CN107487802A - 一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法,该方法将汽提精馏与蒸发进行耦合,废水首先进行蒸发得到含氨蒸汽和晶体盐,含氨蒸汽通过再沸器换热从而为汽提精馏塔提供热源,晶体盐经离心后回收,含氨蒸汽换热后得到的稀氨水进入汽提精馏塔脱氨提浓,实现氨水回收,出水达标排放或回用于生产;本发明方法以蒸发产生的二次蒸汽为汽提精馏塔提供热源,再以蒸汽冷凝液作为汽提精馏塔的进水,不含强腐蚀性介质、不含易结垢成分,降低对设备材质的要求的同时解决了汽提精馏塔的堵塞问题,节约成本,具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域,尤其涉及一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法。
背景技术
目前,在工业高氨氮高盐废水处理领域,通常先将废水通入汽提精馏***进行脱氨处理,然后进入多效蒸发***进行脱盐处理,最终实现脱氨脱盐并达到出水水质合格的目的。
但是,由于汽提精馏与蒸发都需要持续消耗热源且能耗较高,传统工艺通常对汽提精馏***和蒸发***进行分别加热,无法实现能源的再次利用,消耗了大量蒸汽;其次,高氨氮高盐废水中通常含有强腐蚀性离子,现有技术方案中汽提精馏及蒸发均在腐蚀性环境中工作,对设备材质要求较高,势必导致设备投资较高;再次,汽提精馏塔在强碱性条件下工作,传统工艺中废水一旦含有易结垢成分,很容易在碱性条件下结垢,从而造成汽提精馏塔堵塞。
因此,针对高氨氮高盐废水的水质水量情况,发明人研发出一种适用于高氨氮高盐废水的资源化处理方法,该方法灵活可控,出水稳定,降低能耗,节约成本。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法,该方法将汽提精馏与蒸发相耦合,以蒸发产生的二次蒸汽作为汽提精馏的热源,不但降低了对汽提精馏设备材质方面的要求,而且实现了能量的多级利用的同时整个蒸发***不需要末效冷凝器,大大地减少了循环冷却水的用量,综合能耗显著小于传统工艺,降低成本。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法,将汽提精馏与蒸发进行耦合,利用蒸发产生的二次蒸汽为汽提精馏提供热源。
所述废水首先进行蒸发得到含氨蒸汽和晶体盐,所述含氨蒸汽通过再沸器换热从而为汽提精馏塔提供热源,所述晶体盐经离心后回收。
含氨蒸汽经再沸器换热后得到的冷凝液为稀氨水。
所述稀氨水作为汽提精馏塔的进水,经多级气液平衡,塔顶得到浓氨水,塔釜出水氨氮达标。
所述蒸发根据需要设为单效蒸发或者多效蒸发。
当采用单效蒸发时,单效蒸发产生的二次蒸汽直接作为汽提精馏塔的热源。
当采用多效蒸发时,以第一效生蒸汽作为原始热源,废水进行逐级蒸发,末效蒸发的二次蒸汽作为汽提精馏塔的热源。
以废水逐级蒸发过程中产生的冷凝水混合液作为汽提精馏塔的进水。
二次蒸汽还可以先经压缩机压缩后再通过再沸器换热从而为汽提精馏塔提供热源。
所述方法处理进水氨氮浓度大于1000mg/L,汽提精馏回收氨水浓度大于15%,塔釜出水氨氮浓度小于15mg/L。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、采用汽提精馏和蒸发耦合,利用蒸发产生的二次蒸汽为汽提精馏塔提供热源,以蒸汽冷凝水为汽提精馏塔进水,不含易结垢成分,解决了汽提精馏塔的堵塞问题;
2、蒸发***可根据需要设置单效蒸发或者多效蒸发,只需在第一效补充生蒸汽,实现了能源的多级利用,且蒸发***不需要末效冷凝器,大大地减少循环冷却水的用量,综合能耗显著小于传统工艺;
3、蒸发***的蒸汽冷凝水,不含强腐蚀性介质,降低了对汽提精馏设备的材质要求,降低设备成本;
4、本处理方法仅采用的汽提精馏与蒸发耦合即实现了高氨氮高盐废水的有效处理,出水氨氮低于15mg/L,回收氨水浓度大于15%,设备简单、流程短,具有良好的经济效益。
附图说明
图1 为本发明一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法的装置连接图;
图2 为本发明一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法优选实施例1装置连接图;
图3 为本发明一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法优选实施例2装置连接图;
图4为本发明一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法优选实施例3装置连接图。
其中:1-结晶分离器;2-汽提精馏塔;3-换热器;4-再沸器;5-压缩机;6-冷凝水罐;7-吸收、冷凝一体式氨水回收器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示,一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法,该方法将汽提精馏与蒸发相耦合,利用蒸发产生的二次蒸汽为汽提精馏提供热源。
废水首先进入蒸发***进行蒸发,其中蒸发***以生蒸汽为热源,生蒸汽进入换热器3进行换热为蒸发器提供热源,蒸发得到含氨蒸汽和结晶盐,含氨蒸汽通过再沸器4换热从而为汽提精馏塔2提供热源,含氨蒸汽冷凝后的稀氨水作为汽提精馏塔2的进水,稀氨水经汽提精馏塔2多级气液平衡后在塔顶吸收、冷凝得到浓氨水,实现稀氨水浓缩,塔釜出水氨氮达标。
根据进水水量和水质需要,可将蒸发***设为单效蒸发或多效蒸发如图1所示二效蒸发,当进水只需单效蒸发时,即可直接将单效的二次蒸汽作为汽提精馏的热源;当进水需要设置多效蒸发时,只需在第一效提供生蒸汽热源,废水在多效蒸发***中进行逐级蒸发浓缩直至过饱和结晶,从而得到结晶盐,用离心机分离后排出***;整个蒸发***得到的冷凝水混合后再作为汽提精馏塔2的进水,进行脱氨并提浓氨水。
也可以在蒸发器后端设置压缩机5(即MVR),二次蒸汽经压缩机5压缩后再通过再沸器3换热从而为汽提精馏塔2提供热源。
经本方法处理后的高氨氮高盐废水回收氨水浓度高于15%,塔釜出水氨氮浓度低于15mg/L,本方法可处理氨氮浓度大于1000mg/L的废水。
实施例1:
单效蒸发与汽提精馏塔耦合处理高氨氮高盐废水应用举例。
废水1进入单效强制循环蒸发***进行蒸发结晶,结晶盐6经离心分离排出***,生蒸汽2(约0.4-0.5MPa)在蒸发器内加热废水,蒸发出来的二次蒸汽3(约0.3MPa)作为汽提精馏***的热源进入再沸器,冷凝水4为稀氨水,进入冷凝水罐,然后泵入汽提精馏***进行脱氨,经多级汽液平衡后,塔顶得到浓度高于18%的高纯浓氨水8,塔釜出水氨氮浓度达到要求(例如小于10 mg/L),可以回用于生产或达标排放。
实施例2:
三效蒸发器与汽提精馏塔耦合处理高氨氮高盐废水应用举例。
废水1先进入一效降膜蒸发器进行蒸发浓缩,然后一效出水2进入二效强制循环蒸发器,二效出水3进入三效强制循环蒸发器,在此过程中,氨气绝大部分被蒸发并被蒸汽冷凝水溶解,废水得到逐级浓缩,直至过饱和结晶,结晶盐4经离心机分离后排出***。
生蒸汽5(约0.7MPa)进入一效蒸发器壳程,蒸发出来的水蒸气和氨蒸汽的混合汽6(约0.5MPa)作为二效蒸发器的热源,二效蒸发器的冷凝水7进入三效蒸发器壳程。同理,二效的二次蒸汽8(约0.4MPa)作为三效热源进入三效蒸发器壳程,冷凝得到的稀氨水9进入稀氨水储罐,三效的二次蒸汽10(约0.3MPa)作为汽提精馏塔的热源进入再沸器,冷凝后的冷凝水11进入稀氨水储罐。
蒸发***得到的稀氨水12泵入汽提精馏塔进行氨回收处理,经多级汽液平衡后,塔顶得到浓度高于15%的高浓氨水,塔釜出水氨氮浓度达到要求(例如小于5 mg/L),可以回用于生产或达标排放。
实施例3
MVR与汽提精馏塔耦合处理高氨氮高盐废水应用举例。
废水1进入强制循环蒸发***经蒸发浓缩,过饱和后得到结晶盐6,离心分离后排出***。
生蒸汽2(约0.3MPa)对蒸发***进行加热,冷凝后的冷凝水排出***。蒸发***产生的二次蒸汽3(约0.1MPa)进入蒸汽压缩机,经压缩的二次蒸汽4焓值提高(约0.3MPa),然后进入再沸器作为汽提精馏***的热源,冷凝得到的稀氨水5进入冷凝水罐,冷凝水进入汽提精馏***进行脱氨处理,经多级汽液平衡后,塔顶得到浓度高于22%的高浓氨水,塔釜出水氨氮浓度达到要求(例如小于8mg/L),可以回用于生产或达标排放。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种高氨氮高盐废水的资源化处理方法,其特征在于,将汽提精馏与蒸发进行耦合,利用蒸发产生的二次蒸汽为汽提精馏提供热源。
2.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述废水首先进行蒸发得到含氨蒸汽和晶体盐,所述含氨蒸汽通过再沸器换热从而为汽提精馏塔提供热源,所述晶体盐经离心后回收。
3.如权利要求2所述的处理方法,其特征在于,含氨蒸汽经再沸器换热后得到的冷凝液为稀氨水。
4.如权利要求3所述的处理方法,其特征在于,所述稀氨水作为汽提精馏塔的进水,经多级气液平衡,塔顶得到浓氨水,塔釜出水氨氮达标。
5.如权利要求1或2所述的处理方法,其特征在于,所述蒸发根据需要设为单效蒸发或者多效蒸发。
6.如权利要求5所述的处理方法,其特征在于,当采用单效蒸发时,单效蒸发产生的二次蒸汽直接作为汽提精馏塔的热源。
7.如权利要求5所述的处理方法,其特征在于,当采用多效蒸发时,以第一效生蒸汽作为原始热源,废水进行逐级蒸发,末效蒸发的二次蒸汽作为汽提精馏塔的热源。
8.如权利要求7所述的处理方法,其特征在于,以废水逐级蒸发过程中产生的冷凝水混合液作为汽提精馏塔的进水。
9.如权利要求1-8中任一权利要求所述的处理方法,其特征在于,二次蒸汽还可以先经压缩机压缩后再通过再沸器换热从而为汽提精馏塔提供热源。
10.如权利要求9所述的处理方法,其特征在于,所述方法处理进水氨氮浓度大于1000mg/L,汽提精馏回收氨水浓度大于15%,塔釜出水氨氮浓度小于15mg/L。
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