申请日2010.07.07
公开(公告)日2011.11.09
IPC分类号C02F1/469
摘要
本发明公开了一种利用电渗析装置处理氯化铵废水的方法。目前电渗析技术局限使用在海水淡化中，无人涉足使用于工业氯化铵废水，终其原因主要是浓度难以得到提高，浓缩后的浓水还需要进一步处理，无法达到深度净化的效果。本发明的特征在于：配置4组浓缩电渗析膜堆和2组淡化电渗析膜堆，先将2组浓缩电渗析膜堆和1组淡化电渗析膜堆串联为一套串联系统，再将得到的二套串联系统并联，然后利用上述的系统进行氯化铵废水处理。本发明突破了电渗析装置在化工氯化铵废水处理中的瓶颈问题，通过浓缩电渗析膜堆浓水侧的浓水自循环、废水浓度的调节和浓水出水的控制，使出水量与进水量一致，建立了水平衡，减少了水量不平衡的劳动量。
翻译权利要求书
1.一种氯化铵废水的处理方法，其特征在于：配置4组浓缩电渗 析膜堆和2组淡化电渗析膜堆，先将2组浓缩电渗析膜堆和1组淡化电 渗析膜堆串联为一套串联系统，再将得到的二套串联系统并联;
4组浓缩电渗析膜堆浓水侧由第一浓水箱供料，浓水侧流出的浓水 返流到第一浓水箱中，前2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第一淡水箱供料， 淡水侧流出的淡水进入第二淡水箱中，后2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由 第二淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进入第三淡水箱中;通过控制淡水 侧与浓水侧的流量差和压差使淡水中的氯化铵向浓水迁移，同时带走水 分，而浓水侧始终维持稳定的自循环，通过浓水的不断循环使浓度提高 至目标要求，在第一浓水箱内的废水达到高液位后，多出的符合浓度目 标要求的浓水从溢流口流入到溢水箱中，接着进行蒸发处理;
2组淡化电渗析膜堆浓水侧由第二浓水箱供料，浓水侧流出的浓水 返到第二浓水箱中，淡水侧由第三淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进行 反渗透处理;
在废水处理的开始阶段，第一、二浓水箱和第一淡水箱均装入需要 处理的5-9%质量浓度的氯化铵废水，第二、三淡水箱装入纯水;
在废水处理过程中，通过第三淡水箱内的废水对第一、二浓水箱内 的废水浓度进行调节和第二浓水箱内的废水对第一浓水箱内的废水浓 度进行调节，使第一浓水箱内的废水浓度控制在目标要求，第二浓水箱 内的废水浓度接近于废水原料浓度;第一浓水箱始终采用4组浓缩电渗 析膜堆的浓水回流作为原料，通过控制浓水出水量来综合调节浓度，采 用第二浓水箱内的废水和需要处理的5-9%质量浓度的氯化铵废水作为 第一淡水箱的原料。
2.根据权利要求1所述的氯化铵废水的处理方法，其特征在于每 组电渗析膜堆按280-320对阴阳膜的数量进行串联，氯化铵废水的浓缩 目标值为15%的质量浓度，氯化铵废水的淡化目标值为4%的质量浓度。
说明书
一种氯化铵废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体地说是一种利用电渗析装置处理氯 化铵废水的方法。
背景技术
近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污 染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的 排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮 是引起水体富营养化的主要因素之一，为满足公众对环境质量要求的不 断提高，国家对氮制订了越来越严格的排放标准，研究开发经济、高效 的除氮处理技术已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。
氨氮存在于许多工业废水中，特别是钢铁、化肥、无机化工、铁合 金、玻璃制造、肉类加工和饲料等生产过程，均排放氨氮废水，其浓度 取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。对一给定废水， 选择技术方案主要取决于：水的性质、处理效果、经济效益以及处理后 出水的最后处置方法等。
虽然现有许多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反渗透、蒸馏、 土壤灌溉;化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电 渗析、电化学处理、催化裂解;生物方法有硝化及藻类养殖，但其应用 于工业废水的处理，必须具有应用方便、处理性能稳定、适应于废水水 质及比较经济等优点，因此，目前氨氮处理实用性较好的方法为：生物 脱氮法、氨吹脱、汽提法、折点氯化法、离子交换法，生物脱氮法通常 包括生物硝化法和生物反硝化法。而电渗析技术却局限使用在海水淡化 中，无人涉足使用于工业氯化铵废水，终其原因主要是浓度难以得到提 高，浓缩后的浓水还需要进一步处理，无法达到深度净化的效果，同时 系统设备容易腐蚀，在操作上比较复杂，不容易控制水量平衡。此外， 由于树脂电驱动膜的损耗、更新率比较快，年消耗成本比较大，很难判 断膜堆的具体损耗情况，造成更换的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有氨氮废水处理方法存 在的瓶颈，提供一种利用海水淡化电渗析装置处理氯化铵废水的方法。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种氯化铵废水的处理方法， 其特征在于：配置4组浓缩电渗析膜堆和2组淡化电渗析膜堆，先将2 组浓缩电渗析膜堆和1组淡化电渗析膜堆串联为一套串联系统，再将得 到的二套串联系统并联，2套串联系统即可独立操作，也可以联合运行， 提高了系统的灵活性，既便于维修，同时适应废水处理过程中各种异常 情况，提高了稳定性。
4组浓缩电渗析膜堆浓水侧由第一浓水箱供料，浓水侧流出的浓水 返流到第一浓水箱中，前2组浓缩电渗析膜堆淡水侧由第一淡水箱供 料，需要处理的5-9%质量浓度的氯化铵废水直接进入第一淡水箱作为 原料，淡水侧流出的淡水进入第二淡水箱中，后2组浓缩电渗析膜堆淡 水侧由第二淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进入第三淡水箱中。通过控 制淡水侧与浓水侧的流量差和压差使淡水中的氯化铵向浓水迁移，带走 水分，同时带走水分，而浓水侧始终维持稳定的自循环，通过浓水的不 断循环使浓度提高至目标要求，第一浓水箱内的废水达到高液位后，多 出的符合浓度目标要求的浓水从溢流口流入到溢水箱中，由于是自循 环，操作简单且浓度均匀稳定，接着对溢出的浓水进行蒸发处理;由于 自循环的采用省略了一些浓水箱的投入，减少了场地占用，减少投资， 降低消耗;自溢流简化了自动化设备的投入同时大大节约了投资成本。
2组淡化电渗析膜堆浓水侧由第二浓水箱供料，浓水侧流出的浓水 返到第二浓水箱中，淡水侧由第三淡水箱供料，淡水侧流出的淡水进行 反渗透处理，同时反渗透处理出来的浓水分别进入到第二浓水箱和第三 淡水箱，根据实际的处理效果来调节分配量。
在废水处理的开始阶段，第一、二浓水箱和第一淡水箱均装入需要 处理的5-9%质量浓度的氯化铵废水原料，第二、三淡水箱装入纯水;
在废水处理过程中，通过第三淡水箱内的废水对第一、二浓水箱内 的废水浓度进行调节和第二浓水箱内的废水对第一浓水箱内的废水浓 度进行调节，使第一浓水箱内的废水浓度控制在目标要求，第二浓水箱 内的废水浓度接近于废水原料浓度;第一浓水箱始终采用4组浓缩电渗 析膜堆浓水侧流出的浓水回流作为原料，通过控制浓水出水量来综合调 节浓度，使出水量与进水量一致，从而建立水平衡，简化了人工操作的 频率，减少水量不平衡的劳动量，2组淡化电渗析膜堆产出的浓水可以 进入到第一淡水箱内作为其原料，形成循环，同时起到了调节浓度的作 用。
上述的氯化铵废水的处理方法，每组电渗析膜堆按280-320对阴阳 膜的数量进行串联，氯化铵废水的浓缩目标值为15%的质量浓度，氯化 铵废水的淡化目标值为4%的质量浓度，每组电渗析膜配备一台高频开 关柜，电流调节在115A。
上述的氯化铵废水的处理方法，二套串联系统共同一组浓水泵、淡 水泵和极水泵，大量的减少投资和场地占用量。
本发明突破了电渗析装置在化工氯化铵废水处理中的瓶颈问题，具 有以下有益效果：1)通过浓缩电渗析膜堆浓水侧的浓水自循环、废水浓 度的调节和浓水出水的控制，使出水量与进水量一致，建立了水平衡， 减少了水量不平衡的劳动量;2)自溢流简化了自动化设备的投入同时大 大节约了投资成本;3)减少了在国内外比较复杂的氨氮废水处理设备中 的巨额投资和每年20%的损耗，同时使电渗析装置的应用领域得到扩 展。
