[發明專利]一種高濃度氨氮廢水的資源化處理方法及裝置

在審

• 申請號: 202011632124.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN113292187A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 陳福泰;劉興甜;翟玉斌;劉棟;郝福錦
• 申請（專利權）人: 清大國華環境集團股份有限公司;濰坊市清大國華環境資源有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F11/122;B08B3/04;C01C1/10
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 李愛民

本發明公開了一種高濃度氨氮廢水的資源化處理方法，其采用低壓汽提工藝，由預處理、化學除雜、蒸氨、化學脫氮以及在線清洗步驟依次組成；采用兩級化學沉淀法與蒸汽汽提方式聯合進行氨氮廢水減排及資源化利用的處理方法，利用化學沉淀?絮凝法去除廢水中的氟、重金屬離子、硫酸根、硅酸鹽等雜質，再通過蒸汽汽提的方式采出氨氣、硫酸銨直接利用，最后通過磷酸銨鎂MAP沉淀法處理廢水中的余氮，滿足國家排放標準；該方法能處理包含上述有害物質的高濃度廢水，并獲得可直接進行資源化利用的副產品。

技術領域

本發明涉及一種工業廢水的資源化處理方法及裝置，尤其是一種高濃度氨氮廢水的處理方法。

背景技術

氨氮(NH₄⁺-N)在水中主要以游離態氨(NH₃)和銨根離子(NH₄⁺)的形式存在，其來源比較廣泛，危廢、化肥、石化、煤氣、冶金、制藥、食品、農業等工業過程都會產生大量的高濃度氨氮廢水。

針對高濃度氨氮廢水(NH₃-N濃度大于500mg/L)的脫除技術通常包括化學法、物化法和生物法等等大類，其中，化學法包括化學沉淀法、混凝法、氧化法，物化法包括膜分離法、吹脫與汽提法、離子交換法及吸附法等，生物法包括A₂O工藝、AO工藝、前置反硝化生物脫氮和氧化溝工藝等；近年還出現了微波-活性炭法、MVR法(機械蒸汽再壓縮技術)、電化學氧化法等新技術用于處理廢水中的氨氮。

目前，在處理工業中產生的氨氮含量在500-10000mg/L的高濃度氨氮廢水多采用蒸汽汽提法，反應過程是將廢水調至堿性，NH₄⁺在堿性條件下生成NH₃·H₂O，在裝置中通入吹脫載氣，通過氣液接觸可以將以游離氨形式存在于廢水中的氨氮吹脫至蒸汽中。汽提法適用于處理高濃度氨氮廢水，對氨氮的去除率可達99％以上，效率非常高，技術成熟度好，但是傳統的汽提脫氨技術針對的為成分簡單的氨氮廢水，危廢行業產生的廢水并不能使用汽提技術直接處理。

因危廢行業產生的廢水中還含有氟、重金屬離子、硫酸根、硅酸鹽等雜質，造成廢水很難得到有效處理，例如實際危廢行業氟離子濃度通常到1000mg/L，氟離子需要提前去除，若去除不完全對后續設備的腐蝕十分大；雜質離子會對設備和吹脫效率有影響；有機物吸附在設備上影響效率和能耗。

廢液成分比較復雜，常規處理方法廢水中有害物質含量不能達到國家排放標準，直接排放污染水源，對環境造成極大的破壞；處理氨氮廢水的成本比較高，裝置不節能，運行費用高，企業難以承受。

現有技術中處理含重金屬及高氨氮廢水一般是采用蒸氨或沉淀法與生化法結合進行處理，先用MAP法進行化學沉淀或蒸氨塔進行蒸氨處理，然后對高氨氮廢水進行生化處理去除剩余的氨氮，然而采用該方法處理的廢水中仍有一定量的金屬離子和有害雜質，達不到排放的標準，并且生化法流程復雜，設備設施投資大，運行成本高，占地面積大，操作維護復雜等缺點。

現有技術中CN107814465A提供了一種高氨氮重金屬離子工業廢水處理裝置，包括pH調節裝置、汽提塔、吹脫裝置和pH回調裝置；所述pH調節裝置用于使廢水中的銨離子轉化為氨分子，并生成多余的氫氧根離子，汽提塔與pH調節裝置相連，用于去除廢水中的重金屬離子，通過使用汽提塔使重金屬絡合物分解，與氫氧根離子結合，生成沉淀從而去除廢水中重金屬。然而采取該裝置處理的廢水中并不能去除重金屬離子之外的有害雜質，僅使用汽提法所處理的廢水中氨氮含量較高，無法滿足排放的要求。

發明內容

為了減少重金屬、有機物及有害雜質對環境的污染并對廢水中有價值的物料加以處理回用、節省藥劑的投用量，節能減排、降低成本，本發明提供一種采用兩級化學沉淀法與蒸汽汽提方式聯合進行氨氮廢水減排及資源化利用的處理方法。該方法利用化學沉淀-絮凝法去除廢水中的氟、重金屬離子、硫酸根、硅酸鹽等雜質，再通過蒸汽汽提的方式采出氨氣進行資源化利用，再通過磷酸銨鎂MAP沉淀法處理廢水，以滿足國家排放標準。