申请日2014.02.21
公开(公告)日2015.05.06
IPC分类号B01D53/14; C02F9/10
摘要
本发明涉及一种钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺，它包括以下步骤，将含氨废水通入调节池，将经过调节池的废水通入混凝沉淀池;将经过混凝沉淀池的废水通入管道混合器中，同时在管道混合器中加入氢氧化钠，将经过管道混合器的废水通入预热器，将经过预热器的废水通入蒸氨塔，将经过蒸氨塔的废水通入冷凝器，冷凝后的液体通入气液分离罐，冷凝后的气体通入洗氨塔;通入洗氨塔的气体通过加入工艺水或纯水进行循环喷淋吸收。本发明保证废水中有机物得到有效处理，使其中含有的高浓度氨氮污染物得到有效的处理，避免钛白工业废水对生态环境造成污染。
权利要求书
1.一种钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺，其特征在于：它 包括以下步骤，
(1)将含氨废水通入调节池，含氨废水以10t-13t/h通入，其 水温在35-50℃之间，其PH值在6-7之间，废水中氨的含量在 18000mg/L-20000mg/L之间;
(2)将经过调节池的废水通入混凝沉淀池;
(3)将经过混凝沉淀池的废水通入管道混合器中，同时在管道 混合器中加入氢氧化钠，加入的量为每吨废水中投入150-200kg，使 废水的PH值≥12;
(4)将经过管道混合器的废水通入预热器，使废水的温度达到 70-90℃之间;
(5)将经过预热器的废水通入蒸氨塔，废水以10t-13t/h从蒸 氨塔中上部的进水口通入，其中蒸氨塔的压力为0.1Mpa，同时高温 蒸汽从蒸氨塔底部通入，高温蒸汽的通入量为每吨废水中通入0.6m3， 通入的高温蒸汽的压力为0.06Mpa，高温蒸汽的温度在100-105℃之 间;
(6)将经过蒸氨塔的废水通入冷凝器，冷凝后的液体通入气液 分离罐，冷凝后的气体通入洗氨塔;
(7)通入洗氨塔的气体通过加入工艺水或纯水进行循环喷淋吸 收，得到的液体经过冷却后通入氨水中间储罐，循环喷淋后的气体达 到要求直接排放，排放气体中氨的含量在5-15mg/L。
2.根据权利要求1所述的钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺， 其特征在于：所述氢氧化钠在管道混合器中加入，或在混凝沉淀池和 管道混合器中同时加入，同时在混凝沉淀池和管道混合器中加入时， 所述氢氧化钠的加入总量也是为每吨废水中投入150-200kg。
3.根据权利要求1所述的钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺， 其特征在于：在所述蒸氨塔中设有穿流式塔板，在穿流式塔板上设有 板式气体分离膜，废水和高温蒸汽通过设有板式气体分离膜的穿流式 塔板进行氨气和废水分离。
4.根据权利要求1所述的钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺， 其特征在于：所述气液分离罐中的废水通过回流泵回流至蒸氨塔。
5.根据权利要求1所述的钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺， 其特征在于：经过蒸氨塔分离后的废水通入预热器后，通入出水池。
6.根据权利要求1所述的钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺， 其特征在于：经过洗氨塔循环喷淋后的液体通过泵通入冷却器，经过 冷却后的液体再通入洗氨塔，最后通入氨水中间储罐。
说明书
一种钛白粉高浓度氨氮工业废水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种含氨废水处理工艺，具体涉及一种钛白粉氨氮废 水处理工艺。
背景技术
水是地球上分布最广而又十分重要的自然资源，是人类和一切地 球生物赖以生存的资源，但随着人类社会的发展，人类活动产生的污 水排放量逐年增大，污染物量越来越多、组分更加复杂，超出了水体 的纳污能力，破环了水体的品质，甚至危及生态系统。工业废水的排 放对水环境的影响最大，化工、冶金、制药、洗煤、选矿、造纸等工 业排水会造成水体变浊、变色，使水体中悬浮物、色度、浊度、COD、 油、重金属、酚、氰等污染因子超标。在众多工业中，钛白粉行业产 生的酸性高浓度氨氮废水因其排放量大、污染因子多、污染负荷大等 特点受到广泛关注。
高浓度氨氮废水处理一直被认为是一项世界性难题，由于钛白粉 酸性氨氮废水氨氮浓度高水量大、浓度变化频繁，使得处理过程比较 复杂，处理成本较高，难于实现废水达标。国内目前常用的钛白粉工 业废水的氨氮处理方法主要有：石灰中和法、电石渣中和法及变速升 流中和滤塔法等，但采用这些方法在处理废水过程中由于运行成本偏 高、处理效果不明显、且对环境造成二次污染等原因不被广泛利用。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一 种保证废水中有机物得到有效处理，使其中含有的高浓度氨氮污染物 得到有效的处理，避免钛白工业废水对生态环境造成污染的处理工 艺。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种钛白粉高 浓度氨氮工业废水处理工艺，它包括以下步骤，
(1)将含氨废水通入调节池，含氨废水以10t-13t/h通入，其 水温在35-50℃之间，其PH值在6-7之间，废水中氨的含量在 18000mg/L-20000mg/L之间;
(2)将经过调节池的废水通入混凝沉淀池;
(3)将经过混凝沉淀池的废水通入管道混合器中，同时在管道 混合器中加入氢氧化钠，加入的量为每吨废水中投入150-200kg，使 废水的PH值≥12;
(4)将经过管道混合器的废水通入预热器，使废水的温度达到 70-90℃之间;
(5)将经过预热器的废水通入蒸氨塔，废水以10t-13t/h从蒸 氨塔中上部的进水口通入，其中蒸氨塔的压力为0.1Mpa，同时高温 蒸汽从蒸氨塔底部通入，高温蒸汽的通入量为每吨废水中通入0.6m3， 通入的高温蒸汽的压力为0.06Mpa，高温蒸汽的温度在100-105℃之 间;
(6)将经过蒸氨塔的废水通入冷凝器，冷凝后的液体通入气液 分离罐，冷凝后的气体通入洗氨塔;
(7)通入洗氨塔的气体通过加入工艺水或纯水进行循环喷淋吸 收，得到的液体经过冷却后通入氨水中间储罐，循环喷淋后的气体达 到要求直接排放，排放气体中氨的含量在5-15mg/L。
所述氢氧化钠在管道混合器中加入，或在混凝沉淀池和管道混合 器中同时加入，同时在混凝沉淀池和管道混合器中加入时，所述氢氧 化钠的加入总量也是为每吨废水中投入150-200kg。
在所述蒸氨塔中设有穿流式塔板，在穿流式塔板上设有板式气体 分离膜，废水和高温蒸汽通过设有板式气体分离膜的穿流式塔板进行 氨气和废水分离。
所述气液分离罐中的废水通过回流泵回流至蒸氨塔。
经过蒸氨塔分离后的废水通入预热器后，通入出水池。
经过洗氨塔循环喷淋后的液体通过泵通入冷却器，经过冷却后的 液体再通入洗氨塔，最后通入氨水中间储罐。
本发明中所述蒸氨塔包括塔釜，所述塔釜从上往下分为精馏段、 废水进料段、提留分离段和残液分离段，在所述塔釜外部侧面设有进 水管，在所述进水管上部设有三个进水口，在所述塔釜外部侧面另设 有氨水回流管，在所述塔釜内部设有穿流式塔板，在所述穿流式塔板 上设有板式气体分离膜，所述穿流式塔板由S型塔板基体组成，在所 述S型塔板基体上设有传质孔，在所述塔釜顶部设有氨气出口，在所 述塔釜底部设有废水出口，在所述塔釜外部下方侧面设有高温蒸汽入 口。
在所述塔釜上部外侧设有温度表和压力表。
在所述塔釜下部外侧设有第一液位计和第二液位计。
在所述塔釜上部设有上部视镜，在所述塔釜下部设有下部视镜。
在所述塔釜旁设有预热器，所述预热器通过管道与所述汽提脱氨 塔相连。
所述板式气体分离膜的膜壁孔径为0.1nm-0.5nm。
本发明分为两段：一段是预处理段，该预处理系统由调节池、混 凝沉淀池、加碱系统组成，主要功能是将废水的pH值由酸性调节至 碱性;二段是脱氨段，本段工艺采用蒸汽汽提回收氨水技术，是一种 利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出的方法，即在高pH值时， 使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度，传质过程的推动力 是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差。
本发明通过采用以下技术方案来实现：
废水经管道收集后进入调节池，调质调量后采用管道混合器加碱 调节pH值≥12后由泵提升进入预热器，在预热器内废水与蒸氨塔塔 底高温出水换热升温后进入蒸氨塔，在塔内，送入塔内的含氨废水向 下流动，与直接通入塔底的高温蒸汽逆流接触，在碱性、高温条件和 动力作用下使水中氨含量逐渐降低，在蒸氨塔底部得到氨含量低于 15mg/L的脱氨水。从蒸氨塔顶部逸出的含氨气体进入冷凝器，部分 含氨气体被冷凝后进入气液分离罐，再由回流泵送入蒸氨塔回流。冷 凝器逸出的含氨气体进入洗氨塔，采用工艺水或纯水进行循环喷淋吸 收得到浓度为15-20%的氨水。洗氨塔塔顶逸出的不凝气达标高空排 放，得到的氨水统一送入氨水中间储罐。蒸氨塔塔釜出水与进水换热 降温后进入出水池，此时氨氮浓度在5-15mg/L，已达到排放标准。
本发明专利脱氨段的运作原理：为了提高效率降低能耗，该系统 将塔釜高温水与原料进行换热，废水通过换热器进入汽提塔，由于氨 的相对挥发度大于水，因此在蒸汽的作用下更多的氨进入气相，并与 上一层S型塔板流下的液体建立新的气液平衡，经过多次气液相平衡 后，气相中的氨浓度被提高到设计要求，然后由塔顶进入冷凝器，被 完全液化，该液体部分再从塔顶回流到塔中，剩余部分作为产品被输 送到产品储罐，随着氨气不断挥发，液体中氨浓度越来越低，到塔釜 时，水中的氨浓度已降低到达标排放的要求。
本发明实施时，含氨氮等杂质的废水由钛白粉生产车间排出进入 调节池，调质调量后采用管道混合器加碱调节pH值≥12后由泵提升 进入预热器;在预热器内废水与蒸氨塔塔底高温出水换热升温后进入 蒸氨塔;在塔内，送入塔内的含氨废水向下流动，与直接通入塔底的 高温蒸汽逆流接触，在碱性、高温条件和动力作用下使水中氨含量逐 渐降低，在蒸氨塔底部得到氨含量低于15mg/L的脱氨水;从蒸氨塔 顶部逸出的含氨气体进入冷凝器，部分含氨气体被冷凝后进入气液分 离罐，再由回流泵送入蒸氨塔回流;冷凝器逸出的含氨气体进入洗氨 塔，采用工艺水或纯水进行循环喷淋吸收得到浓度为15-20%的氨水; 洗氨塔塔顶逸出的不凝气达标高空排放，得到的氨水统一送入氨水中 间储罐;蒸氨塔塔釜出水与进水换热降温后进入出水池，此时氨氮浓 度在5-15mg/L，已达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排 放标准。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明是通 过精馏冷凝法达到将废水中的氨回收，从而实现环保和废物再资源化 的目的;有效实现氨氮污染物的高效去除，出水氨氮浓度可达到 5-15ppm，实现了氨氮污染物的资源化回收，处理后废水中的氨氮污 染物浓度低于国家一级排放标准(≤15ppm)要求;处理效果好，成 本低，自动化程度高，具有很高的环境效益和生态效益。
