国内外高氨氮废水研究.doc

/59762.html深圳市亿司特科技开发有限公司核心技术工业高氨氮废水治理及综合利用技术简介一、概 述 工业高氨氮废水主要来源于线路板蚀刻废液处置、湿法冶金、化工、制药及其他相关生产企业。废水中的氨氮一般是以铵盐或游离氨形式存在，其中NH3-N含量通常在1000-160000mg/L 之间，系国家严禁直排的高污染废水。目前，对高浓度的氨氮废水，尚无法应用生物方法处理达标。而化学氧化法脱氨，则处理费用十分昂贵,同时也浪费资源。用化学沉淀法脱氨，不但成本高，副产品量大，且副产品没有商品市场。吹脱法脱氨存在效率低、耗时长、氨气收集难度大、容易导致空气污染等缺点。膜法脱氨通常存在膜材料寿命短，维护难度大, 换膜费用高，回收的氨水或铵盐浓度低等问题；将高氨氮废水浓缩制备铵盐，又存在设备投资大、脱水能耗高，产品质量难以保证等缺陷。 采用碱析汽提蒸氨及氨回收技术可以解决废水减排问题，但常规汽提蒸氨和塔式汽提蒸氨都存在工程建设投资大，废水处理成本较高，碱析脱氨段跑氨严重，设备运行稳定性不易控制，处理后的废水中氨氮含量仍难达标等问题。 本公司自主创新的全封闭碱析脱氨、负压亚沸蒸氨专利技术，结合高效脱氨装置和微负压逆流循环吸氨系统处理高氨氮废水，可以显著减少工程投资规模，降低运行成本，并能彻底解决高氨氮废水达标排放问题，同时能回收高质量的工业氨水或采用氨气循环利用，为企业实现资源循环利用和清洁生产提供了良好的技术平台。二、核心技术 全封闭碱析脱氨，负压亚沸蒸氨，高效脱氨装置、微负压逆流循环氨吸收系统。三、适用范围适用于处理NH3-N含量在5000160000mg/L之间的高氨氮废水.四、适用行业1线路板含铜蚀刻废液和退锡废水处置企业；2铜、锌、镍、锰、钼、钒、钽、铌、稀土等涉氨湿法冶金企业；3. 氧化锌氨法制取业；4. 氧化铁红氨法制取业；5. 高档氢氧化镁、氧化镁氨法制取业；6. 涉氨作业的化工及制药生产行业；7. 其它涉及使用液氨、氨水或铵盐的有高氨氮废水排放的生产企业。五、技术效果1. 氨氮去除率在99.7-99.99%(去除率与废水中氨氮含量成正比)，脱除氨的回收率99.95，经处理后的废水中氨氮含量可达到国家第二时段一级排放标准（NH3-N 15mg/L）。用户有要求时，可按相关标准处理；2. 用回收的氨制备18-28%的工业氨水，也可将气氨直接引到生产工艺中循环利用；3. 对要求废水零排放企业或有其它要求者，可作根据具体情况作相应工艺设计。六、技术优势1工程投资少，设备利用率高。与普通汽提蒸氨和塔式汽提蒸氨系统相比，同等规模的高氨氮废水处理工程，可节省投资60%以上；2工艺先进，操作简单。设计上各工艺单元互动性小，工艺操作条件易于控制，运行稳定性好；3能耗低。处理一吨废水的蒸汽耗量在0.15吨以下，比普通汽提蒸氨和塔式汽提蒸氨能耗下降3050%；4运行费用低。运行费用约为传统塔式汽提蒸氨的60-70% ，完全避免了塔式汽提蒸氨时，设备运行连续稳定性不易控制，不达标废水再回流重蒸的弊端,从而大大增加蒸汽用量的弊端； 5处理效果好。本技术的脱氨效果极佳，氨氮脱除率可达99.7-99.99%之间，脱除氨的回收率在99.95%以上，不造成生产环境和大气污染，效果显著优于常规工艺技术；6可避免膜法脱氨时膜效率衰减快，维护难度大, 膜材料寿命短,换膜费用高，回收的氨水或铵盐浓度低等问题；7资源循环利用效益明显。废水中的氨氮含量越高，处理规模越大，废水处理的运营成本越低，甚至能够产生显著的经济效益；8回收氨可根据工艺生产需要，制备气氨、氨水或高浓度铵盐液直接回用, 也可以制成工业氨水和铵盐产品。真正做到环保达标、资源循环利用和清洁生产的目的。七、工艺流程八、工艺说明 1反应方程式示例2.流程说明 将氢氧化钠或氢氧化钙加入含铵盐的高氨氮废水中，在过碱条件下进行碱析脱氨，使废水中的铵盐转化为游离氨和盐。然后通入蒸汽，在负压亚沸条件下进行汽提蒸氨。稀氨水类高氨氮废水则不用加碱，可直接蒸氨。在蒸氨过程中，负压能够加快氨的逸出速度，缩短蒸氨时间，减少蒸汽用量，同时降低废水中的氨残留量。亚沸可减少水蒸汽的大量逸出，有效降低逸出氨气中的水分含量，有利于制作高浓度氨水（或低含水氨气）。多级逆流微负压高效循环吸氨系统吸收氨气，可避免氨的逸出，同时能制备出高浓度的氨水。有需要的企业也可将氨气直接引入相关工艺反应体系，进行气氨循环利用。江苏锦益环保设备有限公司/trade/mbr090430105615774874/tra090506163422554457.xhtml高浓度氨氮废水处理方法产品数量： -包装说明：-价格说明：-产品规格： -有效期至： 2010年6月4日点此询问价格 收藏此信息 详细信息高浓度氨氮废水处理方法（国家发明专利，证书号：ZL02112729.8）我国炼焦、农药、化肥、化工、稀土冶炼、铁红颜料等工业企业排放高浓度和超高浓度氨氮废水的较为普遍,由于这些企业在生产工艺和生产管理等方面存在的问题,因而造成了大量高氨氮生产废水的排放。大量的氨氮排入水体,会导致水体的富营养化,由此引起江河湖泊的严重污染,它不仅直接影响了人们的生存环境 ,也造成了国民经济的巨大损失.对于城市污水处理厂,高氨氮废水的排入将导致污水处理厂出水超标,影响污水处理厂的正常运行。要去除高浓度氨氮废水中的氨氮(NH3-N)，必须开辟新的思路，开发新的工艺和技术。高浓度和超高浓度氨氮废水处理技术就是从NH3-N的另外一种形态(气态)开始研究的，要解决的关键技术问题有两个：(1)如何将不能强化絮凝的固态氨(铵盐)最大限度地转换成气态氨(游离氨)；(2)如何最大限度地做到气液分离把气态氨从废水中去除掉，并且不造成第二次污染(大气污染)。在研发中我们应用了传统的吹脱法的基本原理，即通过加碱提高废水的PH值，使固定铵尽量转化成游离氨，然后用空气将游离氨吹脱。但传统的吹脱法最多只能去除70%左右的氨氮，最新研究成果，用二次以上吹脱法也只能达到90%左右，最终达标还要续接A/0法。同时传统吹脱法的气水比高达3000:1以上，能耗大，成本高，工业化应用难度大；同时用几千上万倍的空气稀释了的氨气也无法回收，只能任其向大气中转移二次污染。我们在高浓度、超高浓度氨氮废水处理技术上主要有两大突破：一是研发出了一种高效稳定的复合脱氮剂，它含有大量的O、H、OH、CH、CH2等自由基和活性基团，在碱性条件下，几乎能够百分之百地将NH4+转化成NH3，同时又能非常有效地破坏水分子和氨分子之间的氢键，使氨分子彻底摆脱水分子的结合力，从而百分之百的以游离氨的形态从水中释放出来。二是研发出了多种高效节能的气液分离设备氨分离反应器和脱氮塔。通过化学脱氮代替传统生物脱氮,使脱氮之后的废水，NH3-N指标可以降到15mg/L (国家一级排放标准)以下。通过进一步处理也能使NH3-N指标可以降到5mg/L以下，为太湖地区氨氮达标找到了新的方法。氨分离反应器、脱氮槽技术说明(设备新型专利，证书号：ZL200420026194.4、ZL20042006199.7)对于氨氮浓度在10000mg/l以上的高浓度废水，传统的办法是加大气水比、提高PH值和提高水温，为此我公司开发专利产品氨分离器和脱氮槽，在超声波和高效复合脱氮剂的作用下无须吹脱，氨氮能自行挥发，由引风机送至氨回收塔。大大节约了回收塔的处理风量，提高了氨的回收效率和回收浓度。作为进脱氮塔的前处理设备，为高浓度氨氮废水的达标排放提供了保证。JY-TN高效复合脱氮剂我公司通过近三年的技术研究，在氨氮废水上取得了重大突破，最大的技术突破就是开发出了一种高效复合脱氮剂，它含有大量的O、H、OH、CH2等原子和离子活性基因，在催化作用下脱氮剂一号可以轻而易举地将剩余氨水中的铵盐最大限度的转化成游离氨；同时可以最大限度地减少氨和其它混合气体中氨的分压，加快游离氨从剩余氨水中释出的解吸过程和解吸的传递速率，使转化的游离氨能够快速充分地与剩余氨水分离，实现氨水或氨的回收。脱氮剂二号还具有强氧化还原作用，它可以在设备（如反应器或脱氮塔）物理作用的配合下，将游离氨和其它含氮物质（如喹啉、丫啶、咔唑、吲哚、吡啶以及氰化物、硫氰化物、硝酸盐等）以及有机胺，一起先转化成NH3、NH2、NH、NO、NO2等，再经过氧化还原作用最终变成无害的N2。它反应过程和最终结果与A/O法基本相同，只是采取手段不同罢了。A/O法是通过细菌微生物（亚硝酸菌、硝酸菌）完成这一过程；而我们则是通过化学物质（脱氨剂）完成了这一过程。一个是生物脱氮，一个是化学脱氮。经过脱氮之后的废水，NH3-N指标可以降到15mg/L（国家一级排放标准）以下；酚、氰指标亦可去除90%左右，COD可以降低50%60%。完成脱氮之后再续气浮、微电解、强化絮凝和曝气生物过滤（BAF），即可使COD和多项指标达到一级排放标准。SST氨回收塔技术说明1、工作原理：SST系列氨气回收塔属两相逆向流填料吸收塔，一般采用双塔串连运行，以提高氨的回收浓度。氨气从塔体下方进气口沿切向进入净化塔,在通风机的动力作用下,迅速充满进气段空间,然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上,气相中氨气与液相中水或硫酸发生化学反应,反应生成NH3-OH,(NH4)2SO4,并流入下部贮液槽。未完全吸收的氨气体继续上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出,形成无数细小雾滴,与气体充分混合接触,继续发生化学反应,然后氨气上升到二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。第二级与第一级喷嘴密度不同,喷液压力不同,吸收酸性气体浓度范围也有所不同。在喷淋段及填料段两相接触的过程也是传热与传质的过程。通过控制塔流速与滞留时间保证这一过程的充分与稳定。塔体的最上部是除雾段，气体中所夹的吸收液雾滴在这里被清除下来，经过处理后的洁净空气从净化塔上端排气管排入大气。经过水或硫酸吸收的NH3-OH,(NH4)2SO4,可用于锅炉脱硫或作农肥。2、性能特点：（1）净化率高SST系列净化塔采用二级逆向喷淋，填料比表面积大，由试验研究确定的气液比保证了性能稳定，对氨气的吸收效率可达到85%95%。（2）设备阻力低在保证足够气液接触面积基础上，SST系列吸收塔选用空气动力特性最佳的填料品种及结构形式，使设备阻力在额定风量下不超过40毫米水柱，是国内各种填料吸收塔中阻力最低的一种。这对于配用耐腐蚀低压通风极为有利。（3）占地面积小SST系列净化塔将塔体、吸收液槽、循环泵、吸收液管道系统组合成一套完整的设备，结构紧凑，便于现场安装及操作管理。国外Eawaghttp:/www.eawag.ch/organisation/abteilungen/eng/schwerpunkte/abwasser/faulwasserbehandlung/index_ENDepartment Process Engineering Biological treatment of high strength ammonia wastewaterBiological treatment of high strength ammonia wastewaterIdeaUsually during sludge digestion in municipal wastewater treatment plants (WWTP) about 40-50% of the nitrogen incorporated in the raw sludge is released as ammonium. As a result concentrations in the supernatant between 600-1000 gNH4-N m-3 occur. Recycling of the ammonium-rich supernatant water of the sludge thickener and the sludge dewatering to the biological step leads to an additional nitrogen load of about 15-20% related to the total inlet nitrogen load. The biological step can be substantially relieved by a separate treatment of these ammonium-rich waste water, thus surplus tank volume is available for the denitrification and for the enhanced biological phosphorus removal.Aim of the studyWith a pilot plant (reactor volume 4,0 m3) three different processes for the biological nitrogen removal are investigated. For each process configuration the kinetics of the processes will be identified to develop and calibrate a mathematical model. The heat production and loss of these processes and the resulting reactor temperature are very strongly linked with the process rates. To guarantee a stable operation of these systems the heat balance and its impact on the process rates are examined.Three different biological processesRelatively short experimental phase at first the complete nitrification/denitrification with methanol in a Sequencing Batch Reactor (SBR) is investigated on the WWTP Au (St. Gallen, CH) and the WWTP Werdhlzli (Zrich, CH). First results show that with an exchange volume of 10-15% and a cycle length of approx. three hours a complete nitrification and denitrification without alkalinity limitation can be achieved.In the second experimental phase ammonium is only oxidised to nitrite. The nitrite oxidation will be inhibited. The oxygen consumption of the nitrification reduces thereby by 25%. With the following denitrification of nitrite to elementary nitrogen 40% of the necessary external carbon source can be saved.Reactor configurations for the investigation of the autotrophic nitrogen eliminationMost recent investigations with fixed film reactors show, that a nitrogen elimination is also possible without any carbon source. Under anoxic conditions slowly growing autotrophic bacteria oxidizes ammonium with nitrite to elementary nitrogen in the ratio of 1:1. For the third experimental phase the pilot plant is therefore operated as cascade reactor (see figure) with and without recirculation. The supply of the necessary nitrite takes place in the first aerobic tank, where approx. 50% of the inlet ammonium are oxidized with suspended solids to nitrite. In the following anaerobic fixed bed reactor autotrophic bacteria convert the formed nitrite as well as the remaining ammonium completely to elementary nitrogen. PublicationsKoch G. und Siegrist H. (1998). Separate biologische Faulwasserbehandlung - Nitrifikation und Denitrifikation. VSA (Verband Schweizer Abwasser- und Gewsserschutzfachleute), Verbandsbericht, 522, 33-48.Siegrist H., Reithaar S. und Lais P. (1998). Nitrogen loss in a nitrifying rotating contactor treating ammonium-rich wastewater without organic carbon. Proceedings of the Nineteenth Biennial IAWQ conference, Vancouver, 1998.ACWAhttp:/www.acwa.co.uk/ammonia_removal.htmlThe Amtreat Process is a registered design for a high-rate activated sludge process specifically for treating high-strength ammonia wastewaters.