膜法处理高浓度氨氮废水设计

去除氨氮的折点氯法 水处理技术 | 高效吹脱法 折点氯化处理高氨氮废水

以化工生产企业废水为例，多关注公zhong号：环保水处理（hbscl01），介绍高效吹脱法 高氨氮废水折点氯化处理工程实例。工程设计规模3000m3/d，即125m3/h，NH3-N质量浓度高达1200mg//L。实践表明，高氨氮废水采用该工艺处理效果好，NH3-N出水质量浓度小于15mg/L，可达到综合污水排放标准(GB8978-1996)一级排放标准。1.废水水质 某颜料有限公司是我国氧化铁行业生产量最大、销量最高、出口创汇最多的化工企业。年产氧化铁颜料9.2万吨，有氧化铁红、铁黄、铁黑、铁橙、铁棕、铁绿、超细、耐高温等50多种深加工产品。3000m3/d，排放的废水主要是生产工艺废水和地面冲洗废水，经处理后直接排放，符合综合污水排放标准（GB8978-1996），设计进出水质及排放标准见表1。2.选择工艺流程和工艺流程 废水的主要来源是生产工艺废水和地面冲洗废水。由于铁屑、硝酸盐和硫酸的广泛使用，废水的pH值很低，FE离子和氨氮的质量浓度很高。分析废水的量和性质，主要调节Fe离子的pH、曝气氧化使其转化为Fee(OH)3和Fe(OH)2.从废水中分离；对于高氨氮，由于废水量大，COD低，如果采用A-O生物脱氮工艺，必须补充大量有机碳，这将增加运行成本。而且生化脱氮工艺控制要求高，需要大规模建筑，占地面积大。此外，生化系统的运行调试周期达到几个月后才能正常进行。因此，经过仔细分析和比较，考虑到实际操作管理的便利性，采用了有效的吹脱方法 高氨氮废水采用折点氯化法处理。 吹脱法用于去除水中的氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使溶解在水中的游离氨通过气液界面转移到气相，从而达到去除氨氮的目的。 折点氯化一般用于饮用水消毒，具有不受盐含量干扰的优点，氨氮处理效果越好，无污泥，处理效率高。污水处理系统处理工艺流程见图1。工艺流程 废水聚集后进入调节池，中和沉淀、氧化沉淀后，去除废水中的FE离子，去除FE离子后进入CR池调节pH，然后进入高效吹出塔。高效吹脱塔主要采用吹脱法去除氨氮。该方法是利用废水中氨氮等挥发性物质的实际浓度和平衡浓度之间的差异，在碱性条件下用空气或蒸汽吹走，使废水中的游离氨氮和离子 铵以气相氨的形式不断挥发，达到去除氨氮的目的。一般认为吹脱效率和温度，pH、与气液比有关。控制吹脱效率的关键因素是温度、气液比和pH。水温大于25℃， 气液比控制在5500左右，pH控制在11.5左右，氨氮质量浓度高达12000mg/L的废水去除率可达90%以上。但随着废水中氨氮浓度的降低，吹脱法在低温下氨氮去除效率不高，效率显著降低。 调节pH后，将氯酸钠添加到氯化塔中，去除废水中残留的氨氮。折点氯化法是一种将过量的氯或次氯酸钠加入废水中的氨完全氧化成氮气的方法。当氯进入废水达到一定点时，水中游离氯含量最低，氨浓度降至零。当氯的通入量超过这一点时，水中的游离氯就会增加，所以这一点就是折点，在这种状态下氯化就叫折点氯化。该方法工艺成熟，但常规工艺运行成本较高，特别是氨氮浓度较高时，运行成本一般难以接受。本设计经过前级高效处理后，出水氨氮的质量浓度可达10mg/L以下。折点氯化法更经济，出水稳定性大大提高。 折点氯化法后的废水经脱氯、再沉淀、过滤后达标排放。系统产生的污泥经板框压滤机压滤成泥饼外运处理。工艺特点 与传统的A-O生化脱氨工艺相比，采用先进的物化组合工艺，操作操作方便。 氨氮吹脱效果更好，采用先进的高效吹脱工艺。高效吹脱塔的设计作为公司的专利技术，性价比高。折点氯化法的应用保证了吹脱过程的预期设计效果。3.1.调整池的主要结构和设备参数 污水调节池为钢混结构，有效容积300m3，水力停留时间2.4h。在调节池进水口设置格栅装置和曝气搅拌装置，一方面降低污染物负荷，另一方面通过搅拌曝气起到平衡水质的作用。调节池出水自流至后续处理单元。2.中和池 钢混结构，地下型，有效体积40m3，水力停留时间0.3h。池内设置曝气搅拌装置，使废水与碱充分反应，调节废水pH值，为后续工艺创造条件。3.初沉池 钢混结构，半地下式，有效容积450m3，水力停留时间3.6h，沉淀池的作用是使废水反应后产生Fe(OH)大部分沉淀可以减轻后续设备的处理负荷。4.氧化池 氧化池为钢混结构，半地下型，有效容积300m3，水力停留时间2.4h。选用罗茨风机供气，微孔曝气。使废水中的Fe(OH)氧化后产生Fe(OH)3沉淀物，沉淀后去除5.2沉淀池 钢混结构，半地下式，有效容积630m3，水力停留时间5h。二沉池的作用是使废水反应后产生Fe(OH)大部分沉淀可以降低后续设备的处理负荷。 6.CR池 CR池采用混凝土结构，半地下式，有效容积480m3，水力停留时间3.8h。CR曝气池主要用于pH调节进入吹脱塔的废水，并储存污水，以备后续工艺的连续运行。7.吹脱塔(含废气净化) 吹脱塔为主玻璃钢，外形尺寸为Ф5800mm×12500mm和Ф4200mm×12500mm。将空气从风扇吹出塔吹入空气中，通过气水充分接触降低氨氮污染物负荷，处理后的废气用硫酸喷雾吸收。8.氯化塔 氯化反应器为钢结构衬胶防腐，外形尺寸为Ф3200mm×6000毫米，共1座。废水中剩余的少量氨氮通过折点氯化反应去除。9.脱氯池 钢混结构，半地下式，有效容积450m3，水力停留时间5h。去除污水中残留的次氯酸钠，将废气泵入净化塔进行排放。10.净水器系统 净水系统由沉淀区和过滤器组成。沉淀区为钢混凝土结构，半地下，有效体积450m3，水力停留时间5h。它的作用是去除废水中剩余的颗粒和悬浮物。过滤器采用钢结构设备，采用环氧煤沥青防腐。有效尺寸为Φ3m×5.25m，共2个。过滤器采用压力过滤。沉淀后的水泵入过滤器。运行一段时间后，悬浮物的积累会影响过滤水量，需要反冲洗。在强水流的冲击下，过滤层表面的悬浮物随水流冲出，过滤层恢复过滤功能。11.污泥池 钢混结构，半地上式，有效容积80m3，设计参数根据污泥产量和脱水机操作要求，用于污泥临时储存、污泥浓缩消化和减少容量。4.系统调试和运行高效吹脱塔调试 污水处理系统高效吹脱塔为9级串联。调试高效吹脱塔时，主要控制进入吹脱塔废水的pH值，在一定pH值下检测各级吹脱塔出水的氨氮值和pH值。选择合适的pH，不仅可以降低出水氨氮的浓度，而且不会增加运行成本。进水pH控制为11.2，出水氨氮质量浓度约为65mg/L。吹出的NH3采用硫酸吸收，制成(NH3)2SO4。氯化塔调试 氯化塔主要利用折点氯化反应将废水中的NH3-N转化为N2。氯化塔的调试主要是控制次氯酸钠的添加量和污水的pH值。随着次氯酸钠添加量的增加，氯化塔出水NH3-N的质量浓度越来越低，氨氮与次氯酸钠的质量比为1：7时，氯化塔出水NH3-N的质量浓度基本低于15mg/L；质量比为1：10:00，NH3-N全部转化为N2等副产品，控制运行时添加的次氯酸钠与氨氮的质量比为1：7。6.控制进水pH～8时，NH3-N的去除率较好。操作时控制pH6.5～8.5之间。5.运行效果 整个工程调试相对顺利。自满足设计要求和处理能力以来，根据设计流量和设计参数连续运行以来，效果一直很好。各处理单元处理效果见表2。6.效益分析 总投资425.6万元，其中土建费138.3万元，设备费287.3万元。废水处理运行成本为11.30元/m3，其中电费为1.74元/m3、药费9.52元/m3、人工0.04元/m3。7.结论 实际操作结果表明，采用高效吹脱 高氨氮废水处理折点氯化法稳定可行，出水水质可达到综合污水排放标准(GB8978-1996)。 运行时，高效吹脱塔主要控制进入废水的pH值，一般控制在11.2;氯化塔主要控制次氯酸钠的添加量和废水的pH值，一般控制NH3-H与添加次氯酸钠的质量比为1：7.pH控制在6.5～8.5之间。用硫酸吸收吹走系统产生的废气，避免二次污染。

高浓度氨氮废水资源化处理技术 去除氨氮的折点氯化法