一种含氨废水的处理方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种含氨废水的处理方法与装置；处理方法包括对含氨废水原水加热使其升温蒸发去除其所含氨的一次蒸氨过程；对所述含氨原水一次蒸氨过程所得一次蒸氨废水在直流电场作用下进行电化学处理的一次蒸氨废水电化学处理过程；经过所述一次蒸氨废水电化学处理过程处理后的电化学处理含氨废水进行加热使其升温蒸发去除其所含氨的二次蒸氨过程；二次蒸氨过程所产蒸汽作为一次蒸氨过程的热源和汽液传质汽体导入一次蒸氨过程中。装置由一次蒸氨塔、电化学处理槽和二次蒸氨塔组成。本方法能够降低蒸氨蒸气用量和减少碱的添加量，降低含氨废水处理成本，并有效降低出水中氨氮含量，提高除氨效率，还可提高出水可生化降解性，为后续处理提供方便。

A treatment method and device of wastewater containing ammonia

【技术实现步骤摘要】
一种含氨废水的处理方法与装置
本专利技术涉及一种含氨废水的处理方法与装置，尤其涉及一种含氨废水除氨过程减少碱投加量及降低能耗的方法和装置。属于化工与环保领域。
技术介绍
含氨废水排放量大，是一种成分复杂，毒性大、难降解、可生化性差的工业废水。若直接外排或处理不当，将造成严重的环境污染。其中高浓度的氨氮进入水体，将引起受纳水体的富营养化，水质恶化，影响水体的使用功能，带来一系列严重的环境问题。蒸氨法是目前使用最普遍的预处理含氨废水的有效方法，蒸氨时蒸汽与废水充分接触，根据汽提的原理，蒸汽与废水进行热量和物质交换，氨从浓度高的液相(废水)中脱出，进入浓度低的汽相(蒸汽)中，从而废水中的氨被分离出来，并由蒸汽带出，达到降低废水中氨浓度的目的。其操作流程为含氨废水经过预热达到90℃左右后由蒸馏塔上部进入，水蒸汽由塔底部通入，剩余氨水和水蒸汽逆向接触，蒸出废水中的挥发氨。从蒸氨塔底排出的蒸氨废水进入生化处理系统进一步处理。为降低出水的氨氮含量，可将蒸后含氨部分废水再次回流到蒸馏塔。为了提高废水中挥发氨的比例，在传统的蒸氨工艺中，往往需要在废水中加入大量的碱(氢氧化钠)以提高废水的pH值。同时，蒸氨法实际上是一个汽提的工艺，蒸汽在此工艺中不仅承担着提供热量的任务，还是蒸出的氨的载体，基于此，蒸汽会在此工艺中有大量的消耗。同时，因为蒸氨所能去除的主要是水中的挥发氨，以及少部分的挥发性COD，其对于高沸点高毒性的有机化合物无法得到有效的去除，即其对于提高废水的BOD/COD值没有良好的效果。综上所述，蒸氨法需要消耗大量蒸汽和碱，工艺的能耗高，且对于改善废水可生化性能力不足，对于里面含有高毒性有机化合物的含氨废水，传统的蒸氨工艺对废水的预处理效果不足以使处理后的废水直接进入生化处理后出水的水质达标。鉴于此，迫切需要一种蒸氨系统以及蒸氨工艺,能够降低能耗，降低含氨废水的处理成本，并且有效提高含氨废水可生化降解性，便于后续处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蒸氨系统，以缓解现有技术中进行蒸氨操作时处理成本高，消耗能源多且后续生化处理困难等技术问题。本专利技术首先利用预加热升温进行一次蒸氨过程，初步降低含氨废水中的氨氮含量；然后进一步利用电化学处理含氨废水，提高废水pH以将碱投加量降低到含氨原水中的固定铵盐转化成游离氨所需加入的碱用量的1/3以下或不加碱，并降解废水中含有的难生物降解物质以提高废水的可生化性；最后进行二次蒸氨过程，加热电化学处理后含氨废水使其温度升高，使液相所含氨向气相逸出去除，并且二次蒸氨过程所产蒸汽作为一次蒸氨过程的热源和汽液传质汽体导入一次蒸氨过程中。本方法与现有的传统技术相比，能够降低蒸氨蒸气用量和减少碱的添加量，降低含氨废水处理成本，并有效降低出水中氨氮含量，提高除氨效率，还可提高出水可生化降解性，为后续处理提供方便。为实现所述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种含氨废水的处理方法，其特征在于含氨废水的处理至少包括如下过程：(1)对含氨废水原水加热使其升温蒸发去除其所含氨的一次蒸氨过程；(2)对所述含氨原水一次蒸氨过程所得一次蒸氨废水在直流电场作用下进行电化学处理的一次蒸氨废水电化学处理过程；(3)经过所述一次蒸氨废水电化学处理过程处理后的电化学处理含氨废水进行加热使其升温蒸发去除其所含氨的二次蒸氨过程；二次蒸氨过程所产蒸汽作为一次蒸氨过程的热源和汽液传质汽体导入一次蒸氨过程中。所述方法，其特征是所述一次蒸氨废水电化学处理过程或/和二次蒸氨过程中向含氨废水中加入碱，其加入量为将含氨原水中的固定铵盐转化成游离氨所需加入的碱用量的1/3以下。所述方法，其特征是对于含氨浓度不高的含氨原水不进行一次蒸氨，只加热其含氨原水到50℃以上后进行电化学处理，之后对电化学处理后的含氨废水进行加热蒸氨去除其所含的氨。实现所述含氨废水处理方法的装置，至少由一次蒸氨塔、电化学处理槽和二次蒸氨塔组成；一次蒸氨塔的原水入口与含氨废水原水的来水相连接，一次蒸氨塔废水出口与电化学处理槽的废水入口侧相连接，电化学处理槽废水出口与二次蒸氨塔的废水入口相连接，二次蒸氨塔顶部的气体出口与一次蒸氨塔底部的气体入口相连接。实现所述含氨废水处理方法的装置，至少由一次蒸氨塔段、电化学处理槽和二次蒸氨塔段组成，一次蒸氨塔段设置在二次蒸氨塔段的上部，且该两个塔段由其中间设置的一层隔板隔开，该隔板上设置了向上凸起的蒸汽通道，下部的二次蒸氨塔段的蒸汽能够通过所述向上凸起通道进入上部的一次蒸氨塔段，而一次蒸氨塔段的液体不能从所述向上凸起通道落到下部的二次蒸氨塔段；一次蒸氨塔段的原水入口与含氨废水原水的来水相连接，一次蒸氨塔段废水出口与电化学处理槽的废水入口侧相连接，电化学处理槽废水出口与二次蒸氨塔段的废水入口相连接，二次蒸氨塔段顶部的气体出口与一次蒸氨塔段底部的气体入口为同一通道。具体说明如下：含氨废水进入一次蒸氨塔，在蒸发塔中被加热升温。此一次蒸氨脱除氨氮的过程是氨解吸的过程，即以蒸汽作为载体，利用汽提的方法，来自于二次蒸氨过程的蒸汽(即汽相产品)对废水进行升温，在升温过程中，废水中游离氨的饱和蒸气压不断提高，氨不断从废水中大量逸出，并且进入氨浓度较低的蒸汽(汽相)从塔顶的气体出口排出，从而达到脱除氨氮的目的。经过一次蒸氨过程处理后的含氨废水氨氮浓度降低，依废水不同可以降到800mg/l以下。随即，经过一次蒸氨处理的含氨废水可与含氨废水原水换热被冷却降温到适宜温度后，经由管道进入电化学处理装置。一次蒸氨出水进入到电化学处理装置，在电化学设备中的阴阳极板间流动，充分接触，在直流电场作用下，氢离子聚集在阴极并不断放电变成氢气逸出，而在阳极由于氯离子等废水中更容易被氧化的阴离子在阳极被氧化，水中氢氧根离子在电解过程中不断累积，废水的pH升高，其中的固定铵盐在水解平衡的作用下大量转化为游离氨，使其能够在不加碱的条件下也能在二次蒸氨过程中将废水中的氨蒸出；如果电化学处理时间较短，或废水中的成分特点，电化学处理的pH升高不足的情况下可以在电化学处理过程或二次蒸氨过程中加入一些碱，进一步提高风水的pH值。但由于电化学处理的效果，即使需要加碱也可将碱投加量降低到含氨原水中的固定铵盐转化成游离氨所需加入的碱用量的1/3以下，将其废水中的氨通过二次蒸氨蒸出(如在传统的剩余氨水蒸氨工艺中，依水质不同而不同，通常需要加入3kgNaOH/t-原水，本专利技术工艺中即使加碱也在1kgNaOH/t-原水以下即可)；同时，废水中的部分有机物也得到分解，电化学阳极产生的活性氯和羟基自由基可以对废水中物质进行还原，尤其是一些难降解或有生物毒性的有机物，可以在电化学过程中被部分降解，亦或是转化为易降解或毒性小的中间体，提高含氨废水可生化降解性，便于后续处理；并且，电化学处理设备在阴阳极的反应会产生气体，这些气体会形成微小的气泡由极板向液面浮出。在此过程中，气泡会对废水中的有机物和油类产生气浮作用，进一步去除废水中的油类和部分有机物。经过电化学处理的废水经由管道进入二次蒸氨塔。电化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氨废水的处理方法，其特征是包括如下步骤：/n(1)对含氨废水原水加热使其升温蒸发去除其所含氨的一次蒸氨过程；/n(2)对所述含氨原水一次蒸氨过程所得一次蒸氨废水在直流电场作用下进行电化学处理的一次蒸氨废水电化学处理过程；/n(3)经过所述一次蒸氨废水电化学处理过程处理后的电化学处理含氨废水进行加热使其升温蒸发去除其所含氨的二次蒸氨过程；/n二次蒸氨过程所产蒸汽作为一次蒸氨过程的热源和汽液传质汽体导入一次蒸氨过程中。/n

【技术特征摘要】
1.一种含氨废水的处理方法，其特征是包括如下步骤：
(1)对含氨废水原水加热使其升温蒸发去除其所含氨的一次蒸氨过程；
(2)对所述含氨原水一次蒸氨过程所得一次蒸氨废水在直流电场作用下进行电化学处理的一次蒸氨废水电化学处理过程；
(3)经过所述一次蒸氨废水电化学处理过程处理后的电化学处理含氨废水进行加热使其升温蒸发去除其所含氨的二次蒸氨过程；
二次蒸氨过程所产蒸汽作为一次蒸氨过程的热源和汽液传质汽体导入一次蒸氨过程中。


2.如权利要求1所述的方法，其特征是在一次蒸氨废水电化学处理过程或/和二次蒸氨过程中向含氨废水中加入碱，其加入量为将含氨原水中的固定铵盐转化成游离氨所需加入的碱用量的1/3以下。


3.如权利要求1所述的方法，其特征是对于含氨浓度不高的含氨原水不进行一次蒸氨，只加热其含氨原水到50℃以上后进行电化学处理，之后对电化学处理后的含氨废水进行加热蒸氨去除其所含的氨。


4.实现如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书廷，李一鸣，阎明，姜晴晴，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12