[发明专利]用氨氮废水生产酸和氨水的方法及装置

说明书

 

技术领域 本发明涉及工业废水的处理方法，特别是涉及氨氮废水的处理方法及装置。

 

背景技术氨氮废水对于人与环境的危害主要表现在两个方面：其一是氨氮对人体健康的影响，水中的氨氮可以在一定条件下转换成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐将和蛋白质结合成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。其二是氨氮对生态环境的影响，氨氮对水生物起危害作用主要是游离氨，其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性增强而增大。氨氮毒性与池水的PH值及水温有密切关系，一般情况下，PH值及水温越高毒性越强，对鱼的危害类似亚硝酸盐。氨氮对水生物的危害有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害为摄食降低，生长缓慢，组织损伤和降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感，但氨氮含量高时会导致鱼类死亡。急性氨氮中毒危害为：水生物表现为亢奋，在水中丧失平衡，抽搐，严重者甚至死亡。氨氮对水体造成了污染，使鱼类死亡，形成亚硝酸盐危害人类的健康。所以氨氮是评价水体污染和“自净”状况的重要指标。

现有氨氮废水处理工艺多采用加碱蒸氨的方法，没有回收而放入大气中，这只是不污染水体，但仍然污染大气。

 

发明内容 本发明所要解决的技术问题在于提供一种环保无污染的用氨氮废水生产酸和氨水的方法及装置。

本发明通过采取以下技术方案实现：

提出一种用氨氮废水生产酸和氨水的方法，在电解槽中，依次用双极膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜隔成三隔室，将氨氮废水通入阴离子交换膜和阳离子交换膜之间的隔室中；对电解槽通电，双极膜的界面层发生水的解离，生成H⁺和OH^-，NH₄⁺穿越阳离子交换膜和OH^-结合形成氨水，酸根离子穿越阴离子交换膜和H⁺形成酸。

进一步地，所述氨氮废水含有氯化铵。

进一步地，所述氨氮废水含有硫酸铵。

进一步地，所述氨氮废水含有硝酸铵。

设计、制作一种用氨氮废水生产酸和氨水的装置，包括氨氮废水循环槽、电解槽、酸循环槽和氨水循环槽，所述电解槽依次用双极膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜隔成三隔室，所述氨氮废水循环槽与阴离子交换膜和阳离子交换膜之间的隔室相通，所述氨水循环槽与双极膜和阳离子交换膜之间的隔室相通，酸循环槽与双极膜和阴离子交换膜之间的隔室相通。

与现有技术相比，本发明采用双极膜电渗析过程，具有集成度高、节能、不消耗任何酸碱盐、不产生废液、环境效益和经济效益显著等技术效果。

 

附图说明

图1是本发明用氨氮废水生产酸和氨水的方法及装置示意图。

 

具体实施方式下面结合优选实施例对本发明做进一步详述。

本实施例是用氯化铵废水为原料生产盐酸和氨水。如图1所示，用氨氮废水生产酸和氨水的装置，包括电解槽、氨氮废水循环槽、酸循环槽和氨水循环槽（氨氮废水循环槽、酸循环槽和氨水循环槽图中未示），所述电解槽依次用双极膜BP、阳离子交换膜A、阴离子交换膜C和双极膜BP隔成三隔室。所述氨氮废水循环槽与阴离子交换膜和阳离子交换膜之间的隔室相通，氨氮废水循环槽中的氯化铵浓度电解达标至排放浓度10ppm时排放掉，未达到排放浓度时，循环送至阴离子交换膜和阳离子交换膜之间的隔室中电解。所述氨水循环槽与双极膜和阳离子交换膜之间的隔室相通，当氨水循环槽中的氨水浓度超过10%，送至生产现场使用，氨水浓度未达到10%时，则循环送至双极膜和阳离子交换膜之间的隔室中。酸循环槽与双极膜和阴离子交换膜之间的隔室相通，当酸循环槽中的酸浓度超过10%，便送至生产现场使用，酸循环槽中的酸浓度未达到10%，则循环双极膜和阴离子交换膜之间的隔室中。双极膜亦称双极性膜，是特种离子交换膜，它是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜的特点是在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的H₂O解离成H⁺和OH^-并分别通过阴膜和阳膜，作为H⁺和OH^-离子源。双极膜按宏观膜体结构分可分为均相双极膜和异相双极膜。