高氨氮废水处理系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种高氨氮废水处理系统及工艺，属于蒸馏废水处理领域，包括通过管道依次连通的第一收集槽、碱液配置槽、第二收集槽、蒸氨塔、中间水槽、三效蒸发器、以及混合水槽，通过管道依次连通的第三收集槽、精馏塔、以及第四收集槽，精馏塔的尾水排放口与混合水槽连通，蒸氨塔的排气口与吸收塔连通，蒸氨塔包括塔体、冷凝器、喷淋组件、填料层、防结垢组件、塔板组件以及水蒸气进气管，防结垢组件具有若干刮板，每个塔板组件的上侧面均具有一个刮板。本发明专利技术将三个部分废水综合处理，耗能小，效果温度、适用性强、运行费用低、投资成本低、没有二次污染、受温度影响小。受温度影响小。受温度影响小。

【技术实现步骤摘要】
高氨氮废水处理系统及工艺


[0001]本专利技术属于蒸馏废水处理领域，尤其涉及一种高氨氮废水处理系统及工艺。

技术介绍

[0002]当前军品生产过程中会采用蒸馏方式进行处理，在蒸馏后产生有一部分残液，当前处理方式为混合后，送入焚烧炉燃烧，处理成本较高。
[0003]随着产能的扩充，残液的量越来越多，当前的焚烧设备已经不足以满足产能，因此必须新上焚烧设备，或者寻求其他方式进行处理。
[0004]蒸馏废水主要来源于蒸馏后的残液，由不同工艺段的产生，主要为塔顶水、废酸残液及溶剂残液为主，其中塔顶水相对较为洁净，COD和氨氮相对较低；废酸残液具有高醋酸、高COD、高氨氮的特点；溶剂残液主要为乙酸乙酯等溶剂类轻组分物质。因此，主要处理难度为废酸残液及溶剂残液。
[0005]目前随着工业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一；过量氨氮排入水体将导致水体富营养化，降低水体观赏价值，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康，因此高氨氮废水脱氮成为人们关注的焦点。
[0006]氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般上pH在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，pH在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。
[0007]高氨氮废水处理处理的方法主要有以下几种：
[0008]1.吹脱法：
[0009]吹脱法是将氨氮废水pH调节至碱性，此时，铵离子转化为氨分子，再向水中通入气体，使其与液体充分接触，废水中溶解的气体和挥发性氨分子穿过气液界面，转至气相，从而达到去除氨氮的目的。包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法甚至超声波吹脱法，其机理是将废水调至碱性，然后在吹脱塔中通入空气或蒸汽，经过气液接触将废水中的游离氨吹脱出来。此法工艺简单，效果稳定，适用性强，投资较低。但能耗大，有二次污染。吹脱法适合处理高浓度氨氮废水，主要缺点是温度影响比较大，在北方寒冷季节效率会大大降低。
[0010]2、离子交换法：
[0011]应用离子交换法处理含氨氮废水，为常见的就是以沸石作为交换载体，提高氨氮脱除率。基于历史实践数据可知，每克沸石可以吸附15.5mg的氨氮，且对于粒径在30～60目的沸石其脱除氨氮的效率可以达到78％。但是相比其他处理技术，利用沸石交换脱除工艺操作比较复杂，并且再生液为需要再次处理的高浓度氨氮废水，因此更适用于低浓度氨氮废水处理。虽然离子交换法去除废水中的氨氮取得了一定的效果，但树脂用量大、再生难，导致运行费用高，有二次污染。
[0012]3.膜分离技术：
[0013]利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便，氨氮回收率高，无二次污染。例如：气水分离膜脱除氨氮。氨氮在水中存在着离解平衡，随着PH升高，氨在水中NH3形态比例升高，在一定温度和压力下，NH3的气态和液态两项达到平衡。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水，另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1>20℃，PH1>9，P1>P2保持一定的压力差，那么废水中的离子氨NH4
+
，就变为游离氨NH3，并经原料液侧介面扩散至膜表面，在膜表面分压差的作用下，穿越膜孔，进入吸收液，迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。本方法脱氮效果好，但投资成本较高。
[0014]4.折点氯化法：
[0015]折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠，使废水中的氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺。该方法的处理效率可达到90％～100％，处理效果稳定，不受水温影响。但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。
[0016]5.磷酸铵镁沉淀法：
[0017]向含氨氮废水中投加Mg
2+
和PO
43
‑
，三者反应生成MgNH4PO4·
6H2O(简称MAP)沉淀。此法工艺简单，操作简便，反应快，影响因素少，在去除废水中氨氮的同时，得到了一种许多农作物所需的复合肥料MgNH4PO4·
6H2O，而且同时可去除废水中的磷，是一种变废为宝、经济可行的高浓度氨氮废水处理技术。
[0018]目前，对高浓度氨氮废水处理主要采用吹脱、折点氯化和MAP化学沉淀等方法。吹脱法工艺简单，效果稳定，投资较低；但能耗大，有二次污染。折点氯化法处理效果稳定，不受水温影响；但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。化学沉淀法虽能较好的去除氨氮并且实现资源回收，但该方法的主要局限性在于沉淀药剂用量较大，从而致使处理成本较高。
[0019]另外在处理含有高浓度硫酸盐废水过程中，主要途径是利用硫酸盐还原菌在厌氧条件下将硫酸盐还原成硫化氢，硫化氢若不进行回收去除会对环境造成极大的危害。
[0020]虽然利用脱氮硫杆菌可同时降解硫酸盐和氨氮，但这种方法必须分相进行，不能在同一反应器中同步进行，管理基建费相对较高。
[0021]由于溶剂残液废水中含有一定的有机物，且含大部分有机溶剂，因废水中COD浓度较高，主要是因为乙酸、丙酮及乙酸乙酯等。此膜分离装置无法使用，需要考虑其他的方法。
[0022]1.生化法：
[0023]乙酸、乙酸乙酯、丙酮类废水的可生化性非常高，B/C达70％以上，但是丙酮等物质具有一定的生物毒性，因此需要经过物化处理提高有机溶剂废水的可生化性，后续可利用废水生物处理技术，通过驯化微生物，进行微生物降解，从而处理废水中的有机溶剂污染物。
[0024]有机溶剂废水工艺可用到厌氧+好氧组合工艺对有机溶剂废水进行二次处理，通过水解酸化池进行厌氧发酵后，将水解酸化工艺后的污水送入活性污泥池，使得活性污水池中的活性污泥与有机溶剂废水中的悬浮固体和胶状物吸附在活性污泥上，以及有机溶剂废水中的有机物与活性污泥反应生成二氧化碳和水。本废水由于COD较高，直接采用生化的方式处理效果不好，且对生化系统有抑制作用。
[0025]2.焚烧法：
[0026]残液的主要成分有醋酸、乙酸乙酯等有机溶剂。焚烧法目的是将废水中可燃烧的有机物碳化，最终转化为无机物，如果废水的热值不足以支撑废水的燃烧，则需要向燃烧系统投放燃料助燃。由此可以看出，采用焚烧的废水有机物浓度越高越好，有机物越多，废水的热值就相对越高，焚烧的成本就越低。
[0027]废水中有机物氧化分解温度和无机物熔点大都在800—1200摄氏度之间。含碳燃料及有机物在600—900摄氏度下有裂解作用，容易产生3，4苯并芘有害组分，但3，4苯并芘在温度高于1000摄氏度时可以分解成CO2和H2O，另外还需注意到温度>1500摄氏度时，NOx含量急剧增加，二次污染严重，故焚烧炉温度一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高氨氮废水处理系统，其特征在于：包括通过管道依次连通的第一收集槽、碱液配置槽、第二收集槽、蒸氨塔、中间水槽、三效蒸发器、以及混合水槽；通过管道依次连通的第三收集槽、精馏塔、以及第四收集槽；所述精馏塔的尾水排放口与所述混合水槽连通；所述蒸氨塔的排气口与吸收塔连通；所述第一收集槽用于收集塔顶水，所述第二收集槽用于收集废酸残液，所述第三收集槽用于收集溶剂残液；所述蒸氨塔包括塔体、冷凝器、喷淋组件、填料层、防结垢组件、塔板组件以及水蒸气进气管；所述塔体的顶部设置有冷凝器，所述冷凝器的排气口与所述吸收塔连通；所述塔体的内部从上至下依次设置有喷淋组件、填料层、以及若干塔板组件；所述喷淋组件与所述第二收集槽的排液口连通；所述防结垢组件具有若干刮板，每个所述塔板组件的上侧面均具有一个所述刮板。2.根据权利要求1所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述防结垢组件还包括电机、第一转轴、密封箱、第一密封轴承座、第一锥齿轮、第二密封轴承座、第二锥齿轮、第一空心转轴；所述塔体的外侧壁固定有电机，所述密封箱的一端固定于所述塔体的内侧壁，所述密封箱内部的右侧壁固定有第一密封轴承座，所述第一转轴的右端与所述电机固定连接，所述第一转轴的左端依次穿过塔体的右侧壁、密封箱的右侧壁和第一密封轴承座，且固定有第一锥齿轮；所述密封箱内部的底壁固定有第二密封轴承座，所述第一空心转轴的上部穿过所述密封箱的底壁和第二密封轴承座，且固定有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合；所述第一空心转轴沿轴向固定有若干刮板。3.根据权利要求2所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述防结垢组件还包括第一旋转接头、第一分流管、以及第一增压泵；所述水蒸气进气管上固定连通有第一分流管，所述第一分流管延伸至所述塔体内且穿过所述密封箱，通过所述第一旋转接头与所述第一空心转轴的顶端相连；所述第一分流管上设置有第一增压泵；所述刮板的内部具有空腔，所述空腔与所述第一空心转轴连通，所述刮板的侧壁具有若干气孔，所述气孔向下倾斜设置。4.根据权利要求2所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述塔板组件包括筛孔塔板、降液板、以及连接杆；所述塔体内部的左右两侧壁均固定有连接杆；所述筛孔塔板的曲率中心位于筛孔塔板的下方，所述筛孔塔板的横截面呈弧形状，所述筛孔塔板的底部边缘固定有降液板，所述降液板的底端与所述连接杆固定连接；从上至下的筛孔塔板的筛孔孔径依次递减。5.根据权利要求4所述的高氨氮废水处理系统，其特征在于：所述筛孔塔板在塔体底壁的正投影形状为圆形，所述筛孔塔板与所述塔体之间具有空<...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏天华，
申请(专利权)人：逸辰环保科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：