CN103936192B - 一种高浓度氨氮废水处理工艺 - Google Patents

一种高浓度氨氮废水处理工艺 Download PDF

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Abstract

一种高浓度氨氮废水处理工艺，包括如下步骤：（1）根据待处理废水的氨氮浓度，向废水中加入镁盐和磷酸盐，使废水中NH3-N︰Mg2+︰PO4 3-摩尔比控制在1︰（2~3.5）︰（1.5~3.0），同时用氢氧化钠溶液调节废水pH值为8.5~9，搅拌3~5分钟；（2）将充分反应后的废水通过微滤膜进行过滤，微滤膜滤后出水即为脱除氨氮后的废水，微滤膜滤后分离出来的浓缩液则通过板框压滤机脱水处理；（3）板框压滤机脱水处理后，所得滤液回流与待处理废水混合；滤渣主要成分为鸟粪石，直接回收作为农用肥料或再生后循环使用。本发明成本低，既能处理废水中的氨氮，使其符合排放标准，也能回收废水中有用的成分。

Description

一种高浓度氨氮废水处理工艺
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体是涉及一种高浓度氨氮废水处理工艺。
背景技术
目前随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一。据报道，每年我国海域发生赤潮高达上百次，氨氮是污染的重要原因之一，特别是高浓度氨氮废水造成的污染。
目前常见的高浓度氨氮废水处理技术有吹脱法、汽提法、蒸馏法以及化学沉淀法等。
吹脱法是利用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮等挥发性物质不断地由液相转移到气相中，从而达到从废水中去除氨氮的目的。汽提法是利用蒸汽代替空气的一种特殊的吹脱方法。吹脱和汽提处理高浓度氨氮废水效果较好，但是此方法必须消耗大量的药剂调节废水的pH值；若采用汽提法，在蒸汽的生产过程中还需要消耗大量的能源。
蒸馏法是利用废水中各组分的沸点不同，通过加热废水使废水中的氨氮得以转化为气态从废水中去除的方法。蒸馏法虽然简单易行，但是此方法需要将废水加热到较高温度，能耗高，且蒸馏后废水中仍然会有一定量的氨氮残余，难以达到排放标准。
化学沉淀法是向废水中加入药剂使废水中的氨形成沉淀从废水中去除的方法。化学沉淀法处理氨氮废水工艺流程简单，出水氨氮可以做到达标排放，但是该方法存在沉淀池占地面积大的缺点。
因此，开发一种经济合理的高浓度氨氮废水的处理方法显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种成本低的高浓度氨氮废水处理工艺。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种高浓度氨氮废水处理工艺，包括如下具体步骤：
（1）根据待处理废水的氨氮浓度，向废水中加入镁盐和磷酸盐，使废水中NH3-N︰Mg2+︰PO4 3-摩尔比控制在1︰（2~3.5）︰（1.5~3.0），同时用氢氧化钠溶液调节废水pH值为8.5~9，搅拌3~5分钟；
所述镁盐和磷酸盐可以采用市售的化学试剂，也可以采用本发明的再生药剂（参见本发明下续的处理步骤）；
（2）将经步骤（1）处理、充分反应后的废水通过微滤膜进行过滤，微滤膜滤后出水即为脱除氨氮后的废水，微滤膜滤后分离出来的浓缩液则通过板框压滤机脱水处理；
（3）板框压滤机脱水处理后，所得滤液回流与步骤（1）待处理废水混合；滤渣主要成分为鸟粪石，可直接回收作为农用肥料，也可以再生后循环使用。
进一步，步骤（1）中，所述镁盐优选氯化镁，所述磷酸盐优选磷酸氢二钠。
进一步，步骤（2）中，所述微滤膜过滤的方式优选错流过滤。
滤渣的回收再生可采用如下方法：将步骤（3）中得到的固体滤渣加入到相当于滤渣3~4倍体积的水中，用氢氧化钠溶液调节pH值为8~8.5，加热到≥120℃，保持1~2小时进行再生。再生过程中产生的气体可以回收获得氨水，再生后的溶液可以作为步骤（1）中的提供镁离子和磷酸根离子的化合物使用（再生后的溶液中含有与废水中氨氮发生反应的镁离子和磷酸根离子，可直接以溶液的形式加入到废水中）。
本发明的有益效果如下：
1）该工艺既能处理废水中的氨氮，使其符合排放标准，也能回收废水中有用的成分；
2）与常规的化学沉淀法相比，利用微滤膜代替沉淀池，能够减少项目的占地面积，还可以解决沉淀过程中可能遇到的污泥沉淀不完全的问题；
3）微滤膜过滤过程中截留的部分可以直接进入压滤机进行压滤处理，省去污泥浓缩的步骤，减少建设污泥浓缩池的费用；
4）微滤膜过滤器采用错流过滤的方式，过滤所需压力较小，能够延长膜的使用寿命，并且废水流经膜面时产生的剪切力能够带走膜面截留的污染物，减少膜面堵塞的几率，降低反冲洗的频率；
5）该工艺对产生的滤渣进行再生处理循环利用，减少了药剂的消耗。
本发明镁和磷的回收率均可稳定地达到85%以上，废水中氨氮的回收率可以达90%以上。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
实施例1
某电解锰厂，出水氨氮浓度800~1000mg/L，pH值为4~6。
本实施例之高浓度氨氮废水处理工艺，包括如下具体步骤：
（1）将待处理废水送入反应池，向反应池中加入氯化镁、磷酸氢二钠，使废水中NH3-N︰Mg2+︰PO4 3-摩尔比为1:2.5:1.5，同时加氢氧化钠调节废水pH值至8.5，反应5分钟；
（2）将经步骤（1）处理、充分反应后的废水送入微滤膜过滤器通过微滤膜进行过滤，微滤膜滤后出水即为脱除氨氮后的废水，微滤膜滤后分离出来的浓缩液则通过板框压滤机脱水处理；
所述微滤膜过滤的方式为错流过滤；
本实施例脱除氨氮后的废水氨氮浓度稳定在8~10mg/L，达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准；
（3）板框压滤机脱水处理后，所得滤液回流与步骤（1）待处理废水混合；滤渣主要成分为鸟粪石，可直接回收作为农用肥料，也可以再生后循环使用。
滤渣的回收再生采用如下方法：将步骤（3）中得到的固体滤渣加入到相当于滤渣三倍体积的水中，用氢氧化钠溶液调节pH值到8，加热到120℃，保持2小时进行再生。再生过程中产生的气体回收获得氨水，再生后的溶液可以作为步骤（1）中的提供镁离子和磷酸根离子的化合物使用。
本实施例镁和磷的回收率均可达85%，废水中氨氮的回收率达90%。
实施例2
某电解锰厂，出水氨氮浓度800~1000mg/L，pH值为4~6。
本实施例之高浓度氨氮废水处理工艺，包括如下具体步骤：
（1）将待处理废水送入反应池，向反应池中加入氯化镁、磷酸二氢钠，使废水中NH3-N︰Mg2+︰PO4 3-摩尔比为1:3.5:3.0，同时加氢氧化钠调节废水pH值至9，反应3分钟；
（2）将经步骤（1）处理、充分反应后的废水送入微滤膜过滤器通过微滤膜进行过滤，微滤膜滤后出水即为脱除氨氮后的废水，微滤膜滤后分离出来的浓缩液则通过板框压滤机脱水处理；
所述微滤膜过滤的方式为错流过滤；
本实施例脱除氨氮后的废水氨氮浓度稳定在8~11mg/L，达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准；
（3）板框压滤机脱水处理后，所得滤液回流与步骤（1）待处理废水混合；滤渣主要成分为鸟粪石，可直接回收作为农用肥料，也可以再生后循环使用。
滤渣的回收再生采用如下方法：将步骤（3）中得到的固体滤渣加入到相当于滤渣4倍体积的水中，用氢氧化钠溶液调节pH值到8.5，加热到130℃，保持2小时进行再生。再生过程中产生的气体回收获得氨水，再生后的溶液可以作为步骤（1）中的提供镁离子和磷酸根离子的化合物使用。
本实施例镁和磷的回收率均可达88%，废水中氨氮的回收率达92%。

Claims (3)

1.一种高浓度氨氮废水处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
（1）根据待处理废水的氨氮浓度，向废水中加入镁盐和磷酸盐，使废水中NH3-N︰Mg2+︰PO4 3-摩尔比控制在1︰（2~3.5）︰（1.5~3.0），同时用氢氧化钠溶液调节废水pH值为8.5~9，搅拌3~5分钟；
所述镁盐和磷酸盐采用市售的化学试剂或本发明的再生药剂；
（2）将经步骤（1）处理、充分反应后的废水通过微滤膜进行过滤，微滤膜滤后出水即为脱除氨氮后的废水，微滤膜滤后分离出来的浓缩液则通过板框压滤机脱水处理；
所述微滤膜过滤的方式为错流过滤；
（3）板框压滤机脱水处理后，所得滤液回流与步骤（1）待处理废水混合；滤渣主要成分为鸟粪石，再生后循环使用；
滤渣的回收再生采用如下方法：将步骤（3）中得到的固体滤渣加入到相当于滤渣3~4倍体积的水中，用氢氧化钠溶液调节pH值为8~8.5，加热到≥120℃，保持1~2小时进行再生；再生过程中产生的气体回收获得氨水，再生后的溶液作为步骤（1）中的提供镁离子和磷酸根离子的化合物使用。
2.根据权利要求1 所述的高浓度氨氮废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述镁盐为氯化镁。
3.根据权利要求1 所述的高浓度氨氮废水的处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述磷酸盐为磷酸氢二钠。
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