專利名稱：一種氨氮廢水處理回用的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨氮廢水處理回用的工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，氨氮廢水的產(chǎn)生對環(huán)境影響越來越嚴(yán)重，其中的氨 氮與氯離子的大量排放都會導(dǎo)致對環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。水體中氨氮濃度過高，會導(dǎo)致 水體富氧化，水資源惡化，同時(shí)也會對人體的健康造成一定得影響。而氯離子的大量排 放也會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)改變，對農(nóng)作物以及地下建筑帶來很大危害。目前在我國，氨氮廢 水的處理仍然是一個(gè)亟待解決的問題，因此，研究經(jīng)濟(jì)有效地處理氨氮廢水的技術(shù)具有 十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。氨氮廢水通常是冶金生產(chǎn)過程的廢水，其常用處理方法是先將氨氮廢水通過 斜板沉淀進(jìn)行沉淀分離去除大部分固體懸浮物，再采用吹脫法或者生化池進(jìn)行厭氧好氧 處理，以達(dá)到進(jìn)入污水處理廠納管要求。不僅容易造成二次污染，且污染物沒有得到回 收，不符合清潔生產(chǎn)要求。國內(nèi)大多數(shù)氨氮廢水處理都沒有從清潔生產(chǎn)、用水平衡、資源回收角度系統(tǒng)分 析加工過程中的工藝特點(diǎn)，進(jìn)行廢水的綜合處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氨氮廢水處理回用的工藝，能夠?qū)Π钡?廢水進(jìn)行綜合處理。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它對氨氮廢水進(jìn)行步驟(1)的 處理用超濾系統(tǒng)對氨氮廢水進(jìn)行處理；
所述工藝還設(shè)有氨氮廢水的氨氮濃度閾值，如氨氮廢水的氨氮濃度大于閾值，在步 驟(1)之后進(jìn)入步驟(2)，如氨氮廢水的氨氮濃度小于閾值，在步驟(1)之后進(jìn)入 步驟(3)；
(2)、用電滲析系統(tǒng)進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行步驟(3)的處理，濃水進(jìn)入 蒸發(fā)系統(tǒng)；
(3)、用納濾系統(tǒng)進(jìn)行處理，經(jīng)過納濾系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至用水點(diǎn)回用，濃水進(jìn) 入步驟(2)。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明工藝具有以下技術(shù)效果
1、工藝組合合理。本發(fā)明中首先采用超濾(UF)工藝，超濾系統(tǒng)在一定壓力下， 當(dāng)水流過膜表面時(shí)，只允許水、無機(jī)鹽和小分子物質(zhì)透過膜，而截留水中的懸浮物、大 分子有機(jī)物、膠體和微生物，以達(dá)到凈化分離的目的；在超濾后，根據(jù)氨氮濃度的大小 在電滲析系統(tǒng)與納濾系統(tǒng)之間進(jìn)行內(nèi)循環(huán)處理廢水，電滲析技術(shù)把廢水中的無機(jī)鹽份進(jìn) 行脫鹽和濃縮，具有較高的透過速度和脫鹽性能。整個(gè)工藝的出水一股回用一股進(jìn)蒸發(fā) 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廢水回用和零排放；
2、降低投資和運(yùn)行成本。對于廢水中的水資源，利用膜分離技術(shù)分離高效、常溫運(yùn)行、無相變等節(jié)能特點(diǎn)，把廢水中的水透過膜后回用，把絕大部分無機(jī)鹽和有機(jī)物截留 在濃水側(cè)。從而降低投資和運(yùn)行成本。做到清潔生產(chǎn)的同時(shí)，盡可能降低投資和運(yùn)行成 本；
3、將廢水中的銨鹽適時(shí)處理，變廢為寶，對外零排放。對于廢水中的銨鹽，為了 防止二次污染，在廢水經(jīng)電滲析處理后，對其含高濃度銨鹽的濃水直接采用蒸發(fā)系統(tǒng)處 理，含部分氨氮的蒸發(fā)冷凝水回用到氨氮廢水處理的萃取分離工段，濃縮液經(jīng)冷卻離心 后轉(zhuǎn)變成固體鹽，回收作為副產(chǎn)品外賣，即把含銨廢水變成氮肥外賣，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益、 環(huán)境效益和社會效益。對納濾后的濃水再回至電滲析的進(jìn)水側(cè)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對外廢水 零排放并最大限度地收集銨鹽。


圖1為本發(fā)明氨氮廢水處理回用工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式進(jìn)入本發(fā)明工藝的氨氮廢水，最好先進(jìn)行前處理，所述前處理可采用對氨氮廢 水的傳統(tǒng)處理方法一沉淀分離，使廢水進(jìn)行前期處理至下述指標(biāo)CODcr: 60-100mg/ 1;懸浮固體的含量lOOmg/1以下；pH: 6-9。上述參數(shù)也可根據(jù)后續(xù)處理的需要進(jìn)行調(diào)整。參照附圖，對進(jìn)入本發(fā)明工藝的氨氮廢水先進(jìn)行步驟(1)的處理用超濾系 統(tǒng)對氨氮廢水進(jìn)行處理，通過超濾(UF)去除小顆粒懸浮物和膠體；在步驟(1)中， 超濾的回收率控制在90%以上，對懸浮固體總量TSS的去除率達(dá)到90%以上。上述參 數(shù)也可根據(jù)后續(xù)處理的需要進(jìn)行調(diào)整。超濾系統(tǒng)采用的膜組件可采用中空纖維膜片，膜 材料選自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜。所述工藝還設(shè)有氨氮廢水的氨氮濃度閾值，所述閾值取自1.5% 2.5% (質(zhì)量 百分比)，在本實(shí)施例中定位2% (質(zhì)量百分比)。如氨氮廢水的氨氮濃度大于閾值，在步驟(1)之后進(jìn)入步驟(2)，如氨氮廢 水的氨氮濃度小于閾值，在步驟(1)之后進(jìn)入步驟(3)，
(2)、用電滲析系統(tǒng)進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行步驟(3)的處理，濃水進(jìn) 入蒸發(fā)系統(tǒng)；電滲析的pH值控制在6-9之間，處理后產(chǎn)水的氨氮濃度(質(zhì)量百分 比)，濃水的氨氮濃度210% (質(zhì)量百分比)；上述參數(shù)也可根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和后續(xù)處理 的需要進(jìn)行調(diào)整。(3)、用納濾系統(tǒng)進(jìn)行處理，納濾(NF)去除絕大部分鹽分和有機(jī)物，經(jīng)過 納濾系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至用水點(diǎn)回用，濃水進(jìn)入步驟(2)；納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水氨氮濃度 <100ppm,回收率達(dá)到70%以上，濃水氨氮濃度勸.5%。納濾系統(tǒng)采用的膜組件可采用 卷式膜組件，膜材料選自聚酰胺、聚砜、聚醚砜。所述步驟(2)的濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)處理后，冷凝水回用到氨氮廢水的萃取分離 工段，濃縮液經(jīng)冷卻離心后轉(zhuǎn)變成固體鹽。以下對上述的處理系統(tǒng)做進(jìn)一步的描述 1、超濾(UF)系統(tǒng)本發(fā)明工藝中前處理廢水采用了超濾(UF)工藝，該超濾(UF)系統(tǒng)的運(yùn)行方式 采用錯(cuò)流過濾方式，濃水進(jìn)行回流，并輔以頻繁氣、水反洗技術(shù)，以保證膜系統(tǒng)穩(wěn)定的 產(chǎn)水量，并提高系統(tǒng)的水利用率，也使系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。超濾系統(tǒng)包括預(yù)過濾裝置、超濾裝置、反洗氧化劑加藥裝置和反洗泵等設(shè)備。 超濾膜分離技術(shù)具有占地面積小、出水水質(zhì)好、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。本系統(tǒng)采用材質(zhì) 為高分子材料的中空纖維，其表面活化層致密，支撐層為海綿狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，故耐壓、抗 污染、使用壽命長，且能長期保證產(chǎn)水水質(zhì)，對膠體、懸浮顆粒、色度、濁度、細(xì)菌、 大分子有機(jī)物具有良好的分離能力，保證納濾(NF)系統(tǒng)和蒸發(fā)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。超濾裝置設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，運(yùn)行采用錯(cuò)流過濾、水反洗的全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行 方式。根據(jù)氨氮廢水水質(zhì)特點(diǎn)，各設(shè)計(jì)一套超濾系統(tǒng)，處理量均約為5m7h，而其他系 統(tǒng)由于水量小或者懸浮固體總量(TSS)較低，采用布袋過濾器和濾芯過濾器，超濾裝 置設(shè)置在線化學(xué)清洗系統(tǒng)。2、納濾(NF)系統(tǒng)
本工藝中廢水回用的較關(guān)鍵技術(shù)是一種環(huán)境友好型的水處理技術(shù)一納濾，利用多 年廢水回用項(xiàng)目中膜分離技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，選擇的納濾膜具有較高的透過速度和脫鹽性 能。該系統(tǒng)采用的納濾膜元件，具有脫鹽率高、透過速度快、機(jī)械強(qiáng)度好、抗污染性能 好等特點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)在于
1)、該種膜元件通過增加膜袋的片數(shù)，縮短進(jìn)水流道的長度，增大進(jìn)水隔網(wǎng)的寬 度，不僅擁有更高的水通量，而且可以減少有機(jī)物及微生物在膜表面的吸附，具有更強(qiáng) 的耐污染能力；
2)、通過對膜材料的改進(jìn)，創(chuàng)造了具有優(yōu)異的化學(xué)物理穩(wěn)定性、耐久性、以及高產(chǎn) 水量和高脫鹽性能的膜元件；
3)、膜片表面更光滑、更耐污染，膜片的電荷性更適合于處理冶金廢水。3、電滲析(ED)系統(tǒng)
電滲析是一種利用膜的選擇透過性對水中的帶電電解質(zhì)和不帶電物質(zhì)進(jìn)行分離而達(dá) 到脫鹽、濃縮等預(yù)期目的的一種膜分離設(shè)備。電滲析器的主要部件為陰、陽離子交換 膜、隔板與電極三部分。隔板構(gòu)成的隔室為液體流經(jīng)過的通道。物料經(jīng)過的隔室為脫鹽 室，濃水經(jīng)過的隔室為濃縮室。在直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性， 陽離子透過陽膜，陰離子透過陰膜，脫鹽室的離子向濃縮室遷移，濃縮室的離子由于膜 的選擇透過性而無法向脫鹽室遷移。這樣淡室的鹽分濃度逐漸降低，相鄰濃縮室的鹽分 濃度相應(yīng)逐漸升高。即把廢水中的的無機(jī)鹽分進(jìn)行脫鹽或濃縮。
權(quán)利要求
1.采用膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于它對氨氮廢水進(jìn)行步驟(1)的處理 用超濾系統(tǒng)對氨氮廢水進(jìn)行處理；所述工藝還設(shè)有氨氮廢水的氨氮濃度閾值，如氨氮廢水的氨氮濃度大于閾值，在步 驟(1)之后進(jìn)入步驟(2)，如氨氮廢水的氨氮濃度小于閾值，在步驟(1)之后進(jìn)入 步驟(3)；(2)、用電滲析系統(tǒng)進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行步驟(3)的處理，濃水進(jìn)入 蒸發(fā)系統(tǒng)；(3)、用納濾系統(tǒng)進(jìn)行處理，經(jīng)過納濾系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至用水點(diǎn)回用，濃水進(jìn) 入步驟(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于在步驟(1)前還對氨 氮廢水進(jìn)行前期處理至下述指標(biāo)CODcr: 60-100mg/l ；懸浮固體的含量100 mg/1以 下；pH 6-9。
3.如權(quán)利要求1所述的膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于在步驟(1)中，超濾 的回收率控制在90%以上，對懸浮固體總量的去除率達(dá)到90%以上。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于所述閾值取質(zhì) 量百分比1.5% 2.5% ；在步驟(2)中電滲析的pH值控制在6-9之間，處理后產(chǎn)水的氨氮質(zhì)量百分比濃 度<1%，濃水的氨氮質(zhì)量百分比濃度210%;在步驟(3)中，納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水氨氮濃度 <100ppm,回收率達(dá)到70%以上，濃水氨氮濃度>0.5%。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于所述步驟(2) 的濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)處理后，冷凝水回用到氨氮廢水的萃取分離工段，濃縮液經(jīng)冷卻離 心后轉(zhuǎn)變成固體鹽。
6.如權(quán)利要求4所述的膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于所述步驟(2)的濃水 進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)處理后，冷凝水回用到氨氮廢水的萃取分離工段，濃縮液經(jīng)冷卻離心后轉(zhuǎn) 變成固體鹽。
7.如權(quán)利要求1所述的膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于超濾系統(tǒng)采用的膜組件 為中空纖維膜片，膜材料選自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜。
8.如權(quán)利要求1所述的膜法處理氨氮廢水的工藝，其特征在于納濾系統(tǒng)采用的膜組件 為卷式膜組件，膜材料選自聚酰胺、聚砜、聚醚砜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氨氮廢水處理回用的工藝，它用超濾系統(tǒng)對氨氮廢水進(jìn)行處理。本發(fā)明工藝組合合理、降低投資和運(yùn)行成本、對于廢水中的水資源，利用膜分離技術(shù)分離高效、常溫運(yùn)行、無相變等節(jié)能特點(diǎn)，把廢水中的水透過膜后回用，將廢水中的銨鹽適時(shí)處理，變廢為寶，對外零排放。對納濾后的濃水再回至電滲析的進(jìn)水側(cè)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對外廢水零排放并最大限度地收集銨鹽。
文檔編號C02F1/44GK102010090SQ20101054178
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者李嘉, 樓永通 申請人:杭州藍(lán)然環(huán)境技術(shù)有限公司