[发明专利]处理废水中高氨氮的多级膜萃取生物综合处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境水质净化领域，特别涉及一种多级膜萃取废水中高氨氮的生物综合处理系统及方法。

背景技术

氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮以及亚硝态氮等多种形式存在，而氨态氮是最主要的存在形式之一。石油、化工、食品和制药等工业，以及城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的排放量都比较大。氨氮污染源多，排放量大，并且排放的浓度变化大。据统计，2012年，全国废水氨氮的排放量为61万吨；城镇生活废水的氨氮的排放量为137.9万吨。水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的有害影响.

废水中氨氮的处理技术一直是各国学者研究的热门课题。脱氨方法有很多，目前在工业上应用的主要有吹脱法、折点加氯法、离子交换法等。折点加氯法和离子交换法适用于不含有机物的低浓度氨氮的废水处理。对于高浓度无机氨氮废水，目前工业应用较多采用吹脱法，但吹脱工艺脱除率低、吹脱出的氨氮经吸收后生成的硫酸铵浓度低，无法有效利用而处置困难，易产生二次污染。

基于以上所述，一种新型的用于处理废水中氨氮的装置及方法的研究很有必要性。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种废水中高氨氮多级膜萃取生物综合处理及回收方法。本发明所采取的多级膜萃取技术是膜分离过程和液一液萃取过程相结合的新的分离技术。与通常的液一液萃取过程不同，膜萃取的传质过程是在分隔料液相和溶剂相的微孔膜表面进行的。萃取剂和料液在膜表面接触，发生传质，该过程不存在通常萃取过程中的液滴的分散和聚合现象。

本发明提供一种处理废水中高氨氮的多级膜萃取生物综合处理系统，包括，预处理器，所述预处理器上开设第一进水口，含高氨氮废水通过所述第一进水口进入所述预处理器，所述高氨氮废水氨氮含量为500mg/L～10000mg/L，所述预处理器还设有第一出水口；pH调节器，所述pH调节器通过管道与所述第一出水口相连，所述pH调节器上还设有第二出水口；过滤处理器，所述过滤处理器通过管道与所述第二出水口相连，所述过滤处理器还设第三出水口；多级膜萃取器，依次包括一级膜萃取器、二级膜萃取器及三级膜萃取器，所述一级膜萃取器与所述第三出水口相连；各级膜萃取器间通过管道相连，且内均设萃取膜，所述萃取膜将所述废水与所述萃取液分隔，且所述萃取膜置向与所述废水及萃取液流向平行，所述萃取液与所述废水在所述多级膜处理器中流向相反，废水依次流经一级膜萃取器、二级膜萃取器和三级膜萃取器，在所述多级膜萃取器处理后，从所述三级膜萃取器出水口流出；所述萃取液在所述多级膜萃取器中依次流经三级膜萃取器、二级膜萃取器和一级膜萃取器，最终含氨氮的浓液被回收或再次循环使用；生物综合处理器，与所述一级膜萃取器、二级膜萃取器及三级膜萃取器通过管道分别相连用于通入从所述一级膜萃取器、二级膜萃取器及三级膜萃取器流出的废液；其中，所述多级膜萃取器中每一级膜萃取器出水口均设有切换阀门用于切换至每一级膜萃取器与下级膜萃取器相连的管道或与所述生物综合处理器相连的管道。

优选地，所述的一种处理废水中高氨氮的多级膜萃取生物综合处理系统，其中，所述预处理器内设格栅或筛网，孔径为2mm～6mm，所述预处理器用于除去废水中较大的颗粒。

优选地，所述的一种处理废水中高氨氮的多级膜萃取生物综合处理系统，其中，所述pH调节器内设碱液添加单元及pH检测单元，所述pH检测单元用于检测废水的pH值并将检测结果反馈至所述碱液添加单元，所述碱液添加单元向流经的废水添加碱液，所述碱液为氢氧化钙或氢氧化钠溶液，添加过碱液的废水再次经所述pH检测单元检测，最终从所述pH调节器中流出的废水pH为10.5～11.5。

优选地，所述的一种处理废水中高氨氮的多级膜萃取生物综合处理系统，其中，所述过滤器为布袋式或盘式过滤器。

优选地，所述的一种处理废水中高氨氮的多级膜萃取生物综合处理系统，其中，所述萃取液为10%-20%的稀硫酸。优选地，所述萃取液浓度为15%。

优选地，所述的一种处理废水中高氨氮的多级膜萃取生物综合处理系统，其中，所述萃取膜为经硅烷疏水改性的陶瓷膜或六氟丙烯/甲基丙烯酸乙脂超疏水性膜，所述萃取膜平均孔径为30-70nm，优选地，所述萃取膜平均孔径为50nm。