[发明专利]高浓度含氨废水的脱氨方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用空气吹脱方法与蒸氨方法相结合的方式去除高浓度含氨原水中所含氨的方法和装置，属于节能及环保领域，特别是焦化行业剩余氨水的高浓度含氨废水的脱氨方法与装置。

背景技术

在工业领域，特别是焦化行业每年约排放出数千万立方米的含氨废水，废水水质复杂，组分种类繁多且污染物浓度较高，除含有氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类和其他稠环芳烃化合物等，是目前较难处理的废水之一。其中主要污染物氨氮含量高达3000-4000mg/L。通常，含氨废水经过生物处理达到排放标准后外排或回用。但高浓度的含氨原水直接进入生化系统会影响其操作稳定性和处理效果，所以，高浓度含氨原水必须经过脱氨处理后才能进入生物处理系统。

在脱氨工艺中，水蒸气蒸氨因其工艺成熟而简单，投资省，安全可靠性高而被广泛采用。但是过程蒸汽耗量大，处理成本高。因此，开发蒸汽消耗少，处理成本低的脱氨技术与设备，对于焦化行业降低处理成本，提高经济效益就显得非常重要。

发明内容

本发明的目的在于对高浓度含氨废水，在高浓度含氨段采用蒸汽蒸氨，在废水的低浓度段采用空气吹脱，达到低能耗去除高浓度含氨中氨的目的。与只采用蒸氨法脱氨相比，本方法能够大幅降低蒸氨的水蒸气消耗量，达到节能和降低处理成本的目的。

本发明是采用如下技术方案实现的：

高浓度含氨原水通过如下两个工序进行处理得到所要求的含氨处理废水。

（1）通过加热方式对高浓度含氨原水进行蒸馏得到含氨浓度低于高浓度含氨原水的低浓度含氨废水的蒸氨工序；

（2）对所述蒸氨工序（1）得到的低浓度含氨废水通过空气吹脱进一步除去溶解于所述废水中氨的空气吹脱工序。

本发明者对高浓度原水如3500mg/L的焦化剩余氨水进行蒸馏脱氨实验的结果证实蒸出单位氨气所需的蒸汽随着废水中氨浓度的降低而增加，特别是当废水中的氨浓度低于1000mg/L后，蒸出单位氨的蒸汽消耗急剧升高。而对1000mg/L以下的废水进行空气吹脱脱氨则成本远低于蒸汽脱氨。所以，本发明通过对高含氨废水用蒸汽蒸出大量的氨，使原水由高浓度含氨废水变成低浓度含氨废水；再对蒸氨工序得到的低浓度含氨废水通过空气吹脱进一步去除废水中的氨，得到达到要求的处理废水，能够大幅降低蒸汽的消耗量，达到节能的目的。

本发明所述高浓度含氨段与低浓度含氨段是指同一种废水的不同处理阶段所具有的含氨浓度，即，通过蒸氨后废水的含氨浓度就会降低，与原水的含氨浓度相比就属于低浓度段，相对于蒸氨后的废水含氨浓度，其原水的含氨浓度就属于高浓度。在实际应用中，考虑到经济可行性，本发明以含氨浓度在1000mg/L以上的废水称为高浓度含氨废水。

在所述蒸氨工序前对高浓度含氨原水进行超声波处理，之后将其送入蒸氨塔进行蒸氨。经超声波处理可以促进剩余氨水中焦油和各种组分的溶解，有利于后续操作。并且在高浓度条件下可以在很短时间内使氨迅速挥发出来，直接将其与蒸氨塔顶氨气汇合，从而降低蒸氨负荷和能耗。通常，在蒸氨之前需要向高浓度含氨原水中加入碱提高pH值，所以，超声波处理设置在与碱混合之后，进入蒸氨过程之前，更有利于碱的混合、焦油等的溶解和氨的挥发。

在所述的空气吹脱工序之前对蒸氨过程排出的低浓度含氨废水进行超声波处理，进一步促进含氨废水中难溶解组分的溶解，提高后续操作的稳定性和效果。

所述吹脱过程产生的含氨废气送入酸吸收工序将吹脱工序产生的废气中的氨除去，除去氨后的除氨净化空气或再返回到所述空气吹脱工序（2）循环吹脱，或直接放散于大气。在空气吹脱过程中产生含氨浓度比较高的废气，若直接排入大气则会造成二次污染，因此必须对其废气进行净化。通过酸吸收净化含氨废气，可以得到含氨的盐，如用硫酸作吸收剂则可得到硫酸铵，作为化学肥料使用。作为吸收剂的酸，可以使用硫酸、硝酸、盐酸或有机酸，也可以使用这些酸的混合物，可以根据其价格和吸收效果依具体情况选择。经酸吸收净化后的气体处于水分饱和状态，温度也较高，如果返回吹脱塔循环吹脱使用，则可减少吹脱过程中水分蒸发带来的废水的温度下降导致的吹脱效果的下降。当然，循环使用会使系统的操作变得复杂一些，因此，也可选择含氨废气通过净化后直接排入大气的方法，这方面可以根据具体情况选定。