一种高氨氮废水的氨吹脱工艺及其装置的制作方法

文档序号:11122915阅读:868来源:国知局
一种高氨氮废水的氨吹脱工艺及其装置的制造方法

本发明属于高氨氮废水处理技术领域,特别是涉及一种高氨氮废水的氨吹脱工艺及其装置。



背景技术:

由于高氨氮废水(如垃圾渗滤液、化工废水等)对环境危害极大,并难以处理,为满足公众对环境质量不断提高的要求,国家对氨氮制订了越来越严格的排放标准,开发经济、高效的脱氮技术已成为水污染工程领域的重点和热点。

近几年来,国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究。虽然许多方法都能有效去除氨氮,但真正用于高浓度氨氮废水处理的只有少数几种,在高浓度氨氮废水行业,特别是垃圾渗滤液处理行业,氨氮常高达2000mg/L以上,若直接进行生物脱氮,则处理工艺流程长,能耗高,而且反硝化过程往往需要投加大量有机碳源,运行成本高,最终出水也难以达到新的排放标准,尤其是总氮难以达到排放标准。因此,高氨氮废水一般需要采用预处理方法进行脱氨。

目前,常用的预处理方法有化学沉淀法(MAP)、折点加氯法以及氨吹脱等。

化学沉淀法(MAP沉淀法)去除效率较好,且不受温度限制,操作简单,形成含磷酸铵镁的沉淀污泥可用作复合肥料,实现废物利用,从而抵消一部分成本;如能与一些产生磷酸盐废水的工业企业以及产生盐卤的企业联合,可节约药剂费用,利于大规模应用,但化学沉淀法由于受磷酸铵镁溶度积的限制,废水中的氨氮达到一定浓度后,再投入药剂量,则去除效果不明显,且投入成本大大增加,产生的污泥较多,处理成本高,且投加药剂时引入的氯离子和余磷易造成二次污染,在高浓度氨氮废水行业很少采用。

折点加氯法的脱氨效率高,去除率可达到99%以上,效果稳定,投资设备少,反应速度快、彻底。但折点氯化法的加药量大,处理成本高,且副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染,一般适用低氨氮浓度(<50mg/L)的废水,多用于氨氮废水的深度处理。

氨吹脱法去除氨氮效果较好,操作简便,易于控制,适合用于高氨氮废水的脱氨处理,是目前最常用的高氨氮废水预处理技术。但传统的氨吹脱法首先是向高氨氮废水中加入石灰或石灰乳,调节废水的pH至强碱性环境,使其发生沉淀反应,然后将沉淀后的上清液进行氨吹脱,这种方式存在的问题是在加碱调节pH进行沉淀的过程中,同时会产生大量的氨气,这会带来严重的二次污染问题,而且吹脱塔内经常结垢,低温时氨氮去除效率低,使得传统的氨吹脱技术的使用具有一定的局限性。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述传统的氨吹脱技术中二次污染问题严重,脱氨效率低,以及吹脱塔内经常结垢的技术问题,提供一种高氨氮废水的氨吹脱工艺及其装置,大幅度提高脱氨效率,避免了二次污染,降低了运行成本。

技术方案

为了实现上述技术目的,本发明设计一种高氨氮废水的氨吹脱工艺,其特征在于,它包括以下几个步骤:

第一步,高氨氮废水与石灰或石灰乳分别进入氨吹脱反应系统,调节废水的pH;

第二步,向第一步调节后的废水中鼓入空气,进行氨吹脱,得到上清液与氨气;

第三步,向第二步氨吹脱后得到的上清液中加入强酸进行pH回调,步骤(2)得到的氨气采用硫酸吸收。

进一步,所述第一步的pH调节过程中进行不断的搅拌,最终pH应调节至10-13之间;

所述第二步是通过鼓风机向氨吹脱反应系统的底部鼓入空气,并采用射流曝气的方式进行曝气,控制系统中的气水比为1000~5000,然后利用生化系统的余热对系统进行加热,此时系统中不断产生氨气与大量的白色泡沫,氨气上升至集气区排出至氨气吸收装置中,泡沫上升至泡沫区,通过反应器的上部的清水喷淋装置以一定的速度向下喷淋清水,以减少泡沫的产生,通过反应器上方的溢流装置将泡沫溢流出系统进行后处理;同时系统中产生大量的颗粒物,颗粒物沉淀至反应器底部的沉淀区,部分沉淀通过污泥回流泵回流至石灰或石灰乳箱进行循环利用,剩余污泥通过排泥阀排出系统;系统最后产生的上清液进入pH回调箱。

所述第三步的pH值回调过程中需控制pH至6.0-8.5之间;同时,第三步采用硫酸吸收得到的硫酸铵作为铵肥回收利用。

用于上述高氨氮废水的氨吹脱工艺的装置,其特征在于:它包括原水箱、氨吹脱反应器、石灰或石灰乳箱、清水箱、pH回调箱、产水箱、气体吸收器、硫酸铵回收箱;

原水箱与氨吹脱反应器连接,连接管路上装有第一进水泵;石灰或石灰乳箱与氨吹脱反应器连接,连接管路上装有第一加药泵;清水箱与氨吹脱反应器连接,连接管路上装有第二进水泵;氨吹脱反应器的出水输出端与pH回调箱连接,pH回调箱与产水箱连接;氨吹脱反应器的泡沫输出端与泡沫处理装置连接;氨吹脱反应器的氨气输出端与气体吸收器连接,气体吸收器的输出端与硫酸铵回收箱连接。

进一步,所述氨吹脱反应器由反应区、沉淀区及泡沫区三部分组成。反应区内部设有pH计,以控制废水的pH,底部设有射流曝气器,射流曝气器的进气端与外部的鼓风机连接,射流曝气器的进水端与第一进水泵的出口端连接,连接管路上装有控制阀;反应区的底部还设有生化系统余热热源连接端口。沉淀区的底部污泥输出端连接回石灰或石灰乳箱,连接管路上设有排泥阀与污泥回流泵。泡沫区的上方设有喷淋装置,以减少泡沫的大量产生,喷淋装置的进水端与第二进水泵的出口端连接;喷淋装置的上方为氨气集气区。

进一步,所述气体吸收器的进口端与硫酸箱连接,连接管路上装有第二加药泵。

进一步,所述石灰或石灰乳箱与pH回调箱中分别设有第一搅拌机与第二搅拌机。

有益效果

本发明通过将加碱pH调节后的沉淀过程与氨吹脱过程设置在一个密闭的反应装置内进行,并通过射流曝气方式进行曝气,同时充分利用生化系统的余热对高浓度氨氮废水进行升温,这样大大提高了脱氨效率;而且将系统中产生的沉淀污泥进行了回流,节约了石灰或石灰乳的使用量,最终对系统产生的氨气采用硫酸吸收,得到的硫酸铵作为铵肥回收利用,使得整个系统不仅无二次污染,而且脱氨效率高、运行成本低,从而使本技术的推广和应用更加广泛。

附图说明

附图1是本发明实施例的工艺流程图。

附图2是本发明实施例的设备连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明做进一步说明。

实施例

如附图2所示,一种高氨氮废水的氨吹脱工艺的装置,它包括原水箱4、氨吹脱反应器7、石灰或石灰乳箱1、清水箱14、pH回调箱19、产水箱22、气体吸收器26、硫酸铵回收箱27;

原水箱4与氨吹脱反应器7连接,连接管路上装有第一进水泵5;石灰或石灰乳箱1与氨吹脱反应器7连接,连接管路上装有第一加药泵3;清水箱14与氨吹脱反应器7连接,连接管路上装有第二进水泵13;氨吹脱反应器7的出水输出端与pH值回调箱20连接,pH值回调箱20与产水箱22连接;氨吹脱反应器7的泡沫输出端与泡沫处理装置23连接;氨吹脱反应器7的氨气输出端与气体吸收器26连接,气体吸收器26的输出端与硫酸铵回收箱27连接。

所述氨吹脱反应器7由反应区8、沉淀区9及泡沫区10三部分组成。反应区8内部设有pH计11,以控制废水的pH值,底部设有射流曝气器15,射流曝气器15的进气端与外部的鼓风机16连接,射流曝气器15的进水端与第一进水泵5的出口端连接,连接管路上装有控制阀6;反应区8的底部还设有生化系统余热热源连接端口17,沉淀区9的底部污泥输出端连接回石灰或石灰乳箱1,连接管路上设有排泥阀18与污泥回流泵19;泡沫区10的上方设有喷淋装置12,以减少泡沫的大量产生,喷淋装置12的进水端与第二进水泵13的出口端连接;喷淋装置12的上方为氨气集气区。

所述气体吸收器26的进口端与硫酸箱24连接,连接管路上装有第二加药泵5。

所述石灰或石灰乳箱1与pH回调箱20中分别设有第一搅拌机1与第二搅拌机21。

利用上述装置进行氨吹脱工艺过程如下:

第一步,将高氨氮废水与石灰或石灰乳分别泵入氨吹脱反应器,在不断搅拌的条件下,调节废水的pH至10~13之间;

第二步,通过鼓风机向氨吹脱反应系统的底部鼓入空气,并采用射流曝气的方式进行曝气,控制系统中的气水比为1000~5000之间,然后利用生化系统的余热对系统进行加热,此时系统中不断产生氨气与大量的白色泡沫,氨气上升至集气区排出至氨气吸收装置中,泡沫上升至泡沫区,通过反应器的上部的清水喷淋装置以一定的速度向下喷淋清水,以减少泡沫的产生,通过反应器上方的溢流装置将泡沫溢流出系统进行后处理;同时系统中产生大量的颗粒物,颗粒物沉淀至反应器底部的沉淀区,部分沉淀通过污泥回流泵回流至石灰或石灰乳箱进行循环利用,剩余污泥通过排泥阀排出系统;系统最后产生的上清液进入pH回调箱。

第三步,向上述氨吹脱后得到的上清液中加入强酸,进行pH回调至6.0-8.5后进入产水箱;同时第二步产生的氨气采用硫酸进行吸收,得到的硫酸铵作为铵肥回收利用。

本发明通过将加碱pH值调节后的沉淀过程与氨吹脱过程设置在一个密闭的反应装置内进行,并通过射流曝气方式进行曝气,同时充分利用生化系统的余热对高浓度氨氮废水进行升温,这样大大提高了脱氨效率;而且将系统中产生的沉淀污泥进行了回流,节约了石灰或石灰乳的使用量,最终对系统产生的氨气采用硫酸吸收,得到的硫酸铵作为铵肥回收利用,使得整个系统不仅无二次污染,而且脱氨效率高、运行成本低,从而使本技术的推广和应用更加广泛。

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