本技术涉及高氨氮废水处理,特别提供一种基于膜接触器的高氨氮废水处理装置。
背景技术:
1、在水污染问题中,高氨氮废水问题尤为突出。常见的脱氮技术包括折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、活性污泥法、a/o工艺等,然而这些脱氮技术往往只适用于低浓度氨氮废水的脱氮,处理高氨氮废水时存在着着脱氨效率不足、能耗高、处理成本高昂等问题,而以ptfe膜接触器为代表的脱氨膜技术,则有着脱氨效率高、无二次污染、抗污染能力强、占地面积小等优点,在高氨氮废水处理领域有着优异的表现。
2、ptfe膜接触器是一种将物理或化学吸收和膜分离相结合的一种新型高效脱氨技术,ph值调节至11.6以上的高氨氮废水中98%的氨氮会以游离氨(nh3)的形式存在,以膜两侧分压差为推动力透过膜孔进入壳程与吸收液h2so4接触,生成硫酸铵,从而达到去除高氨氮废水中氨氮的问题。
3、反应生成的副产物硫酸铵可以回收用作化肥、医药材料等用途,理论上而言吸收液中的硫酸铵浓度可以超过30%,但是实际生产应用中,ptfe膜接触器去除氨氮的过程中,在nh3透过膜孔从废水侧向吸收液侧迁移的同时,h2o也会由于蒸汽压力差向吸收液侧迁移,这种伴生渗透蒸馏现象会导致吸收液膨胀,降低吸收液中硫酸铵的浓度,不利于氨氮的脱除与硫酸铵的回收。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种基于膜接触器的高氨氮废水处理装置,其能够克服现有技术中的不足,有效抑制伴生膜蒸馏现象,提升吸收液中的硫酸铵浓度,并且可以实现硫酸铵的回收,实现高氨氮废水的高效处理与废料硫酸铵的利用,提升废水处理的环境效益与经济效益。
2、为了解决本实用新型的技术问题,提出的技术方案为:一种基于膜接触器的高氨氮废水处理装置,包括:预处理系统(1)、加碱系统装置(2)、原水罐(3)、原水保安过滤装置(5)、脱氨膜组件(6)、酸循环系统装置(7)、第一换热器(8-1)、产水缓冲箱(9)、产水罐(11);所述加碱系统装置(2)由碱液储罐(12)与碱液计量泵(16)组成;所述酸循环系统装置(7)由浓硫酸储罐(13)、硫酸计量泵(17)、第二换热器(8-2)、硫酸循环罐(14)、硫酸保安过滤器(15)组成;所述的加碱系统装置(2)通过碱液计量泵(16)与预处理系统(1)、原水罐(3)连接,原水罐(3)通过原水泵(4)、原水保安过滤装置(5)与脱氨膜组件(6)的管程入口连接,脱氨膜组件(6)的管程出口通过产水泵(10)与产水罐(11)连接;浓硫酸储罐(13)通过硫酸计量泵(17)与硫酸循环罐(14)连接,硫酸循环罐(14)经硫酸循环泵(18)通过硫酸保安过滤器(15)与脱氨膜组件(6)的壳程入口连接,脱氨膜组件(6)的壳程出口与硫酸循环罐(14)连接;所述第一换热器(8-1)设置在预处理系统(1)入水口与原水罐(3)之间,所述第二换热器(8-2)设置在硫酸循环罐(14)与硫酸计量泵(17)之间。
3、进一步的,还包括:铵盐处置系统(19),由蒸发装置(20)、铵盐回收泵(21)、铵盐回收罐(22)组成;蒸发装置(20)与硫酸循环罐(14)连接,铵盐回收罐(22)通过铵盐回收泵(21)与蒸发装置(20)连接。
4、进一步的,所述预处理系统(1)为聚四氟乙烯(ptfe)超微滤膜,过滤精度为0.1μm,膜丝材质为ptfe,所述脱氨膜组件(6)为ptfe脱氨膜组件,膜丝内径为0.3~0.6mm,膜丝外径为0.8~1.4mm,膜丝材质为ptfe。
5、有益效果为:
6、1、本装置通过换热装置(8-2)加热吸收液,升高吸收液侧水蒸气分压,减小膜两侧水蒸气压差,抑制膜脱氨过程中的伴生渗透蒸馏现象,减少吸收液膨胀,提高了吸收液中硫酸铵的浓度。
7、2、本装置通过蒸发装置(20)对吸收液进行蒸发浓缩,进一步提高了吸收液中硫酸铵的浓度,实现了高氨氮废水的高效处理与废料的资源化利用。
1.一种基于膜接触器的高氨氮废水处理装置,其特征在于,包括:预处理系统(1)、加碱系统装置(2)、原水罐(3)、原水保安过滤装置(5)、脱氨膜组件(6)、酸循环系统装置(7)、第一换热器(8-1)、产水缓冲箱(9)、产水罐(11); 所述加碱系统装置(2)由碱液储罐(12)与碱液计量泵(16)组成;所述酸循环系统装置(7)由浓硫酸储罐(13)、硫酸计量泵(17)、第二换热器(8-2)、硫酸循环罐(14)、硫酸保安过滤器(15)组成;所述的加碱系统装置(2)通过碱液计量泵(16)与预处理系统(1)、原水罐(3)连接,原水罐(3)通过原水泵(4)、原水保安过滤装置(5)与脱氨膜组件(6)的管程入口连接,脱氨膜组件(6)的管程出口通过产水泵(10)与产水罐(11)连接;浓硫酸储罐(13)通过硫酸计量泵(17)与硫酸循环罐(14)连接,硫酸循环罐(14)经硫酸循环泵(18)通过硫酸保安过滤器(15)与脱氨膜组件(6)的壳程入口连接,脱氨膜组件(6)的壳程出口与硫酸循环罐(14)连接;所述第一换热器(8-1)设置在预处理系统(1)入水口与原水罐(3)之间,所述第二换热器(8-2)设置在硫酸循环罐(14)与硫酸计量泵(17)之间。
2.根据权利要求1所述的基于膜接触器的高氨氮废水处理装置,其特征在于,还包括:铵盐处置系统(19),由蒸发装置(20)、铵盐回收泵(21)、铵盐回收罐(22)组成;蒸发装置(20)与硫酸循环罐(14)连接,铵盐回收罐(22)通过铵盐回收泵(21)与蒸发装置(20)连接。
3.根据权利要求1所述的基于膜接触器的高氨氮废水处理装置,其特征在于,所述预处理系统(1)为聚四氟乙烯ptfe超微滤膜,过滤精度为0.1μm,膜丝材质为ptfe,所述脱氨膜组件(6)为ptfe脱氨膜组件,膜丝内径为0.3~0.6 mm,膜丝外径为0.8~1.4mm,膜丝材质为ptfe。