本實用新型屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氨氮是一種對水環(huán)境有嚴重影響的污染物質(zhì)，主要表現(xiàn)為使水體富營養(yǎng)化，促進藻類繁殖，大量消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致水生物死亡、水體惡臭等。我國目前采用的排放標準是《污水綜合排放標準》，該標準根據(jù)廢水排放水域的不同將氨氮排放標準分為二級：一級標準氨氮排放濃度小于或等于15mg/L，二級標準氨氮排放濃度小于或等于25mg/L，同時，相關(guān)的行業(yè)污水排放標準中對氨氮的排放也都有相當嚴格的要求。
高濃度含氨氮廢水的處理處置一直是廢水處理行業(yè)中的難題，廣泛存在于制藥、石化、制革和合成氨等生產(chǎn)領(lǐng)域，而高氨氮廢水如果不經(jīng)過處理直接排入水體，會對環(huán)境造成嚴重的危害。因此，高濃度氨氮廢水的治理成為廢水治理行業(yè)中亟待解決的問題。傳統(tǒng)的生物處理工藝是國內(nèi)常用的一種高氨氮廢水處理工藝，但去除率低，且受水質(zhì)變化影響較大，系統(tǒng)穩(wěn)定性較低。
目前，對高濃度含氨氮廢水的處理要求氨資源要回收利用，以達到經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一，但現(xiàn)有的氨回收系統(tǒng)，其回收率較低，設(shè)備易堵塞、老化，增大傳質(zhì)阻力，增加成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)，能高效回收氨水并去除廢水中的無機重金屬組分，達到可生化標準，降低能耗與處理成本。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施例提供一種高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)，包括：
預(yù)處理調(diào)節(jié)單元：接收高濃度氨氮廢水，調(diào)節(jié)其pH值至堿性；
三效蒸發(fā)單元：與所述預(yù)處理調(diào)節(jié)單元相連，將堿化后的高濃度氨氮廢水蒸發(fā)成脫鹽的高濃度含氨廢水和低氨氮高鹽廢水；
精餾蒸氨單元：與三效蒸發(fā)單元的輕液出口相連，將脫鹽的高濃度含氨廢水精餾蒸氨生成氨水和低氨氮的可生化處理尾水；
薄膜刮板蒸發(fā)單元：與三效蒸發(fā)單元的低氨氮高鹽廢水出口相連，將低氨氮高鹽廢水蒸發(fā)成低氨氮的可生化處理尾水和高濃度鹽水。
其中，所述預(yù)處理單元包括廢水調(diào)節(jié)罐和連接于廢水調(diào)節(jié)罐頂部的燒堿加藥機，所述燒堿加藥機內(nèi)設(shè)有氫氧化鈉溶液；
所述三效蒸發(fā)單元為三效蒸發(fā)裝置，其上部設(shè)有三效蒸發(fā)裝置輕液出口，底部設(shè)有三效蒸發(fā)裝置重液出口；
所述精餾蒸氨單元包括依次相連的精餾預(yù)熱器、精餾蒸氨塔和精餾冷凝器，所述精餾預(yù)熱器連接于三效蒸發(fā)裝置輕液出口和精餾蒸氨塔之間，所述精餾蒸氨塔的上部設(shè)有上層出料口，底部設(shè)有下層出料口，所述上層出料口通過管道與精餾冷凝器相連，所述下層出料口通過管道與廢水冷凝槽相連；
所述薄膜蒸發(fā)單元為薄膜刮板蒸發(fā)器，與三效蒸發(fā)裝置重液出口相連，所述薄膜刮板蒸發(fā)器的上部設(shè)有刮板蒸發(fā)器輕液出口，底部設(shè)有刮板蒸發(fā)器重液出口，所述刮板蒸發(fā)器輕液出口通過管道與廢水冷凝槽相連，所述刮板蒸發(fā)器重液出口與濃縮廢液罐相連。
進一步，所述三效蒸發(fā)裝置包括串接的一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器和三效蒸發(fā)器，所述一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器和三效蒸發(fā)器之間通過平衡管相通。
其中，連接所述三效蒸發(fā)裝置輕液出口與精餾預(yù)熱器的管路上依次設(shè)有氣液分離裝置和輕液泵。
其中，連接所述三效蒸發(fā)裝置重液出口和薄膜刮板蒸發(fā)器的管路上依次設(shè)有重液泵、堿化沉淀池和刮板進料泵。
其中，所述三效蒸發(fā)裝置和薄膜刮板蒸發(fā)器的殼體上均設(shè)有蒸汽進口和冷凝回水口。
優(yōu)選的，所述薄膜刮板蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)子為離心式滑動溝槽轉(zhuǎn)子。
優(yōu)選的，所述輕液泵為臥式離心泵。
優(yōu)選的，所述重液泵和刮板進料泵均為臥式螺桿泵。
利用上述處理系統(tǒng)的高濃度氨氮廢水處理方法，包括如下步驟：
（1）將高濃度氨氮廢水注入廢水調(diào)節(jié)罐內(nèi)，并通過燒堿加藥機向廢水調(diào)節(jié)罐內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，堿化至pH值為9~13，使高濃度氨氮廢水中的銨根離子轉(zhuǎn)化為游離氨形式存在；
（2）將廢水調(diào)節(jié)罐內(nèi)堿化后的高濃度氨氮廢水送入三效蒸發(fā)裝置，與蒸發(fā)器夾套內(nèi)的蒸汽進行換熱、蒸發(fā)，得到脫鹽的高濃度含氨廢水和低氨氮高鹽廢水；
（3）三效蒸發(fā)裝置內(nèi)蒸發(fā)出的脫鹽的高濃度含氨廢水經(jīng)氣液分離裝置和輕液泵進入精餾蒸氨單元，經(jīng)精餾預(yù)熱器加熱后進入到精餾蒸氨塔，通過重力作用下沉，在塔底再沸器中經(jīng)蒸汽傳熱蒸發(fā)后返回塔中，上升的蒸汽進入到精餾冷凝器，冷凝的濃氨水一部分作為回流液返回精餾蒸氨塔中，其余部分以氨水形式二次回用，以低氨氮的可生化處理尾水為主的塔釜液進入廢水冷凝槽；
（4）三效蒸發(fā)裝置內(nèi)存留的低氨氮高鹽廢水由重液泵送入堿化沉淀池，過飽和的無機鹽在堿化沉淀池內(nèi)析出沉淀，上層清液經(jīng)刮板進料泵進入薄膜刮板蒸發(fā)器的上部，由布液盤將物料均勻地分布于薄膜刮板蒸發(fā)器的內(nèi)筒壁上，蒸汽通入夾套內(nèi)作為加熱介質(zhì)與內(nèi)壁蒸發(fā)面上的廢水換熱，蒸發(fā)出的低氨氮的可生化處理尾水冷凝后進入到廢水冷凝槽，濃縮后的高濃度鹽水由濃縮廢液罐收集。
本實用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下：利用本實用新型的廢水處理系統(tǒng)，高濃度含氨氮廢水經(jīng)高效蒸發(fā)與刮板蒸發(fā)濃縮后，氨回收效率達到95%以上，可以有效回收氨水增加經(jīng)濟效益，廢水中的無機鹽組分也得到去除。采用高效蒸發(fā)裝置，有效節(jié)省熱源，解決了能源浪費問題。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明：
1、廢水調(diào)節(jié)罐；2、燒堿加藥機；3、三效蒸發(fā)裝置；4、氣液分離裝置；5、重液泵；6、輕液泵；7、堿化沉淀池；8、刮板進料泵；9、薄膜刮板蒸發(fā)器；10、廢水冷凝槽；11、濃縮廢液罐；12、精餾預(yù)熱器；13、精餾蒸氨塔；14、精餾冷凝器。
具體實施方式
為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
如圖1所示，本實用新型的實施例提供一種高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)，包括：
預(yù)處理調(diào)節(jié)單元：接收高濃度氨氮廢水，調(diào)節(jié)其pH值至堿性；
三效蒸發(fā)單元：與所述預(yù)處理調(diào)節(jié)單元相連，將堿化后的高濃度氨氮廢水蒸發(fā)成脫鹽的高濃度含氨廢水和低氨氮高鹽廢水；
精餾蒸氨單元：與三效蒸發(fā)單元的輕液出口相連，將脫鹽的高濃度含氨廢水精餾蒸氨生成氨水和低氨氮的可生化處理尾水；
薄膜刮板蒸發(fā)單元：與三效蒸發(fā)單元的低氨氮高鹽廢水出口相連，將低氨氮高鹽廢水蒸發(fā)成低氨氮的可生化處理尾水和高濃度鹽水。
如圖1所示，上述高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如下所述：
所述預(yù)處理單元包括廢水調(diào)節(jié)罐1和連接于廢水調(diào)節(jié)罐1頂部的燒堿加藥機2，所述燒堿加藥機2內(nèi)設(shè)有氫氧化鈉溶液。
所述三效蒸發(fā)單元為三效蒸發(fā)裝置3，其上部設(shè)有三效蒸發(fā)裝置輕液出口，底部設(shè)有三效蒸發(fā)裝置重液出口。所述三效蒸發(fā)裝置3的殼體上設(shè)有蒸汽進口和冷凝回水口。
本實施例中的三效蒸發(fā)裝置3包括串接的一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器和三效蒸發(fā)器，所述一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器和三效蒸發(fā)器之間通過平衡管相通。
所述精餾蒸氨單元包括依次相連的精餾預(yù)熱器12、精餾蒸氨塔13和精餾冷凝器14，所述精餾預(yù)熱器12連接于三效蒸發(fā)裝置輕液出口和精餾蒸氨塔13之間，且連接所述三效蒸發(fā)裝置輕液出口與精餾預(yù)熱器12的管路上依次設(shè)有氣液分離裝置4和輕液泵6。
所述精餾蒸氨塔13的上部設(shè)有上層出料口，底部設(shè)有下層出料口，所述上層出料口通過管道與精餾冷凝器14相連，所述下層出料口通過管道與廢水冷凝槽10相連。
所述薄膜刮板蒸發(fā)單元為薄膜刮板蒸發(fā)器9，與三效蒸發(fā)裝置重液出口相連，且連接所述三效蒸發(fā)裝置重液出口和薄膜刮板蒸發(fā)器9的管路上依次設(shè)有重液泵5、堿化沉淀池7和刮板進料泵8。
所述薄膜刮板蒸發(fā)器9的上部設(shè)有刮板蒸發(fā)器輕液出口，底部設(shè)有刮板蒸發(fā)器重液出口，所述刮板蒸發(fā)器輕液出口通過管道與廢水冷凝槽10相連，所述刮板蒸發(fā)器重液出口與濃縮廢液罐11相連。
本實施例中，所述薄膜刮板蒸發(fā)器9的轉(zhuǎn)子為離心式滑動溝槽轉(zhuǎn)子。
所述輕液泵6為臥式離心泵，所述重液泵5和刮板進料泵8均為臥式螺桿泵。
利用上述處理系統(tǒng)的高濃度氨氮廢水處理方法，包括如下步驟：
（1）將高濃度氨氮廢水注入廢水調(diào)節(jié)罐內(nèi)，并通過燒堿加藥機向廢水調(diào)節(jié)罐內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，堿化至pH值為9~13，使高濃度氨氮廢水中的銨根離子轉(zhuǎn)化為游離氨形式存在；
（2）將廢水調(diào)節(jié)罐內(nèi)堿化后的高濃度氨氮廢水送入三效蒸發(fā)裝置，與蒸發(fā)器夾套內(nèi)的蒸汽進行換熱、蒸發(fā)，得到脫鹽的高濃度含氨廢水和低氨氮高鹽廢水；
（3）三效蒸發(fā)裝置內(nèi)蒸發(fā)出的脫鹽的高濃度含氨廢水經(jīng)氣液分離裝置和輕液泵進入精餾蒸氨單元，經(jīng)精餾預(yù)熱器加熱后進入到精餾蒸氨塔，通過重力作用下沉，在塔底再沸器中經(jīng)蒸汽傳熱蒸發(fā)后返回塔中，上升的蒸汽進入到精餾冷凝器，冷凝的濃氨水一部分作為回流液返回精餾蒸氨塔中，其余部分以氨水形式二次回用，以低氨氮的可生化處理尾水為主的塔釜液進入廢水冷凝槽；
（4）三效蒸發(fā)裝置內(nèi)存留的低氨氮高鹽廢水由重液泵送入堿化沉淀池，過飽和的無機鹽在堿化沉淀池內(nèi)析出沉淀，上層清液經(jīng)刮板進料泵進入薄膜刮板蒸發(fā)器的上部，由布液盤將物料均勻地分布于薄膜刮板蒸發(fā)器的內(nèi)筒壁上，蒸汽通入夾套內(nèi)作為加熱介質(zhì)與內(nèi)壁蒸發(fā)面上的廢水換熱，蒸發(fā)出的低氨氮的可生化處理尾水冷凝后進入到廢水冷凝槽，濃縮后的高濃度鹽水由濃縮廢液罐收集。
實施例1：25℃高氨氮廢水流量8噸/小時，總氨氮含量10000mg/L，含有一定量的無機鹽組分。與33%的NaOH堿溶液混合，pH達到11后，進入三效蒸發(fā)裝置，溫度72℃，絕對壓力34KPa。
高效蒸發(fā)出的高濃度含氨廢水經(jīng)精餾預(yù)熱器加熱到80℃后進入精餾蒸氨塔，塔釜90℃，塔頂85℃，絕對壓力70KPa；塔頂組分經(jīng)精餾冷凝器后得到濃氨水，塔釜液進入廢水收集槽。
三效蒸發(fā)裝置底部低氨氮高鹽廢水進入到刮板蒸發(fā)器上部，溫度70℃，絕對壓力32KPa；蒸發(fā)出輕液冷凝后進入到廢水收集槽，濃縮后的高濃度鹽水固化收集。最終廢水收集槽中低氨氮的可生化處理尾水的氨氮含量為30 mg/L，可直接進行生化處理。
實施例2：25℃高氨氮廢水流量8噸/小時，總氨氮含量20000mg/L，含有一定量的無機鹽組分。與33%的NaOH堿溶液混合，pH達到11后，進入三效蒸發(fā)裝置，溫度72℃，絕對壓力34KPa。
高效蒸發(fā)出的高濃度含氨廢水經(jīng)精餾預(yù)熱器加熱到80℃后進入精餾蒸氨塔，塔釜90℃，塔頂85℃，絕對壓力70KPa；塔頂組分經(jīng)精餾冷凝器后得到濃氨水，塔釜液進入廢水收集槽。
三效蒸發(fā)裝置底部低氨氮高鹽廢水進入到刮板蒸發(fā)器上部，溫度70℃，絕對壓力32KPa；蒸發(fā)出輕液冷凝后進入到廢水收集槽，濃縮后的高濃度鹽水固化收集。最終廢水收集槽中低氨氮的可生化處理尾水的氨氮含量為50 mg/L，可直接進行生化處理。
實施例3：37℃高氨氮廢水流量8噸/小時，總氨氮含量10000mg/L，含有一定量的無機鹽組分。與38%的NaOH堿溶液混合，pH達到11后，進入三效蒸發(fā)裝置，溫度72℃，絕對壓力34KPa。
高效蒸發(fā)出的高濃度含氨廢水經(jīng)精餾預(yù)熱器加熱到80℃后進入精餾蒸氨塔，塔釜90℃，塔頂85℃，絕對壓力70KPa；塔頂組分經(jīng)精餾冷凝器后得到濃氨水，塔釜液進入廢水收集槽。
三效蒸發(fā)裝置底部低氨氮高鹽廢水進入到刮板蒸發(fā)器上部，溫度70℃，絕對壓力32KPa；蒸發(fā)出輕液冷凝后進入到廢水收集槽，濃縮后的高濃度鹽水固化收集。最終廢水收集槽中低氨氮的可生化處理尾水的氨氮含量為30 mg/L，可直接進行生化處理。
實施例4：25℃高氨氮廢水流量8噸/小時，總氨氮含量10000mg/L，含有一定量的無機鹽組分。與33%的NaOH堿溶液混合，pH達到11后，進入三效蒸發(fā)裝置，溫度72℃，絕對壓力34KPa。
高效蒸發(fā)出的高濃度含氨廢水經(jīng)精餾預(yù)熱器加熱到80℃后進入精餾蒸氨塔，塔釜80℃，塔頂83℃，絕對壓力48KPa；塔頂組分經(jīng)精餾冷凝器后得到濃氨水，塔釜液進入廢水收集槽。
三效蒸發(fā)裝置底部低氨氮高鹽廢水進入到刮板蒸發(fā)器上部，溫度70℃，絕對壓力32KPa；蒸發(fā)出輕液冷凝后進入到廢水收集槽，濃縮后的高濃度鹽水固化收集。最終廢水收集槽中低氨氮的可生化處理尾水的氨氮含量為30 mg/L，可直接進行生化處理。
以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。