高濃度氨氮廢水處理方法
(國家發(fā)明,證書號:ZL02112729.8)
我國煉焦、農(nóng)藥、化肥、化工、稀土冶煉、鐵紅顏料等工業(yè)企業(yè)排放高濃度和超高濃度氨氮廢水的較為普遍,由于這些企業(yè)在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)管理等方面存在的問題,因而造成了大量高氨氮生產(chǎn)廢水的排放。大量的氨氮排入水體,會導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化,由此引起江河湖泊的嚴(yán)重污染,它不僅直接影響了人們的生存環(huán)境 ,也造成了國民經(jīng)濟的巨大損失.對于城市污水處理廠,高氨氮廢水的排入將導(dǎo)致污水處理廠出水超標(biāo),影響污水處理廠的正常運行。
要去除高濃度氨氮廢水中的氨氮(NH3-N),必須開辟新的思路,開發(fā)新的工藝和技術(shù)。高濃度和超高濃度氨氮廢水處理技術(shù)就是從NH3-N的另外一種形態(tài)(氣態(tài))開始研究的,要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題有兩個:(1)如何將不能強化絮凝的固態(tài)氨(銨鹽)zui大限度地轉(zhuǎn)換成氣態(tài)氨(游離氨);(2)如何zui大限度地做到氣液分離把氣態(tài)氨從廢水中去除掉,并且不造成第二次污染(大氣污染)。
在研發(fā)中我們應(yīng)用了傳統(tǒng)的吹脫法的基本原理,即通過加堿提高廢水的PH值,使固定銨盡量轉(zhuǎn)化成游離氨,然后用空氣將游離氨吹脫。但傳統(tǒng)的吹脫法zui多只能去除70%左右的氨氮,研究成果,用二次以上吹脫法也只能達到90%左右,zui終達標(biāo)還要續(xù)接A/0法。同時傳統(tǒng)吹脫法的氣水比高達3000:1以上,能耗大,成本高,工業(yè)化應(yīng)用難度大;同時用幾千上萬倍的空氣稀釋了的氨氣也無法回收,只能任其向大氣中轉(zhuǎn)移二次污染。我們在高濃度、超高濃度氨氮廢水處理技術(shù)上主要有兩大突破:一是研發(fā)出了一種高效穩(wěn)定的復(fù)合脫氮劑,它含有大量的O、H、OH、CH、CH2等自由基和活性基團,在堿性條件下,幾乎能夠地將NH4+轉(zhuǎn)化成NH3,同時又能非常有效地破壞水分子和氨分子之間的氫鍵,使氨分子*擺脫水分子的結(jié)合力,從而的以游離氨的形態(tài)從水中釋放出來。二是研發(fā)出了多種高效節(jié)能的氣液分離設(shè)備——氨分離反應(yīng)器和脫氮塔。
通過化學(xué)脫氮代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物脫氮,使脫氮之后的廢水,NH3-N指標(biāo)可以降到15mg/L (*排放標(biāo)準(zhǔn))以下。通過進一步處理也能使NH3-N指標(biāo)可以降到5mg/L以下,為太湖地區(qū)氨氮達標(biāo)找到了新的方法。
JYDN型脫氮塔技術(shù)說明
(設(shè)備新型,證書200420026194.4)
脫氮塔,它由高頻超聲吹脫、分級單元吹脫結(jié)合而成。它利用強大的沖擊波和時速達400Km左右的射流以及放電放光的瞬間過程,經(jīng)超聲波作用后廢水中,可監(jiān)測到少量H和HO,ERS證實了H-和OH-等自由基的存在,在堿性條件下,通過高效穩(wěn)定的復(fù)合脫氮劑,加速廢水的離子銨和游離氮被釋放。經(jīng)過多級吹脫,氨氮濃度一級一級逐步降低直至達標(biāo)排放。
氨氮濃度10000mg/l以下的廢水與傳統(tǒng)吹脫塔處理工藝比較:
性 能 | 傳統(tǒng)吹脫塔 | 多級吹脫塔 |
氣 : 水 | 5000:01:00 | 300:01:00 |
P H | 14 | 11 |
去除率 | 60-70% | 99.9%以上 |
溫 度 | 50℃ | 常溫 |
運行成本 | 15-30元/噸 | 4-10元/噸 |
排放濃度(mg/l) | 100以上 | 15以下 |
氨分離反應(yīng)器、脫氮槽技術(shù)說明
(設(shè)備新型,證書號:ZL200420026194.4、ZL20042006199.7)
對于氨氮濃度在10000mg/l以上的高濃度廢水,傳統(tǒng)的辦法是加大氣水比、提高PH值和提高水溫,為此我公司開發(fā)產(chǎn)品氨分離器和脫氮槽,在超聲波和高效復(fù)合脫氮劑的作用下無須吹脫,氨氮能自行揮發(fā),由引風(fēng)機送至氨回收塔。大大節(jié)約了回收塔的處理風(fēng)量,提高了氨的回收效率和回收濃度。作為進脫氮塔的前處理設(shè)備,為高濃度氨氮廢水的達標(biāo)排放提供了保證。
JY-TN高效復(fù)合脫氮劑
我公司通過近三年的技術(shù)研究,在氨氮廢水上取得了重大突破,zui大的技術(shù)突破就是開發(fā)出了一種高效復(fù)合脫氮劑,它含有大量的O、H、OH、CH2等原子和離子活性基因,在催化作用下脫氮劑一號可以輕而易舉地將剩余氨水中的銨鹽zui大限度的轉(zhuǎn)化成游離氨;同時可以zui大限度地減少氨和其它混合氣體中氨的分壓,加快游離氨從剩余氨水中釋出的解吸過程和解吸的傳遞速率,使轉(zhuǎn)化的游離氨能夠快速充分地與剩余氨水分離,實現(xiàn)氨水或氨的回收。脫氮劑二號還具有強氧化還原作用,它可以在設(shè)備(如反應(yīng)器或脫氮塔)物理作用的配合下,將游離氨和其它含氮物質(zhì)(如喹啉、丫啶、咔唑、吲哚、吡啶以及氰化物、硫氰化物、硝酸鹽等)以及有機胺,一起先轉(zhuǎn)化成NH3、NH2、NH、NO、NO2等,再經(jīng)過氧化還原作用zui終變成無害的N2。它反應(yīng)過程和zui終結(jié)果與A/O法基本相同,只是采取手段不同罷了。A/O法是通過細菌微生物(亞硝酸菌、硝酸菌)完成這一過程;而我們則是通過化學(xué)物質(zhì)(脫氨劑)完成了這一過程。一個是生物脫氮,一個是化學(xué)脫氮。
經(jīng)過脫氮之后的廢水,NH3-N指標(biāo)可以降到15mg/L(*排放標(biāo)準(zhǔn))以下;酚、氰指標(biāo)亦可去除90%左右,COD可以降低50%~60%。完成脫氮之后再續(xù)氣浮、微電解、強化絮凝和曝氣生物過濾(BAF),即可使COD和多項指標(biāo)達到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
SST氨回收塔技術(shù)說明
1、工作原理:
SST系列氨氣回收塔屬兩相逆向流填料吸收塔,一般采用雙塔串連運行,以提高氨的回收濃度。
氨氣從塔體下方進氣口沿切向進入凈化塔,在通風(fēng)機的動力作用下,迅速充滿進氣段空間,然后均勻地通過均流段上升到*級填料吸收段。在填料的表面上,氣相中氨氣與液相中水或硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)生成NH3-OH,(NH4)2SO4,并流入下部貯液槽。未*吸收的氨氣體繼續(xù)上升進入*級噴淋段。在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出,形成無數(shù)細小霧滴,與氣體充分混合接觸,繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后氨氣上升到二級填料段、噴淋段進行與*級類似的吸收過程。第二級與*級噴嘴密度不同,噴液壓力不同,吸收酸性氣體濃度范圍也有所不同。在噴淋段及填料段兩相接觸的過程也是傳熱與傳質(zhì)的過程。通過控制塔流速與滯留時間保證這一過程的充分與穩(wěn)定。塔體的zui上部是除霧段,氣體中所夾的吸收液霧滴在這里被清除下來,經(jīng)過處理后的潔凈空氣從凈化塔上端排氣管排入大氣。
經(jīng)過水或硫酸吸收的NH3-OH,(NH4)2SO4,可用于鍋爐脫硫或作農(nóng)肥。
2、性能特點:
(1)凈化率高
SST系列凈化塔采用二級逆向噴淋,填料比表面積大,由試驗研究確定的氣液比保證了性能穩(wěn)定,對氨氣的吸收效率可達到85%~95%。
(2)設(shè)備阻力低
在保證足夠氣液接觸面積基礎(chǔ)上,SST系列吸收塔選用空氣動力特性*的填料品種及結(jié)構(gòu)形式,使設(shè)備阻力在額定風(fēng)量下不超過40毫米水柱,是國內(nèi)各種填料吸收塔中阻力zui低的一種。這對于配用耐腐蝕低壓通風(fēng)極為有利。
(3)占地面積小
SST系列凈化塔將塔體、吸收液槽、循環(huán)泵、吸收液管道系統(tǒng)組合成一套完整的設(shè)備,結(jié)構(gòu)緊湊,便于現(xiàn)場安裝及操作管理。