高浓度氨氮废水处理技术.doc

高浓度氨氮废水处理技术（专利号：ZL02112729.8）一、高浓度氨氮废水处理技术原理高浓度氨氮废水处理技术（专利号:ZL02112729.8国际专利主分类号:C02F9/08）工艺基理 处理高浓度氨氮废水的原理，必须先从氨氮的性质和特性讲起。所谓氨氮(NH3-N)即氨态氮，就是以氨的形态存在于水中的氮。氨氮(NH3-N)都是以铵盐(NH4+)和游离氨(NH3)两种形态存在，其比例高低取决于废水的PH值。当PH值高(碱性)时，游离氨(NH3)的比例就高；PH值低(酸性)时，铵盐(NH4+)的比例就高，铵盐和游离氨的比例随着废水PH值的变化而变化。人们正是利用氨氮的这一特性，不断寻求去除氨氮的新途径。 由我司研发出的一种高效复合脱氮剂，含有大量的O、H、OH、CH、CH2等原子和离子活性基团，在催化作用下可以轻而易举地将剩余氨水中的铵盐其他有机胺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他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废水分离，实现氨水或酼胺回收。高效复合脱氮剂还具有强氧化还原作用，它可以在高效复合脱氮的物理、化学作用下，将游离氨和其他含氮物质(硝酸、盐等)以及有机胺一起先转化成NH3、NH2、NH、NO、NO2，再经过氧化还原作用最终变成无害的N2。 技术特点 去除效率高，可实现高浓度氨氮废水一次处理达标排放（氨氮从90000mg/L一次分离至15mg/L以下） 对浓度高、量大的氨气可回收（(氨水、硫酸铵、氯化铵)利用到生产线上，循环经济利用，避免二次污染 对COD也有较高的去除效率 处理成本低 连续进水、连续出水，工艺简单、操作简便，运行稳定 适用范围 有色行业、冶金工业、稀土、钨矿、制药、化工、制革、电镀、猪场、垃圾渗滤液等行业高浓度氨氮废水的处理 二、工艺流程三、工艺流程说明1高浓度氨氮废水从企业生产车间自流到高浓度氨氮废水调节池进行水质水量调整后，再定量泵入高浓度氨氮废水混凝反应池，混凝反应池内通过“全自动计量投加灰系统”投加石灰粉和PAM，将高浓度氨氮废水的酸碱度调整到适合氨分离的pH值。经过搅拌混合后的碱性废水流入竖流沉淀池进行固液分离，沉渣排入高浓度氨氮废水污泥浓缩池进行污泥脱水，高浓度氨氮废水沉淀池上清液进入高效复合氨分离反应系统处理后，再自流到高效复合脱氮塔进一步处理氨氮（NH3-N15mg/L）达标排放，同时定量投加高效复合脱氮剂，使之与废水进行充分混合，加速废水中游离NH3 的转化和生成。由于分离出来的NH3在气相中浓度含量较高，有利于收集回收成（氨水、氯化铵、硫酸铵等）产品，将这些氨产品循环利用到企业生产线上，实現循环经济，避免二次污染。 2从高效复合脱氮塔出来的废水自流到pH回调池，投加酸或废酸废水(无氨氮)将脱氮后的废水pH调整到6-9，经中和反应后，自流到斜管沉淀池及清水池，使废水中的（NH3-N15mg/L）污染物质统一处理达标排放。 3混凝沉淀池系统和后面的斜管沉淀池产生的沉渣污泥排入污泥浓缩池，经过一定的时间浓缩后泵入压滤机进行脱水。泥饼外运垃圾填埋场，滤液回流到总调节池进行重新处理。根据企业厂区提供的地形和预留空地，新建设施采用半地式或地埋式的布置形式高效复合脱氮塔设备（专利号：ZL2005 2 0076908.7）一、处理高浓度氨氮废水的原理必须先从氨氮的性质和特性讲起。所谓氨氮(NH3-N)即氨态氮，就是以氨的形态存在于水中的氮。氨氮(NH3-N)都是以铵盐(NH4+)和游离氨(NH3)两种形态存在，其比例高低取决于废水的PH值。当PH值高(碱性)时，游离氨(NH3)的比例就高；PH值低(酸性)时，铵盐(NH4+)的比例就高，铵盐和游离氨的比例随着废水PH值的变化而变化。人们正是利用氨氮的这一特性，不断寻求去除氨氮的新途径。 由我司研发出的一种高效复合脱氮剂，含有大量的O、H、OH、CH、CH2等原子和离子活性基团，在催化作用下可以轻而易举地将氨水中的铵盐和其他有机胺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他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废水分离，实现氨水或硫铵回收。高效复合脱氮剂还具有强氧化还原作用，它可以在高效复合脱氮塔中的物理、化学作用下，将游离氨和其他含氮物质(硝酸、盐等)以及有机胺一起先转化成NH3、NH2、NH、NO、NO2，再经过氧化还原作用最终变成无害的N2。 氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）的平衡关系式如下： NH4+OH-NH3+H2O 氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /Kb=（CNH3CH+）/CNH4+ 式中：Ka氨离子的电离常数； Kw水的电离常数； Kb氨水的电离常数； C物质浓度；二、高效复合脱氮剂的作用1、最大限度地将有机氮转化成氨态氮，将NH4转化成NH3； 2、减小废水中氨和其他混合气体中氨的分压，加快氨从废水中快速分离； 3、可以使大部分游离氨在释出过程中被氧化、还原成N2、CO2和H2O(低浓度情况下)。 三、传统的吹脱法或汽提法之所以脱氮效率低，主要原因 1、由于它只有单纯的物理作用，不可能将有机氮转化成氨态氮，将离子态铵转化为分子态氨，不可能破坏氨和水分子之间的强大结合力； 2、传统的吹脱或汽提法，尽管气水比和能耗高得惊人，但是却不能控制空气和水的接触反应时间。四、高浓度氨氮废水处理高效复合脱氮塔设备性能参数表型 号处理量（Q：m3/h）脱氮塔占地面积（M：m2）进水（NH3-N:mg/L）出水（NH3-N:mg/L）备 注GF-（0.5）-TQ=0.5m3/hL*B =1m*1mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（0.5-1）-TQ=0.5-1m3/hL*B =2m*2mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（1-2）-TQ=1-2m3/hL*B =4m*4mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（2-4）-TQ=2-4m3/hL*B =6m*6mNH3-N: 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0026199.7）一、高效复合脱氮槽专利设备原理1、处理高浓度氨氮废水的原理必须先从氨氮的性质和特性讲起。所谓氨氮(NH3-N)即氨态氮，就是以氨的形态存在于水中的氮。氨氮(NH3-N)都是以铵盐(NH4+)和游离氨(NH3)两种形态存在，其比例高低取决于废水的PH值。当PH值高(碱性)时，游离氨(NH3)的比例就高；PH值低(酸性)时，铵盐(NH4+)的比例就高，铵盐和游离氨的比例随着废水PH值的变化而变化。人们正是利用氨氮的这一特性，不断寻求去除氨氮的新途径。 由我司研发出的一种高效复合脱氮剂，含有大量的O、H、OH、CH、CH2等原子和离子活性基团，在催化作用下可以轻而易举地将氨水中的铵盐和其他有机胺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他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废水分离，实现氨水或硫铵回收。高效复合脱氮剂还具有强氧化还原作用，它可以在高效复合脱氮塔中的物理、化学作用下，将游离氨和其他含氮物质(硝酸、盐等)以及有机胺一起先转化成NH3、NH2、NH、NO、NO2。 氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）的平衡关系式如下： NH4+OH-NH3+H2O 氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算： Ka=Kw /Kb=（CNH3CH+）/CNH4+ 式中：Ka氨离子的电离常数； Kw水的电离常数； Kb氨水的电离常数； C物质浓度； 2、高效复合脱氮剂的作用1）最大限度地将有机氮转化成氨态氮，将NH4转化成NH3； 2）减小废水中氨和其他混合气体中氨的分压，加快氨从废水中快速分离； 3）可以使大部分游离氨在释出过程中被氧化、还原成N2、CO2和H2O(低浓度情况下)。 3、传统的吹脱法或汽提法之所以脱氮效率低的主要原因1）它是单纯的物理作用，不可能将有机氮转化成氨态氮，将离子态铵全部转化为分子态氨，也不可能破坏氨和水分子之间的强大结合力； 2）传统的吹脱或汽提法，尽管气水比和能耗高得惊人，但是却不能控制空气和水的接触反应时间。 二、高效复合脱氮槽尺寸示图高浓度氨氮废水处理高效复合脱氮槽设备性能参数表型 号处理量（Q：m3/h）脱氮塔占地面积（M：m2）进水（NH3-N:mg/L）出水（NH3-N:mg/L）备 注GF-（0.5）-CQ=0.5m3/hL*B =2m*2mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（0.5-1）-CQ=0.5-1m3/hL*B =4m*4mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（1-2）-CQ=1-2m3/hL*B =6m*6mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（2-4）-CQ=2-4m3/hL*B =8m*8mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（4-6）-CQ=4-6m3/hL*B =10m*10mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（6-8）-CQ=6-8m3/hL*B =12m*12mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（8-10）-CQ=8-10m3/hL*B =14m*14mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（10-15）-CQ=11-15m3/hL*B =16m*16mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（15-20）-CQ=15-20m3/hL*B =18m*18mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（20-30）-CQ=20-30m3/hL*B =22m*22mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（30-40）-CQ=30-40m3/hL*B =30m*30mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（40-50）-CQ=40-50m3/hL*B =35m*35mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（50-60）-CQ=50-60m3/hL*B =40m*40mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（60-70）-CQ=60-70m3/hL*B =45m*45mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（70-80）-CQ=70-80m3/hL*B =50m*50mNH3-N: 90000mg/LNH3-N：15mg/L专利设备GF-（80-90）-CQ=80-90m3/hL*B =55m*55mNH3-N: 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系统冲击的能力，是一种高效组合生物处理方法。其处理步骤如下：经过用物化法预处理过的高氨氮废水顺序经过厌氧滤池和缺氧滤池，对废水中的大部分有机物和毒性物质进行降解，其中将有机氮转化为氨氮，为后续的处理打下基础；同时，通过反硝化去除回流水中的氮氧化物。好氧处理：缺氧滤池出水进入曝气生物滤池反应器，进行彻底的硝化反应，从而去除掉废水中的绝大部份氨氮。出水回流到厌氧滤池或缺氧滤池中，回流路线及回流比例根据实际的水质情况而定，以去除曝气生物滤池段产生的余下的氮氧化物，保证出水氨氮浓度达到15mg/l以下。 二、高效复合脱氮微生物菌种说明 由我司研发的高效复合脱氮微生物菌种，能快速降解可生化废水水中的氨氮，是硝化菌株亚硝酸菌属（Nitrosomonas）和硝酸菌属（Nitrobacter） 组成的液态混合制剂。高效复合脱氮微生物菌种广泛。 应用于市政设施、垃圾填埋场、食品加工厂、皮革厂、印染厂、制药厂、等可生化性废水处理中。1.高效复合脱氮微生物菌种特定优点： （1） 通过高效复合脱氮微生物菌种繁殖食污,水处理成本低。 （2） 提高水的生物多样性和自净能力。 （3） 迅速从由有机物或抑制性冲击负荷、水力负荷超量或突发固体损失所导致的硝化作用混乱状态中恢复。 2高效复合脱氮微生物菌种一般优点 （1） 明显去除水中的氨氮。 （2） 提高水处理系统的稳定性，降低故障频率和严重程度 （3） 增加原生动物的数量和多样性。 （4） 能迅速从由于负荷和毒物导致的故障中恢复。 （5） 减轻因产量增加或产品成分变化对出水质量造成的影响。 3高效复合脱氮微生物菌种特性 （1） 不含原料酶、表面活性剂或溶剂。 （2） 孢子萌发和生长速度快。 （3） 细菌能在多种平面上繁殖，以产生长期效果。? 4高效复合脱氮微生物菌种最佳使用条件 （1） 高效复合脱氮微生物菌种中的细菌在pH值为6.0-9.0之间能发挥作用，最佳pH值通常为7.8。 （2） 废水温度会影响活性，温度低于5（41）时，其活性大大降低。废水温度每升高10（18），细菌活性约增强1倍（在低于40的上限温度范围内）。 5技术指标 项 目 指 标 外 观 粉红色棕色混浊的液体 有效温度范围 8-44（46-110） 最佳pH值范围 7.0-8.0 活性氧化速度为 500600mg-N/kg/hr有硝化杆菌的稳定种群 6包装与储存高效复合脱氮微生物菌种用塑料桶包装，10kg/桶、20kg/桶、30kg/桶或根据用户需要确定；贮存于阴凉干燥处，贮存期十个月。三、高效复合脱氮微生物菌种试验步骤 1.取样:从污水处理站曝气池中取得混合液。 2.检测:取部分上清液用于检测。 3.进样:取部分混合液(约800ml)放置于烧杯中。 4.曝气:开启曝气装置。 5.调节PH值:配制碱液(碳酸钠或碳酸氢钠),调节烧杯中的水样的PH值,调到8左右,最佳为7.8。 6.放药剂:投加高效复合脱氮微生物菌种于一烧杯中,投加量为50ml。 7.运行:开着曝气器运行24小时。 8.关曝气装置：等30分钟后取上清液200-300ml做测试。 备注:1.收到高效复合脱氮微生物菌种样品后,如果不是立即试样，请将高效复合脱氮微生物菌种样品保存在4-10摄氏度环境下，即