[发明专利]一种高氨氮高盐废水治理及资源回收的装置及治理方法

说明书

本发明公开了一种高氨氮高盐废水治理及资源回收的装置及治理方法，装置包括离子交换系统、过滤脱水装置、旋转填充床和负压吸收塔，离子交换系统与过滤脱水装置连接，去除金属离子的废水经调高PH值后送入过滤脱水装置中；过滤脱水装置通过管道依次与第一热交换器、第二热交换器调高温度和旋转填充床连接，吹脱后的氨气经第二热交换器被吸入到负压吸收塔内变成氨水回收。方法步骤包括去除水中金属离子、过滤脱水、氨氮吹脱和回收氨水等。本发明处理后氨氮达排放标准，经反渗透系统过滤水中余下的氯离子，水质达到可回用质量。装置不但运作费用低、设备简单、占地面积小，而且能达到资源回收回用、減少污染物的目的。

技术领域

本发明涉及一种废水治理装置，具体涉及一种高氨氮高盐废水治理及资源回收的装置及治理方法。

背景技术

我国稀土资源丰富，支撑着世界的主要稀土产能。我国稀土资源主要有包头混合型稀土矿、四川氟碳铈矿、南方离子型稀土矿等三大稀土资源，虽然冶炼分离生产工艺各具特色，但冶炼过程中产生的废水污染，尤其是氨氮废水污染的问题十分严重。

金属冶炼, 尤以稀土冶炼加工生产过程会产生大量废水，排放量大、组分复杂、浓度高，废水中含有高浓污染物, 其中氨氮污染物浓度高及处理困难，必须妥善处置。稀土冶炼过程中的有機萃取、皂化、沉淀及酸碱调节过程中都存在大量高浓氨氮的排放问题。目前对氨氮废水处理的方法很 多，如离子交换法、电化学法、硝化反硝化法、吸附法、蒸馏法等。氨氮吹脱法虽然具流程简单、处理效果稳定、管理维护简便等优点，但是在冶炼行业中高氨氮高盐去除的难度十分高，运作费用和设备成本十分高，占地面积也十分庞大. 要使废水经过处理后，达到企业回用标准进行回用的难度更高，药剂耗用量也十分大,二次污染物也增加，对高浓度含氨氮废水脱氨处理的去除率要求较高，对于废水为有色金属冶炼行业中高浓度含氨氮高盐废水，废水中主要成份有氨、氨根离子、硫酸根离子及钠离子，常规的方法效率难以达到要求。

目前，国内外对高浓度氨氮废水的治理主要采取高塔加碱吹脱、药剂沉淀法、生化法等技术；而较先进的方法则有膜吸收法、厌氧氨氧化（Anammox ）等技术：

1.高塔加碱吹脱

高浓度含氨氮废水进入调节池，进行水质、水量均衡, 使用石灰或碱进行pH调升至11以上，然后废水进入沉淀设备，进行沉淀分离。沉淀后的废水再提升至吹脱高塔，吹脱塔中废水呈喷淋状由上向下运动，并采用压力0.3-0.6MPa的蒸汽由下向上作吹脱；通常氨吹脱需要多次的高塔吹脱 如CN10166529所述，废水pH 亦要经多次的调高，才可以达到标准的。吹脱的氨气会经降温用清水淋洗回收氨水。

此方法是传统可行方法, 加碱吹脱法适用于高浓度氨氮废水的初级处理，该方法技术成熟、工艺和运行简单，但运行成本较高，设备腐蚀较严重，并且易造成空气二次污染；而且要氨氮处理到低水平需要作多次吹脱及多次调pH，药剂耗用相当大，而且在便用如石灰后会产生大量的石灰渣，做成二次污染。高塔吹脱的设备要求高，吹脱塔一般要达30米高以上，才可以确保废水与蒸汽有足够的接触时间作吹脱氨气。基础设施要求相当高，建设成本高。

2.生物脱氮法

生物脱氮法是目前实际操作中常用的处理方法。传统生物法是在各种微生物作用下，经过硝化、反硝化等一系列反应将废水中的氨氮转化为氮气，从而达到废水治理的目的。传统生物法要经过两个阶段：第一阶段为硝化过程，在有氧条件下硝化菌将氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐；第二阶段为反硝化过程，在无氧或低氧条件下，反硝化细菌将污水中硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气。如CN102476863所述, 采用的厌氧-缺氧-好氧组合工艺，一般反应器为生物滤池反应器，内部填充大孔的载体，生物滤池生物膜需要驯化培养及投加高效复合微生物，处理高氨氮废水, 包括如下顺序步骤：1）厌氧和缺氧处理：预处理的高氨氮废水顺序经过厌氧滤池和缺氧滤池，废水中的大部分有机物和有毒物质进行了降解，其中将有机氮降解为氨氮，同时，通过反硝化可去除回流水中的氮氧化物；2） 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，去除高氨氮，出水回流到厌氧滤池和缺氧滤池中，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排放标准。