本發(fā)明屬于高氨氮廢水處理技術領域，特別是涉及一種高氨氮廢水的氨吹脫工藝及其裝置。

背景技術：

由于高氨氮廢水(如垃圾滲濾液、化工廢水等)對環(huán)境危害極大，并難以處理，為滿足公眾對環(huán)境質量不斷提高的要求，國家對氨氮制訂了越來越嚴格的排放標準，開發(fā)經濟、高效的脫氮技術已成為水污染工程領域的重點和熱點。

近幾年來，國內外對氨氮廢水處理方面開展了較多的研究。雖然許多方法都能有效去除氨氮，但真正用于高濃度氨氮廢水處理的只有少數(shù)幾種，在高濃度氨氮廢水行業(yè)，特別是垃圾滲濾液處理行業(yè)，氨氮常高達2000mg/L以上，若直接進行生物脫氮，則處理工藝流程長，能耗高，而且反硝化過程往往需要投加大量有機碳源，運行成本高，最終出水也難以達到新的排放標準，尤其是總氮難以達到排放標準。因此，高氨氮廢水一般需要采用預處理方法進行脫氨。

目前，常用的預處理方法有化學沉淀法(MAP)、折點加氯法以及氨吹脫等。

化學沉淀法(MAP沉淀法)去除效率較好，且不受溫度限制，操作簡單，形成含磷酸銨鎂的沉淀污泥可用作復合肥料，實現(xiàn)廢物利用，從而抵消一部分成本；如能與一些產生磷酸鹽廢水的工業(yè)企業(yè)以及產生鹽鹵的企業(yè)聯(lián)合，可節(jié)約藥劑費用，利于大規(guī)模應用，但化學沉淀法由于受磷酸銨鎂溶度積的限制，廢水中的氨氮達到一定濃度后，再投入藥劑量，則去除效果不明顯，且投入成本大大增加，產生的污泥較多，處理成本高，且投加藥劑時引入的氯離子和余磷易造成二次污染，在高濃度氨氮廢水行業(yè)很少采用。

折點加氯法的脫氨效率高，去除率可達到99％以上，效果穩(wěn)定，投資設備少，反應速度快、徹底。但折點氯化法的加藥量大，處理成本高，且副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染，一般適用低氨氮濃度(<50mg/L)的廢水，多用于氨氮廢水的深度處理。

氨吹脫法去除氨氮效果較好，操作簡便，易于控制，適合用于高氨氮廢水的脫氨處理，是目前最常用的高氨氮廢水預處理技術。但傳統(tǒng)的氨吹脫法首先是向高氨氮廢水中加入石灰或石灰乳，調節(jié)廢水的pH至強堿性環(huán)境，使其發(fā)生沉淀反應，然后將沉淀后的上清液進行氨吹脫，這種方式存在的問題是在加堿調節(jié)pH進行沉淀的過程中，同時會產生大量的氨氣，這會帶來嚴重的二次污染問題，而且吹脫塔內經常結垢，低溫時氨氮去除效率低，使得傳統(tǒng)的氨吹脫技術的使用具有一定的局限性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述傳統(tǒng)的氨吹脫技術中二次污染問題嚴重，脫氨效率低，以及吹脫塔內經常結垢的技術問題，提供一種高氨氮廢水的氨吹脫工藝及其裝置，大幅度提高脫氨效率，避免了二次污染，降低了運行成本。

技術方案

為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明設計一種高氨氮廢水的氨吹脫工藝，其特征在于，它包括以下幾個步驟：

第一步，高氨氮廢水與石灰或石灰乳分別進入氨吹脫反應系統(tǒng)，調節(jié)廢水的pH；

第二步，向第一步調節(jié)后的廢水中鼓入空氣，進行氨吹脫，得到上清液與氨氣；

第三步，向第二步氨吹脫后得到的上清液中加入強酸進行pH回調，步驟(2)得到的氨氣采用硫酸吸收。

進一步，所述第一步的pH調節(jié)過程中進行不斷的攪拌，最終pH應調節(jié)至10-13之間；

所述第二步是通過鼓風機向氨吹脫反應系統(tǒng)的底部鼓入空氣，并采用射流曝氣的方式進行曝氣，控制系統(tǒng)中的氣水比為1000～5000，然后利用生化系統(tǒng)的余熱對系統(tǒng)進行加熱，此時系統(tǒng)中不斷產生氨氣與大量的白色泡沫，氨氣上升至集氣區(qū)排出至氨氣吸收裝置中，泡沫上升至泡沫區(qū)，通過反應器的上部的清水噴淋裝置以一定的速度向下噴淋清水，以減少泡沫的產生，通過反應器上方的溢流裝置將泡沫溢流出系統(tǒng)進行后處理；同時系統(tǒng)中產生大量的顆粒物，顆粒物沉淀至反應器底部的沉淀區(qū)，部分沉淀通過污泥回流泵回流至石灰或石灰乳箱進行循環(huán)利用，剩余污泥通過排泥閥排出系統(tǒng)；系統(tǒng)最后產生的上清液進入pH回調箱。

所述第三步的pH值回調過程中需控制pH至6.0-8.5之間；同時，第三步采用硫酸吸收得到的硫酸銨作為銨肥回收利用。

用于上述高氨氮廢水的氨吹脫工藝的裝置，其特征在于：它包括原水箱、氨吹脫反應器、石灰或石灰乳箱、清水箱、pH回調箱、產水箱、氣體吸收器、硫酸銨回收箱；

原水箱與氨吹脫反應器連接，連接管路上裝有第一進水泵；石灰或石灰乳箱與氨吹脫反應器連接，連接管路上裝有第一加藥泵；清水箱與氨吹脫反應器連接，連接管路上裝有第二進水泵；氨吹脫反應器的出水輸出端與pH回調箱連接，pH回調箱與產水箱連接；氨吹脫反應器的泡沫輸出端與泡沫處理裝置連接；氨吹脫反應器的氨氣輸出端與氣體吸收器連接，氣體吸收器的輸出端與硫酸銨回收箱連接。

進一步，所述氨吹脫反應器由反應區(qū)、沉淀區(qū)及泡沫區(qū)三部分組成。反應區(qū)內部設有pH計，以控制廢水的pH，底部設有射流曝氣器，射流曝氣器的進氣端與外部的鼓風機連接，射流曝氣器的進水端與第一進水泵的出口端連接，連接管路上裝有控制閥；反應區(qū)的底部還設有生化系統(tǒng)余熱熱源連接端口。沉淀區(qū)的底部污泥輸出端連接回石灰或石灰乳箱，連接管路上設有排泥閥與污泥回流泵。泡沫區(qū)的上方設有噴淋裝置，以減少泡沫的大量產生，噴淋裝置的進水端與第二進水泵的出口端連接；噴淋裝置的上方為氨氣集氣區(qū)。

進一步，所述氣體吸收器的進口端與硫酸箱連接，連接管路上裝有第二加藥泵。

進一步，所述石灰或石灰乳箱與pH回調箱中分別設有第一攪拌機與第二攪拌機。

有益效果

本發(fā)明通過將加堿pH調節(jié)后的沉淀過程與氨吹脫過程設置在一個密閉的反應裝置內進行，并通過射流曝氣方式進行曝氣，同時充分利用生化系統(tǒng)的余熱對高濃度氨氮廢水進行升溫，這樣大大提高了脫氨效率；而且將系統(tǒng)中產生的沉淀污泥進行了回流，節(jié)約了石灰或石灰乳的使用量，最終對系統(tǒng)產生的氨氣采用硫酸吸收，得到的硫酸銨作為銨肥回收利用，使得整個系統(tǒng)不僅無二次污染，而且脫氨效率高、運行成本低，從而使本技術的推廣和應用更加廣泛。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明實施例的工藝流程圖。

附圖2是本發(fā)明實施例的設備連接關系示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步說明。

實施例

如附圖2所示，一種高氨氮廢水的氨吹脫工藝的裝置，它包括原水箱4、氨吹脫反應器7、石灰或石灰乳箱1、清水箱14、pH回調箱19、產水箱22、氣體吸收器26、硫酸銨回收箱27；

原水箱4與氨吹脫反應器7連接，連接管路上裝有第一進水泵5；石灰或石灰乳箱1與氨吹脫反應器7連接，連接管路上裝有第一加藥泵3；清水箱14與氨吹脫反應器7連接，連接管路上裝有第二進水泵13；氨吹脫反應器7的出水輸出端與pH值回調箱20連接，pH值回調箱20與產水箱22連接；氨吹脫反應器7的泡沫輸出端與泡沫處理裝置23連接；氨吹脫反應器7的氨氣輸出端與氣體吸收器26連接，氣體吸收器26的輸出端與硫酸銨回收箱27連接。

所述氨吹脫反應器7由反應區(qū)8、沉淀區(qū)9及泡沫區(qū)10三部分組成。反應區(qū)8內部設有pH計11，以控制廢水的pH值，底部設有射流曝氣器15，射流曝氣器15的進氣端與外部的鼓風機16連接，射流曝氣器15的進水端與第一進水泵5的出口端連接，連接管路上裝有控制閥6；反應區(qū)8的底部還設有生化系統(tǒng)余熱熱源連接端口17，沉淀區(qū)9的底部污泥輸出端連接回石灰或石灰乳箱1，連接管路上設有排泥閥18與污泥回流泵19；泡沫區(qū)10的上方設有噴淋裝置12，以減少泡沫的大量產生，噴淋裝置12的進水端與第二進水泵13的出口端連接；噴淋裝置12的上方為氨氣集氣區(qū)。

所述氣體吸收器26的進口端與硫酸箱24連接，連接管路上裝有第二加藥泵5。

所述石灰或石灰乳箱1與pH回調箱20中分別設有第一攪拌機1與第二攪拌機21。

利用上述裝置進行氨吹脫工藝過程如下：

第一步，將高氨氮廢水與石灰或石灰乳分別泵入氨吹脫反應器，在不斷攪拌的條件下，調節(jié)廢水的pH至10～13之間；

第二步，通過鼓風機向氨吹脫反應系統(tǒng)的底部鼓入空氣，并采用射流曝氣的方式進行曝氣，控制系統(tǒng)中的氣水比為1000～5000之間，然后利用生化系統(tǒng)的余熱對系統(tǒng)進行加熱，此時系統(tǒng)中不斷產生氨氣與大量的白色泡沫，氨氣上升至集氣區(qū)排出至氨氣吸收裝置中，泡沫上升至泡沫區(qū)，通過反應器的上部的清水噴淋裝置以一定的速度向下噴淋清水，以減少泡沫的產生，通過反應器上方的溢流裝置將泡沫溢流出系統(tǒng)進行后處理；同時系統(tǒng)中產生大量的顆粒物，顆粒物沉淀至反應器底部的沉淀區(qū)，部分沉淀通過污泥回流泵回流至石灰或石灰乳箱進行循環(huán)利用，剩余污泥通過排泥閥排出系統(tǒng)；系統(tǒng)最后產生的上清液進入pH回調箱。

第三步，向上述氨吹脫后得到的上清液中加入強酸，進行pH回調至6.0-8.5后進入產水箱；同時第二步產生的氨氣采用硫酸進行吸收，得到的硫酸銨作為銨肥回收利用。

本發(fā)明通過將加堿pH值調節(jié)后的沉淀過程與氨吹脫過程設置在一個密閉的反應裝置內進行，并通過射流曝氣方式進行曝氣，同時充分利用生化系統(tǒng)的余熱對高濃度氨氮廢水進行升溫，這樣大大提高了脫氨效率；而且將系統(tǒng)中產生的沉淀污泥進行了回流，節(jié)約了石灰或石灰乳的使用量，最終對系統(tǒng)產生的氨氣采用硫酸吸收，得到的硫酸銨作為銨肥回收利用，使得整個系統(tǒng)不僅無二次污染，而且脫氨效率高、運行成本低，從而使本技術的推廣和應用更加廣泛。