申請日2015.07.27
公開(公告)日2015.10.21
IPC分類號C02F9/04; C01C1/12; C01C1/02
摘要
本發(fā)明公開了一種高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，包括依次連接的預處理單元、氨吹脫單元和后處理單元，所述的氨吹脫單元上設有進水口、出水口和廢氣出口，所述的廢氣出口與一資源化單元相連，所述的后處理單元包括依次連接的第二中間水池、pH回調池、出水池，所述的出水池上連接有余熱回收單元，所述的第二中間水池的入口與所述出水口相連。本發(fā)明的目的是提供一種通過高溫吹脫高濃度氨氮廢水并對吹脫氨氣進行回收利用的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，以及一種高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理方法。
權利要求書
1.一種高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，包括依次連接的預處理單元(1)、氨 吹脫單元(2)和后處理單元(3)，其特征在于：所述的氨吹脫單元(2)上設有進水口、出 水口和廢氣出口，所述的廢氣出口與一資源化單元(4)相連，所述的后處理單元(3)包括 依次連接的第二中間水池(31)、pH回調池(32)、出水池(33)，所述的出水池(33)上連 接有余熱回收單元(5)，所述的第二中間水池(31)的入口與所述出水口相連，所述的進水 口與預處理單元(1)的出口連接;所述的資源化單元(4)包括氨氣回收裝置(41)，所述的 氨氣回收裝置(41)上設有冷卻裝置(46)，所述的氨氣回收裝置(41)上設有排液口、進氣 口和排氣口，所述的進氣口與所述廢氣出口相連，所述的排氣口與大氣相連。
2.根據權利要求1所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述 的預處理單元(1)包括依次連接的進水池(11)、pH調整池(12)、混凝池(13)、沉淀池(14)、 第一中間水池(15)，所述的第一中間水池(15)的出口與所述氨吹脫單元(2)的進水口相 連。
3.根據權利要求1所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述 的氨吹脫單元(2)包括氨吹脫塔(22)，所述的進水口、出水口和廢氣出口設置在氨吹脫塔 (22)上，所述的氨吹脫塔(22)上設有加熱裝置(29)，所述的加熱裝置(29)與所述余熱 回收單元(5)相連，所述的氨吹脫塔(22)內設有曝氣系統(tǒng)(23)，所述的曝氣系統(tǒng)(23) 與一鼓風機(21)連接，所述的氨吹脫塔(22)上設有pH計(24)、超聲波液位計(25)、 溫控計(26)、壓力表(27)，所述的氨吹脫塔(22)和資源化單元(4)之間設有水霧分離器 (28)。
4.根據權利要求3所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述 的余熱回收單元(5)包括與出水池(33)連接的第一余熱回收裝置和用于回收廠區(qū)內生產余 熱的第二余熱回收裝置，所述的第一余熱回收裝置和第二余熱回收裝置分別連接至所述的加 熱裝置(29)。
5.根據權利要求2所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述 的pH調整池(12)、混凝池(13)、pH回調池(32)內均設有攪拌裝置，所述的pH調整池 (12)上設有加堿裝置，所述的pH回調池(32)上設有加酸裝置，所述的混凝池(13)上 設有混凝劑加藥裝置。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，其 特征在于：所述的氨氣回收裝置(41)包括依次連接的氨吸收塔(42)、硫酸吸收塔(43)， 所述的進氣口設置在氨吸收塔(42)上，所述的排液口設置在氨吸收塔(42)上，所述的排 氣口設置在硫酸吸收塔(43)上。
7.根據權利要求6所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述 的氨吸收塔(42)上連接有水循環(huán)泵(44)，所述的硫酸吸收塔(43)上設有硫酸循環(huán)泵(45)。
8.根據權利要求1所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述 的氨吹脫塔(22)內設有防干燒裝置。
9.一種應用于如權利要求1所述的處理系統(tǒng)的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理方 法，其特征在于：包括如下步驟：
步驟1：通過預處理單元(1)調節(jié)廢水pH值并沉淀廢水中雜質;
步驟2：將經步驟1處理后的廢水加入到氨吹脫單元(2)中，分離其中的氨氣;其中， 氨氣進入氨氣回收裝置(41)回收;
步驟3：將經步驟2處理后的廢水加入到后處理單元(3)中調節(jié)pH值，并回收廢水中 的熱量，回收的熱量返回到步驟2中，作為氨吹脫單元(2)的部分熱源。
10.根據權利要求9所述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理方法，其特征在于：所 述的步驟1包括：
S1：所處理的高濃度氨氮廢水進入進水池(11)，攪拌混勻進行均化水質;
S2：進水池(11)出水經提升進入pH調整池(12)內，投加堿調節(jié)，進行攪拌，使廢 水pH達到10-11;
S3：pH調整池(12)出水進入混凝池(13)，投加混凝劑進行加藥攪拌;
S4：混凝池(13)出水進入沉淀池(14)進行混凝沉淀;
S5：沉淀池(14)出水自流進入第一中間水池(15)，進行中間提升;
所述的步驟2包括：
S6：第一中間水池(15)的出水提升至氨吹脫塔(22)，通過與余熱回收單元(5)連接 的加熱裝置(29)將廢水加熱升溫至40～90℃;并投加脫氮劑吹脫氨氣至資源化單元(4);
S7：廢水中的氨氮在達到排放標準要求的設計值后，停止加熱和吹脫;氨吹脫塔(22) 出水快速排水并自流進入第二中間水池(31)進行中間提升;
S10：氨吹脫塔(22)吹脫尾氣經過冷卻裝置(46)進行冷卻降溫，冷卻后的氨吹脫塔(22) 吹脫尾氣進入氨氣回收裝置(41)，回收制成質量濃度為5%以上的稀氨水，尾氣達標排放;
所述的步驟3包括：
S8：第二中間水池(31)出水提升至pH回調池(32)，通過投加硫酸進行pH回調，pH 回調到6-9;
S9：pH回調池(32)出水自流進入出水池(33)，在余熱回收單元(5)的作用下進行熱 交換回收熱量，出水池(33)的水經過換熱后出水排放。
說明書
高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)及處理方法
技術領域
本發(fā)明涉及高濃度氨氮廢水處理技術領域，特別是一種高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)以及一種高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理方法。
背景技術
由于高濃度氨氮廢水(如垃圾滲濾液、化工廢水等)對環(huán)境危害大，并難于處理，為滿足公眾對環(huán)境質量不斷提高的要求，國家對氨氮制訂了越來越嚴格的排放標準，開發(fā)經濟、高效的脫氮技術已成為水污染工程領域的重點和熱點。
近幾年來，國內外對氨氮廢水處理方面開展了較多的研究。雖然許多方法都能有效去除氨氮，但真正用于高濃度有機廢水處理的只有少數幾種。在高濃度氨氮廢水行業(yè)，特別是垃圾滲濾液處理行業(yè)，氨氮高達3000mg/L以上，目前可用的預處理方法有氨吹脫、汽提以及化學法(MAP)等。化學法(MAP)由于費用太高，在高濃度氨氮廢水行業(yè)很少采用;汽提方法由于需要蒸汽，在沒有蒸汽來源的地方，需要建設鍋爐，建設程序和費用高，運行成本也高，因此受限較多。傳統(tǒng)的氨吹脫方法，采用空氣將氨轉移到氣相后，存在二次污染的問題;而且吹脫后的氣量大，往往采用硫酸吸收;即便是采用硫酸吸收生成硫酸銨，也存在著硫酸銨處理處置難的問題，使用條件有一定的局限性。
在此情況下，本發(fā)明采用改進型的氨吹脫系統(tǒng)，采用高溫吹脫，極大的減少了吹脫氣體的產量;且增加吹脫氣體的吸收系統(tǒng)，將氣相的氨進行回收，最終生成銷量廣泛、且有經濟效益的氨水。從而解決了傳統(tǒng)氨吹脫系統(tǒng)存在的種種弊端，避免了二次污染，降低了運行成本，擴大了應用范圍。
此外，本發(fā)明充分利用廢熱、余熱等低成本熱源對高濃度有機廢水進行升溫，并采用多種熱量回收系統(tǒng)對系統(tǒng)的熱量進行回收利用，使整個系統(tǒng)的運行成本進一步降低，從而使本技術的推廣性和應用型更加廣泛。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種通過高溫吹脫高濃度氨氮廢水并對吹脫氨氣進行回收利用的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，以及一種高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理方法。
本發(fā)明提供的技術方案為：一種高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)，包括依次連接的預處理單元、氨吹脫單元和后處理單元，所述的預處理單元用于調節(jié)廢水pH值并沉淀廢水中雜質，所述的氨吹脫單元上設有進水口、出水口和廢氣出口，所述的廢氣出口與一資源化單元相連，所述的后處理單元包括依次連接的第二中間水池、pH回調池、出水池，所述的出水池上連接有余熱回收單元，所述的第二中間水池的入口與所述出水口相連，所述的進水口與預處理單元的出口連接;所述的資源化單元包括氨氣回收裝置，所述的氨氣回收裝置上設有用于冷卻氨氣回收裝置內的液體的冷卻裝置，該冷卻裝置用于冷卻氨氣回收裝置內的液體，所述的氨氣回收裝置上設有排液口、進氣口和排氣口，所述的進氣口與所述廢氣出口相連，所述的排氣口與大氣相連。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)中，所述的預處理單元包括依次連接的進水池、pH調整池、混凝池、沉淀池、第一中間水池，所述的第一中間水池的出口與所述氨吹脫單元的進水口相連。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)中，所述的氨吹脫單元包括氨吹脫塔，所述的進水口、出水口和廢氣出口設置在氨吹脫塔上，所述的氨吹脫塔上設有加熱裝置，所述的加熱裝置與所述余熱回收單元相連，所述的氨吹脫塔內設有曝氣系統(tǒng)，所述的曝氣系統(tǒng)與鼓風機連接，所述的氨吹脫塔上設有pH計、超聲波液位計、溫控計、壓力表，所述的氨吹脫塔和資源化單元之間設有水霧分離器。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)中，所述的余熱回收單元包括與出水池連接的第一余熱回收裝置和用于回收廠區(qū)內生產余熱的第二余熱回收裝置，所述的第一余熱回收裝置和第二余熱回收裝置分別連接至所述的加熱裝置。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)中，所述的pH調整池、混凝池、pH回調池內均設有攪拌裝置，所述的pH調整池上設有加堿裝置，所述的pH回調池上設有加酸裝置，所述的混凝池上設有混凝劑加藥裝置。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)中，所述的氨氣回收裝置包括依次連接的氨吸收塔、硫酸吸收塔，所述的進氣口設置在氨吸收塔上，所述的排液口設置在氨吸收塔上，所述的排氣口設置在硫酸吸收塔上。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)中，所述的氨吸收塔上連接有水循環(huán)泵，所述的硫酸吸收塔上設有硫酸循環(huán)泵。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理系統(tǒng)中，所述的氨吹脫塔內設有防干燒裝置。
本發(fā)明還公開了一種采用上述的處理系統(tǒng)的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理方法，包括如下步驟：
步驟1：通過預處理單元調節(jié)廢水pH值并沉淀廢水中雜質;
步驟2：將經步驟1處理后的廢水加入到氨吹脫單元中，分離其中的氨氣;其中，氨氣進入氨氣回收裝置回收;
步驟3：將經步驟2處理后的廢水加入到后處理單元中調節(jié)pH值，并回收廢水中的熱量，回收的熱量返回到步驟2中，作為氨吹脫單元的部分熱源。
在上述的高濃度氨氮廢水氨吹脫及資源化處理方法中，
所述的步驟1包括：
S1：所處理的高濃度氨氮廢水進入進水池，攪拌混勻進行均化水質;
S2:進水池出水經提升進入pH調整池內，投加堿調節(jié)，進行攪拌，使廢水pH達到10-11;
S3：pH調整池出水進入混凝池，投加混凝劑進行加藥攪拌;
S4：混凝池出水進入沉淀池進行混凝沉淀;
S5：沉淀池出水自流進入第一中間水池，進行中間提升;
所述的步驟2包括：
S6：第一中間水池的出水提升至氨吹脫塔，通過與余熱回收單元連接的加熱裝置將廢水加熱升溫至40～90℃;并投加脫氮劑吹脫氨氣至資源化單元;
S7：廢水中的氨氮在達到排放標準要求的設計值后，停止加熱和吹脫;氨吹脫塔出水快速排水并自流進入第二中間水池進行中間提升;
S10：氨吹脫塔吹脫尾氣經過冷卻裝置進行冷卻降溫，冷卻后的氨吹脫塔吹脫尾氣進入氨氣回收裝置，回收制成質量濃度為5%以上的稀氨水，尾氣達標排放
所述的步驟3包括：
S8：第二中間水池出水提升至pH回調池，通過投加硫酸進行pH回調，pH回調到6-9;
S9：pH回調池出水自流進入出水池，在余熱回收單元的作用下進行熱交換回收熱量，出 水池的水經過換熱后出水排放。
本發(fā)明在采用上述技術方案后，其具有的有益效果為：
由上述提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施方式的處理系統(tǒng)，通過進水池、pH調整池、混凝池、沉淀池、中間水池1、加藥系統(tǒng)、氨吹脫系統(tǒng)、中間水池2、pH回調池、出水池、氨氣回收裝置、加熱系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)有機組合對高濃度氨氮廢水進行處理，有效去除水中的氨氮，使出水低于預定限值;并通過資源化系統(tǒng)實現了吹脫氨氣的回收利用，該方法工藝流程簡單、處理效果穩(wěn)定、運行費用較低、回收率高。
