專利名稱：膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝。
背景技術(shù)：
隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，硝酸銨廢水的產(chǎn)生對環(huán)境影響越來越嚴(yán)重，其中的氨氮的大量排放都會導(dǎo)致對環(huán)境產(chǎn)生很大的危害，且造成了較大的幾起危害事件。水體中氨氮濃度過高，會導(dǎo)致水體富氧化，水資源惡化，同時也會對人體的健康造成一定得影響。目前在我國，硝酸銨廢水的處理仍然是一個亟待解決的問題，因此，研究經(jīng)濟(jì)有效地處理硝酸銨廢水的技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實意義。硝酸銨生產(chǎn)過程中，由稀硝酸帶入的水分在中和、蒸發(fā)及結(jié)晶過程中以二次蒸汽的形式排出，形成的工藝?yán)淠撼蔀橄跛徜@生產(chǎn)的主要污水源。這些冷凝液若直接排放會使污水中氨氮含量嚴(yán)重超標(biāo)，如直接送回硝酸吸收塔回用又不利于生產(chǎn)安全，并且不能全部回用。由于缺乏有效的治理措施，一些廠家采用兌水稀釋的辦法以實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。目前，新修訂的地方和行業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)都相繼提高了氨、氮標(biāo)準(zhǔn)，并對污染物的排放限值、水污染物基準(zhǔn)排水量和排放濃度做了相應(yīng)規(guī)定，硝酸銨冷凝液的治理及回收利用成為硝酸銨生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的難題。目前，國內(nèi)已有采用電滲析處理硝酸銨廢水的方法，但由于電滲析自身的局限，單純采用電滲析不僅投資大、運行費用高，且存在回用水無法滿足最新國家排放標(biāo)準(zhǔn)(NH3-N<10mg/L),且沒有從清潔生產(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，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)問題是提供一種膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，能夠?qū)ο跛徜@廢水進(jìn)行綜合處理，實現(xiàn)硝酸銨廢水零排放。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它對硝酸銨廢水進(jìn)行以下步驟的處理
Cl):用電滲析(ED)系統(tǒng)進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行步驟(2)的處理，濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)；
(2)、用納濾(NF)系統(tǒng)對步驟(I)的產(chǎn)水進(jìn)行處理，經(jīng)過納濾系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至步驟(3)的處理，濃水回至步驟(I)進(jìn)行處理；
(3)、用電去離子(EDI)系統(tǒng)對步驟(2)的產(chǎn)水進(jìn)行處理，經(jīng)過EDI系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至用水點回用，濃水回至步驟(2)再進(jìn)行納濾系統(tǒng)處理。在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案
在步驟(I)前還對硝酸銨廢水進(jìn)行前期處理至下述指標(biāo)C0Dcr <30mg/l ;懸浮固體的
含量10 mg/1 以下；pH 5-7 ;溫度〈35。。。在步驟(I)中，電滲析的進(jìn)水pH值控制在5-7之間，處理后產(chǎn)水的氨氮濃度(O. 1% (質(zhì)量百分比)，濃水的氨氮濃度彡10% (質(zhì)量百分比);在步驟(2)中，納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水氨氮濃度彡20ppm，濃水氨氮濃度> O. 5% ;在步驟(3)中，EDI系統(tǒng)的產(chǎn)水氨氮濃度<5mg/L,濃水氨氮濃度彡50mg/L。所述步驟(2)的濃水進(jìn)入步驟(I)的蒸發(fā)系統(tǒng)處理，其冷凝水回到硝酸銨廢水中進(jìn)行步驟(I)的電滲析系統(tǒng)處理，濃縮液經(jīng)冷卻離心后轉(zhuǎn)變成固體鹽。所述步驟(I)的濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)處理后，冷凝水再回至步驟(I)進(jìn)行電滲析系統(tǒng)處理，濃縮液經(jīng)冷卻離心后轉(zhuǎn)變成固體鹽。步驟(2)的濃水回至步驟(1)，用電滲析(ED)系統(tǒng)進(jìn)行處理。電滲析系統(tǒng)采用的膜組件材料選自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、樹脂。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。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
I、工藝組合合理。本發(fā)明中首先采用電滲析工藝，根據(jù)氨氮濃度的大小在電滲析系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)、EDI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。整個工藝的出水一股回用，一股進(jìn)蒸發(fā)系統(tǒng)，實現(xiàn)廢水回用和零排放。2、降低投資和運行成本。對于廢水中的水資源，利用膜分離技術(shù)分離高效、常溫運行、無相變等節(jié)能特點，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)。從而降低投資和運行成本。做到清潔生產(chǎn)的同時，盡可·能降低投資和運行成本。3、將廢水中的銨鹽適時處理，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)冷凝水再進(jìn)入步驟(I)進(jìn)行濃縮，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，實現(xiàn)對外廢水零排放并最大限度地收集銨鹽。


圖I為本發(fā)明硝酸銨廢水處理回用工藝的流程圖。
具體實施例方式進(jìn)入本發(fā)明工藝的硝酸銨廢水，最好先進(jìn)行前處理，所述前處理可采用對硝酸銨廢水的傳統(tǒng)處理方法一中和及過濾，使廢水進(jìn)行前期處理至下述指標(biāo)C0Dcr <30mg/l ；懸浮固體的含量10 mg/1以下； !1:5-7;溫度〈351。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)明工藝的硝酸銨廢水先進(jìn)行步驟(I)的處理用電滲析系統(tǒng)對硝酸銨廢水進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行步驟(2)的處理，濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)；電滲析的pH值控制在5-7之間,處理后產(chǎn)水的氨氮濃度彡O. 1% (質(zhì)量百分比),濃水的氨氮濃度^ 10% (質(zhì)量百分比)；上述參數(shù)也可根據(jù)系統(tǒng)的特點和后續(xù)處理的需要進(jìn)行調(diào)整。電滲析系統(tǒng)采用的膜組件材料選自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、樹脂等。(2)、將步驟(I)的產(chǎn)水用納濾系統(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)水送至步驟(3)，濃水返回步驟(I)作為電滲析進(jìn)水；納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水氨氮濃度< 20ppm，回收率達(dá)到70%以上，濃水氨氮濃度> O. 5% ;上述參數(shù)也可根據(jù)系統(tǒng)的特點和后續(xù)處理的需要進(jìn)行調(diào)整。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。(3)、將步驟(2)的產(chǎn)水用EDI系統(tǒng)進(jìn)行處理，EDI系統(tǒng)可將產(chǎn)水氨氮濃度處理至<5mg/L,該產(chǎn)水送至用水點回用，回收率達(dá)90%以上。而濃水氨氮濃度彡50mg/L,送至步驟
(2)再進(jìn)行納濾系統(tǒng)處理。采用以上的不同方法進(jìn)行組合分階段和分步驟地逐步將硝酸銨廢水中的氨氮脫除，進(jìn)一步地，采用在本實施方式中的三個處理步驟氨氮回收比例分配，能夠充分發(fā)揮各處理方式的優(yōu)點，提高效率降低運行成本。
所述步驟(I)的濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)處理后，冷凝水回用進(jìn)入步驟(I)進(jìn)行濃縮，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
I、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。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目中膜分離技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)驗，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，其優(yōu)點在于
I)、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、電去離子(EDI)系統(tǒng)
電去離子是結(jié)合了電滲析與離子交換兩項技術(shù)各自的特點而發(fā)展起來的一項新技術(shù)，與普通電滲析相比，由于淡室中填充了離子交換樹脂，大大提高了膜間導(dǎo)電性，顯著增強(qiáng)了由溶液到膜面的離子遷移，破壞了膜面濃度滯留層中的離子貧乏現(xiàn)象，提高了極限電流密度；與普通離子交換相比，由于膜間高電勢梯度，迫使水解離為H+和0H-，H+和OH-—方面參預(yù)負(fù)載電流，另一方面可以又對樹脂起就地再生的作用，因此EDI不需要對樹脂進(jìn)行再生，可以省掉離子交換所必需的酸堿貯罐，也減少了環(huán)境污染。因此電去離子超純水系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(I)離子交換樹脂用量極少，僅為IE法的5%左右。(2)不需要再生，降低了勞動強(qiáng)度，節(jié)省了酸堿和大量清潔水，減少了環(huán)境污染。(3)自動化程度高，易維護(hù)。
(4)單一系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)，不需備用系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，其特征在于它對硝酸銨廢水進(jìn)行以下步驟的處理 (1):用電滲析(ED)系統(tǒng)進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行步驟(2)的處理，濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)； (2)、用納濾(NF)系統(tǒng)對步驟(I)的產(chǎn)水進(jìn)行處理，經(jīng)過納濾系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至步驟(3)的處理，濃水回至步驟(I)進(jìn)行處理； (3)、用電去離子(EDI)系統(tǒng)對步驟(2)的產(chǎn)水進(jìn)行處理，經(jīng)過EDI系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至用水點回用，濃水回至步驟(2)再進(jìn)行納濾系統(tǒng)處理。
2.如權(quán)利要求I所述的膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，其特征在于在步驟(I)前還對硝酸銨廢水進(jìn)行前期處理至下述指標(biāo)CODcr <30mg/l ;懸浮固體的含量10 mg/1以下；pH 5-7 ;溫度 <35 0C o
3.如權(quán)利要求I所述的膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，其特征在于在步驟(I)中，電滲析的進(jìn)水pH值控制在5-7之間，處理后產(chǎn)水的氨氮濃度彡0. 1% (質(zhì)量百分比),濃水的氨氮濃度> 10% (質(zhì)量百分比)；在步驟(2)中，納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水氨氮濃度< 20ppm，濃水氨氮濃度> 0. 5% ;在步驟(3)中，EDI系統(tǒng)的產(chǎn)水氨氮濃度<5mg/L，濃水氨氮濃度> 50mg/L。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，其特征在于所述步驟(I)的濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)處理，其冷凝水回到硝酸銨廢水中進(jìn)行步驟(I)的電滲析系統(tǒng)處理，濃縮液經(jīng)冷卻離心后轉(zhuǎn)變成固體鹽。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，其特征在于步驟(2)的濃水回至步驟(I )，用電滲析(ED)系統(tǒng)進(jìn)行處理。
6.如權(quán)利要求I所述的膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，其特征在于電滲析系統(tǒng)采用的膜組件材料選自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、樹脂。
7.如權(quán)利要求I所述的膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，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)明提供了一種膜組合法處理硝酸銨廢水的工藝，步驟包括(1)用電滲析(ED)系統(tǒng)進(jìn)行處理，電滲析系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)行步驟(2)的處理，濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)；(2)、用納濾(NF)系統(tǒng)對步驟(1)的產(chǎn)水進(jìn)行處理，經(jīng)過納濾系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至步驟(3)的處理，濃水回至步驟(1)進(jìn)行處理；(3)、用電去離子(EDI)系統(tǒng)對步驟(2)的產(chǎn)水進(jìn)行處理，經(jīng)過EDI系統(tǒng)處理后的產(chǎn)水送至用水點回用，濃水回至步驟(2)再進(jìn)行納濾系統(tǒng)處理。本發(fā)明工藝組合合理，降低投資和運行成本，將廢水中的銨鹽適時處理，變廢為寶，對外零排放。
文檔編號C02F1/469GK102701343SQ201210207120
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19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