[发明专利]高浓度氨氮废水的处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于氨氮废水处理技术领域，具体涉及一种高浓度氨氮废水的处理工艺。

背景技术

随着我国经济的高速发展，水污染问题日趋严重，其中氨氮废水的污染更是愈演愈烈。目前，化工、冶金、石化、制药、食品等行业均产生大量的高浓度氨氮废水。大量氨氮废水的排放已导致水体富营养化加剧，造成水体黑臭和鱼类的大量死亡。由此引发的重大水危机事件时有发生，严重影响了人们的正常生活，甚至危害了人们的身体健康，社会影响巨大。为了保护生态环境，减轻水体污染，国家对氨氮废水的排放实行了严格的规定和限制，并针对不同行业实行了分级排放标准。《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定一级标准氨氮浓度小于15mg/L，二级标准氨氮浓度小于25mg/L。可见，氨氮废水的治理已迫在眉睫。

常用的氨氮废水处理方法主要有生化法、折点加氯法、沸石吸附法、化学沉淀法、蒸氨法、吹脱法等。这些方法对于中低浓度氨氮废水处理效果明显，但由于受到技术和成本的限制，无法满足高浓度氨氮废水的处理要求。目前工业上对于含量≥5000mg/L的高浓度氨氮废水通常采取空气吹脱+生化法组合工艺，但是这种方法处理成本高，而且吹脱氨气直接排放到大气中，会造成二次污染。

蒸汽汽提法处理高浓度氨氮废水是近年来研究的热点。汽提法是高浓度氨氮废水在高pH值时与低压蒸汽在汽提塔中高温逆流接触，有效地脱除废水中的氨氮。相较于传统的空气吹脱法，其具有对废水氨氮浓度变化适应性强、氨氮脱除率高等优点，特别适用于处理浓度≥10000mg/L的氨氮废水。同时，可以根据需要采取对塔顶产品进行全凝、部分冷凝、酸液冷却中和等方式得到氨水、氨气和铵盐，有效地实现氨氮的资源化利用，具有很强的技术和经济优势。

但是，蒸汽汽提法也存在着诸多技术难题，限制了其在工业上的广泛应用：一方面，传统的蒸汽汽提脱氨技术，对于浓度为3000～8000mg/L的氨氮废水，一次处理后氨氮浓度通常降至100～300mg/L，不能满足国家排放标准要求；另一方面，传统的蒸汽汽提法在节能降耗方面存在着严重的不足，蒸汽单耗高（250～300kg蒸汽/吨废水），处理后的氨水浓度一般在5%左右，达不到成品氨水浓度要求，不具有经济价值。另外，传统蒸汽汽提法通常采用板式塔或散堆填料塔，存在塔体较高及塔设备易结垢堵塞的问题。这些缺陷导致运用传统蒸汽汽提法时设备投资大，运行成本高，从而导致企业不愿或无力承担其处理费用。

因此，探求一种高效率节能降耗的新型蒸汽汽提脱氨工艺成为汽提脱氨技术进一步推广应用的必经之路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，重点针对传统蒸汽汽提脱氨技术存在的问题和技术瓶颈，提供一种工艺简单、设备投资少、氨氮脱除效率高、氨氮废水处理的蒸汽单耗低、可实现一次处理即可达标排放、可回收具有经济价值的成品氨水的高浓度氨氮废水的处理工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高浓度氨氮废水的处理工艺，包括以下步骤：

（1）将高浓度氨氮废水进行预处理；

（2）将预处理后的氨氮废水先进行换热处理，再进行增浓升温处理；

（3）采用汽提蒸汽对步骤（2）增浓升温后的氨氮废水进行汽提处理，使氨氮废水组分分离，得到含氨蒸汽和脱氨废水；

（4）将步骤（3）得到的含氨蒸汽部分送至步骤（2）的增浓升温处理中，对经换热处理后的氨氮废水进行增浓升温，将另一部分含氨蒸汽进行冷凝，所得冷凝液部分回流至步骤（3）所述汽提处理中，另一部分冷凝液作为氨水成品进行储存。

上述的处理工艺中，优选的，所述步骤（1）中，所述高浓度氨氮废水的浓度为3000mg/L～50000mg/L；所述步骤（2）中，所述增浓升温处理后的氨氮废水的浓度为10000mg/L～50000mg/L，温度为73℃～85℃。

上述的处理工艺中，优选的，所述步骤（3）中，所述汽提处理的具体过程为：将所述步骤（2）增浓升温后的氨氮废水送至汽提塔内，与汽提塔底部进入的汽提蒸汽逆流接触，使氨氮废水中的游离氨挥发，并随汽提蒸汽离开汽提塔塔顶。

上述的处理工艺中，优选的，所述步骤（3）中，所述汽提塔为填料塔，所述填料塔中的填料为规整填料；所述汽提塔上设置有超声除垢装置。

上述的处理工艺中，优选的，所述步骤（3）得到的脱氨废水经加热后产生二次蒸汽和高温脱氨废水，所述二次蒸汽继续用于汽提处理，所述高温脱氨废水送至步骤（2）的换热处理中，与所述预处理后的氨氮废水进行换热。