500～4000mg/L，甚至更高，約占總氮濃度95％以上。各行業廢水中氨氮的排放呈現出污染源多，排放量大、排放濃度高等特點，大量高濃度氨氮廢水向水體中排放，一方面會引起水體富營養化，造成水體黑臭，大大增加了水處理的難度和成本；另一方面，在硝化細菌作用下，由氨氮形成的硝酸鹽與亞硝酸鹽可對人群產生毒害作用，嚴重威脅人類的健康。

目前，針對高濃度氨氮廢水的處理，主要方法有吹脫法、化學沉淀法、折點加氯法和生化法等。吹脫法作為一種簡單經濟的物理化學處理方法。其主要將氨氮廢水pH調節至堿性，此時，銨離子轉化為氨分子，再向水中通入空氣或蒸汽，使廢水中溶解的氨分子轉至氣相，從而達到去除氨氮的目的。該法一般作為高濃度氨氮廢水脫氮的預處理工藝，吹脫效率不高，導致氨氮脫除效果較差，易引起二次污染，且吹脫設備易結垢，降低運行穩定性與吹脫效率。化學沉淀法也是一種物化處理方法。化學沉淀法是向氨氮廢水中投加含Mg²⁺和PO₄^3-的藥劑，使污水中的氨氮和磷以鳥糞石即磷酸銨鎂的形式沉淀出來，同時回收廢水中的氮和磷。該法針對高濃度氨氮廢水的脫氮效率可達到90％，但仍然存在較多的氨氮殘留，同時通過引入第三組份的藥劑，形成沉淀物。該過程中藥劑的投加量、引入其他污染源及沉淀物的后處理限制了該法的廣泛應用。折點加氯法為化學脫氮工藝，其實現形式為將氯氣通入廢水中使氨氮氧化成氮氣排出。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低，氨的濃度降為零。該法對于氨氮的去除率高，但運行費用高，出水水質易存在異味，且形成具有二次污染的有機氯化物。生化法作為應用最為廣泛的脫氮技術，其基本原理為通過微生物的硝化與反硝化作用最終將氨氮以氮氣形式排出系統。利用生化脫氮工藝復雜、成本較高，污泥管理難度大、剩余污泥處理費用高，同時無法實現氨氮回收再利用。

隨著污水處理技術的不斷開發，針對上述工藝存在的不足之處，利用膜分離技術處理高濃度氨氮廢水的工藝逐漸被推廣。本發明提出了一種高濃度氨氮廢水的綜合處理系統及方法，其中涉及的脫氨系統采用膜分離技術將廢水中氨氮以氨分子形式與廢水分離，使得廢水氨氮達到排放標準，直接排放。同時脫除的氨分子通過酸吸收液進行吸收后形成銨鹽，以銨鹽濃水形式排出，濃水中銨鹽較為純凈且無其他高含量雜質，可進行有效的資源化回收利用。本專利的提出一方降低高濃度氨氮廢水的處理難度與成本，另一方面將廢水中的氨氮轉化為氮肥，可進行有效的回收再利用，為高濃度氨氮廢水的零排放提供工業指導意義。

發明內容

本發明的目的在于提出一種高濃度氨氮廢水的綜合處理系統及方法。該工藝具有過程簡單，安全系數高，能量利用率高，整套工藝占地面積小，設備運行穩定性高，銨鹽純度高，可實現副產物資源化利用以及高濃度氨氮廢水零排放。

技術方案：