[发明专利]一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺

说明书

本发明涉及一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺，该氨氮脱除系统包括氨氮废水池、浸没式膜接触器、曝气装置及循环酸储罐，所述的氨氮废水池内设有氨氮废水，所述浸没式膜接触器浸没于氨氮废水池的氨氮废水中，循环酸储罐与浸没式膜接触器之间循环连通，所述循环酸储罐内设有酸性循环溶液。氨氮脱除工艺包括：1)将浸没式膜接触器浸没于氨氮废水中；2)调控氨氮废水的pH值；3)通过浸没式膜接触器内的酸性循环溶液吸收固定氨氮；4)循环使用酸性循环溶液并调控酸性循环溶液的pH值。与现有技术相比，本发明氨氮脱除效率高、设备占地面积少、能耗极低、运行成本低、设备移动、扩容、更换方便，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种基于浸没式膜接触器的氨氮脱除系统及氨氮脱除工艺。

背景技术

氨氮存在于许多工业废水中，钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工及饲料生产等工业均排放高浓度的氨氮废水。不同类型的工业废水中氨氮浓度千变万化，即使同类工业不同工厂的废水中其浓度也各不相同。总的来说，人类活动产生的氮主要来源于以下三方面：氮肥施用过程中的面源污染、工业废水排放导致的点源污染以及生活污水中氨氮。大量的氨氮废水排入水体会造成水体富营养化，破坏水体平衡，影响水体中好氧生物和光合生物的生长，影响鱼虾的正常生长繁殖，并通过食物链影响人体健康。

煤气化废水处理技术是在气化剂的作用下将煤炭化为清洁气体燃料的技术，该技术可以有效的填补石油和天然气的短缺，同时用于生产化工产品。然而煤气化过程中产生的煤气化废水不仅产量大，而且含有大量的氨氮，如不适当处理，将会对环境造成严重污染。

目前国内外处理氨氮废水的工艺大致可分为物化法、生物脱氮法和膜吸收法。其中物化法包括蒸汽气提法、空气吹脱法、折点加氯法、选择性离子交换法、湿式催化氧化法、电化学处理法、沸石交换吸附法和化学沉淀法(MAP法)等，生物脱氮法包括生物硝化法、藻类养殖及固定化生物法等。其中，折点氯化法只适合处理低浓度氨氮废水，且会产生二次污染；选择性离子交换法需要再处理，工艺较复杂；空气吹脱法及汽提法只适合处理高浓度氨氮废水，且脱氨氮过程受温度影响大，占地面积大；生物脱氮法成本高，脱除率不够高；化学沉淀法成本高；膜吸收法脱除氨氮具有适用范围广、脱除率高、成本低、运行简单等优势，是目前具有竞争力的处理氨氮废水的方法。

中国专利CN105130051A公开了氨氮分离膜处理垃圾渗滤液工艺，包括以下步骤：1)将垃圾渗滤液送入预处理系统，通过加碱调节pH至10-12的范围，进行充分反应，去除水中的SS、COD，并将废水中的铵根离子转变成游离氨，得到预处理出水；2)将步骤1)得到的预处理出水送入多级氨氮分离膜系统，进行氨氮分离，得到产水与分离出来的氨；3)将步骤2)分离出来的氨送入酸吸收系统，经酸吸收后形成铵盐溶液。

中国专利CN104925982A公开了一种氨氮废水处理方法，主要采用膜分离法达到废水氨氮分离的效果，氨氮在水中存在着离解平衡，随着pH升高，氨在水中以NH₃形态比例升高，在一定温度和压力条件下，NH₃的气态和液态两项达到平衡。氨氮废水中加入碱液，使NH₄⁺转换为NH₃状态，再利用膜的通透性原理，只让气体通过膜，从而达到氨氮分离的作用。

中国专利CN103496817A公开了一种垃圾渗滤液处理方法，依照下列步骤完成：1)在渗滤液中投加石灰混合搅拌，将渗滤液的pH值调节到10-12，混合均匀的溶液经过过滤处理，处理后的渗滤液进入膜脱氨系统；2)膜脱氨系统将渗滤液中的氨氮分离出来生成硫酸铵，脱氨后的渗滤液进入生化处理系统处理；3)生化处理系统采用AO工艺，射流曝气；4)生化出水加入酸，将渗滤液pH值调节到3-6，投加混凝剂，混凝沉淀处理，沉淀污泥进入污泥脱水系统，处理后清水进入臭氧氧化系统；5)臭氧氧化系统采用两级臭氧氧化。