一種低濃度氨氮廢水或料液處理方法技術

本發明專利技術涉及一種對低濃度氨氮廢水或料液進行處理的方法，步驟包括：首先對低濃度氨氮廢水或料液進行預處理，除去廢水或料液中的雜質，并將廢水或料液的pH調至6～7.5之間，表面張力提高到40mN/m甚至65mN/m以上；然后利用沸石對預處理后的低濃度氨氮廢水或料液進行選擇性吸附處理，使得經過吸附的廢水或料液中氨氮的平均濃度小于預定值，在吸附處理后的廢水或料液中氨氮的平均濃度達到預定值時，利用再生液對沸石進行再生處理，得到富含氨氮的再生液；之后將富含氨氮的再生液進入氣態膜分離裝置進行脫氨處理；最后對脫除氨氮的再生液進行濃縮處理，得到可循環利用的再生液。該方法不但操作簡單、能耗小、操作成本低，而且無二次污染，經濟環保。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種對低濃度氨氮廢水或料液進行處理的方法，步驟包括：首先對低濃度氨氮廢水或料液進行預處理，除去廢水或料液中的雜質，并將廢水或料液的pH調至6?7.5之間，表面張力提高到40mN/m甚至65mN/m以上；然后利用沸石對預處理后的低濃度氨氮廢水或料液進行選擇性吸附處理，使得經過吸附的廢水或料液中氨氮的平均濃度小于預定值，在吸附處理后的廢水或料液中氨氮的平均濃度達到預定值時，利用再生液對沸石進行再生處理，得到富含氨氮的再生液；之后將富含氨氮的再生液進入氣態膜分離裝置進行脫氨處理；最后對脫除氨氮的再生液進行濃縮處理，得到可循環利用的再生液。該方法不但操作簡單、能耗小、操作成本低，而且無二次污染，經濟環保?！緦＠f明】
本專利技術涉及廢水或料液處理方法，具體地說，涉及一種從低濃度氨氮廢水或料液 中脫除、回收氨氮的方法，屬于環保及廢水處理方法領域。
技術介紹
近年來，隨著石油化工、煤化工、精細化工、化肥、制藥、冶金、電子等行業的迅速發 展壯大，由此而產生的氨氮廢水也成為行業發展的制約因素之一。據相關統計，我國氨氮年 排放量超過了 30萬噸，不僅嚴重污染環境，而且造成了巨大的資源浪費。隨著人們環保意 識的增強和國家環保意識的重視程度加深，越來越嚴格的排放標準被制定，如《城鎮污水處 理廠污染物排放標準》中一級A標準規定氨氮濃度限值為5mg/L。在新的標準下，實際操作 中的大部分污水處理廠（生化處理為主）都無法達到要求，需要對出水進行深度氨氮處理。 對于低濃度氨氮廢水，可用的處理方法主要有折點加氯法、電化學法、化學沉淀法、吹脫法 等。折點加氯法和化學沉淀法可有效去除廢水中的氨氮，但會引入新的化合物，有可能造成 二次污染，影響了廢水的可回用性。電化學法包括電催化氧化、電滲析等，該方法氨氮去除 率高、去除速度快,但需消耗大量的電能,成本較高。吹脫法需要預先加堿調高pH值，所需 空氣量較大，受環境溫度影響大，能耗較大，因而運行成本較高。 沸石是一種有效的氨氮去除劑，可將廢水中的氨氮脫除至5mg/L甚至lmg/L以下， 吸附飽和后的沸石還可以通過再生循環利用，操作成本低廉，特別適用于低濃度氨氮廢水 處理。CN1278958C、CN1312063C、CN101519232A等專利和《低濃度氨氮廢水的離子交換法脫 氮》、《天然沸石吸附低濃度氨氮廢水的研究》等文獻對此技術做了詳細的研究和報道。但 沸石吸附飽和后，需要用堿性濃鹽水(再生液）脫附氨氮，沸石吸附的氨氮轉移到再生液中 并在再生液中得到富集。如果直接丟棄含有高濃氨氮和高鹽的使用后的再生液，則造成經 濟損失的同時容易形成新的污染源。理論上講，進行脫氮處理后的再生液可以循環使用，但 目前用于"再生"再生液的技術手段有限。例如，采用蒸餾法脫除使用過的再生液需要蒸汽 作為熱源，這一般受限于污水廠的蒸汽缺乏；采用吹脫法容易造成空氣污染，而且空氣中的 微量二氧化碳和再生液中的大部分氫氧化鈉反應生成碳酸鈉溶液從而降低再生液的pH值 進而降低解吸氨氮的效果；此外，如果深度脫除原始廢水中的氨氮，則需要把吸收完成液中 的氨氮降低到很低，這需要大量的空氣進行吹脫(例如從高堿性廢水中脫除90?99%的氨 氮，所需氣液體積流量比約為2000?6000)，需要消耗15?40度電/噸廢水。因此，為降 低廢水的總體處理成本，需選擇一種既經濟有效又環保的再生液脫氮方法。 -些化工料液例如制藥廠中含有異丙醇和少量氨氮的水溶液中氨氮的脫除也需 要一個高選擇性的氨氮脫除方法。
技術實現思路
為了克服上述氨氮廢水或料液處理方法的不足，本專利技術提供一種低濃度氨氮廢 水或料液處理方法，該方法可以將廢水或料液中氨氮含量處理至預定值以下，實現廢水的 達標排放或料液除雜，該方法不但操作簡單、能耗小、操作成本低，而且無二次污染，經濟環 保。 本專利技術的另一目的在于提供一種再生液的循環利用方法，利用該方法可以脫除再 生液中的氨氮，使得再生液可以重復使用。 本專利技術采用沸石吸附與氣態膜法的耦合工藝對低濃度氨氮廢水或料液進行處理。 氣態膜分離過程是揮發性組分透過微孔疏水膜在與其緊密接觸的兩個液相之間 傳遞的過程。氣態膜分離技術在期刊文獻或專利中也被稱之為支撐氣膜分離技術、透膜解 吸-吸收技術、液液膜吸收技術、有時也被簡稱為氣膜分離或不恰當地被簡稱之為膜吸收 或膜解吸。為了區別于嚴格意義上的膜吸收（即從料氣中透過微孔疏水膜用液體吸收可溶 解組分）和嚴格意義上的膜解吸（即從料液中透過微孔疏水膜用氣體吹掃或抽真空方式把 揮發性組分轉移到氣相中），本專利把揮發性組分透過微孔疏水膜在與其緊密接觸的兩個 液相之間傳遞的過程統一稱之為氣態膜分離過程。氣態膜分離過程的核心裝置為微孔疏 水膜制作的膜組件(通常稱之為膜接觸器)，含氨水溶液(料液）和酸性水溶液(吸收液）分 別流經膜的兩側。當水溶液的pH>10甚至ρΗ>11時，氨氮主要以NH 3分子形式存在(氨的 pKa=9. 25)，揮發性的NH3 (室溫下氨/水的相對揮發度約為21)從含氨水料液主體擴散至 料液-微孔膜界面，從水相氣化逸出并以擴散形式通過膜壁上的微孔通道至微孔膜-酸性 吸收液界面處溶入吸收液，然后游離氨分子與酸吸收液中的氫離子發生快速不可逆反應生 成不揮發性的銨根離子，從而達到從料液中脫除氨氮的目的。氣態膜法脫氨過程在常溫常 壓下操作，直接用自發進行的酸-堿中和反應的化學位做推動力，而且由于在使用酸性吸 收液的條件下膜吸收側的游離氨的濃度為零，這提供了脫氨過程的最大推動力，因而使得 該脫氨過程無需熱消耗，無需空氣循環的電力，只需消耗少量電力驅使含氨料液和酸吸收 液流過膜組件，操作費用低，同時得到有價值的銨鹽副產品。 上述工藝中，沸石吸附銨根離子實質上是一個鈉離子-銨根離子之間的離子交換 過程，在氣態膜再生過程中氨氮以氨氣的形式離開再生液。由于再生液經過沸石吸附床層 以后PH值有所降低，所以，為了把絕大多數銨根轉化為游離氨并在氣態膜分離過程中得以 脫除，需要在再生液進入氣態膜裝置以前加入堿。同時，由于再生液中的氯化鈉和緩沖溶液 成分在多次循環使用過程中也會有損失，所以，再生液中也要適當加入這些物質。這一步驟 可以和加堿一起進行，也可以在脫氨后加入。 為了實現上述目的，本專利技術所述低濃度氨氮廢水處理方法，包括如下步驟： toon] 1)對低濃度氨氮廢水或料液進行預處理，除去廢水或料液中的雜質，并將廢水或 料液的pH調至6. 0?7. 5之間，表面張力提高到40mN/m以上，優選提高到65mN/m以上； 2)利用沸石對預處理后的低濃度氨氮廢水或料液進行選擇性吸附，使得經過吸附 處理后的廢水或料液中氨氮的平均濃度小于預定值，在吸附后的廢水或料液中氨氮的平均 濃度達到預定值時，利用再生液對沸石進行再生處理，得到富含氨氮的再生液； 3)富含氨氮的再生液經過濾處理并加堿調高pH值后進入氣態膜分離裝置進行脫 氨處理，進行脫氨處理后得到脫除氨氮的再生液及副產品銨鹽溶液； 4)對脫除氨氮的再生液進行濃縮處理，將濃縮的再生液配置成用于步驟2)中所述 的再生液。 進一步地，上述低濃度氨氮廢水或料本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低濃度氨氮廢水或料液處理方法，其特征在于，包括如下步驟：1）對低濃度氨氮廢水或料液進行預處理，除去廢水或料液中的雜質，并將廢水或料液的pH調至6.0～7.5之間，表面張力提高到40mN/m以上，優選65mN/m以上；2）利用沸石對預處理后的低濃度氨氮廢水或料液進行選擇性吸附，使得經過吸附的廢水或料液中氨氮的平均濃度小于預定值，在吸附后的廢水或料液中氨氮的平均濃度達到預定值時，利用再生液對沸石進行再生處理，得到富含氨氮的再生液；3）所述富含氨氮的再生液經過濾處理和加堿調高pH值后進入氣態膜分離裝置進行脫氨處理，進行脫氨處理后得到脫除氨氮的再生液及副產品銨鹽溶液；4）對脫除氨氮的再生液進行濃縮處理，將濃縮后的再生液配置成用于步驟2）中所述的再生液。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦英杰，崔東勝，劉立強，周偉，蔡騰豪，
申請(專利權)人：潔海瑞泉膜技術北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11