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1、高效吹脱法+折点氯化处理高氨氮废水案例以某化工生产企业废水为例，介绍高效吹脱法+折点氯化处理高氨氮 废水的工程实例。该工程设计规模为3000m3/d,即125nl3/h,进水 NH3-N质量浓度高达1200mg/L。实践说明，采用该工艺处理高氨氮废 水效果很好，出水NH3-N质量浓度小于15mg/L,可达污水综合排放 标准(GB8978T996) 一级排放标准。1 .废水水质某颜料是目前中国氧化铁行业生产量最大、 销售量最高、出口创汇最多的化工企业，年产氧化铁颜料92000 吨，产品有氧化铁红、铁黄、铁黑、铁橙、铁棕、铁绿，以及超 细、耐高温等深加工系列产品50多个。设计处理量为3000m3/
2、d, 所排放的废水主要是生产工艺废水和地面冲洗废水，经处理后直 接排放，要求到达污水综合排放标准(GB8978T996) 一级排放标 准，设计进出水质及排放标准见表1。2 .工艺流程工艺选择废水的主要来源为生产工艺废水和地面冲洗 废水，由于生产中大量使用铁屑、硝酸、硫酸而引起的，造成废 水pH很低，废水中Fe离子、氨氮质量浓度很高。对废水水量、 性质进行分析，对于其中Fe离子，主要采用调节pH、曝气氧化使 其转化成Fe(0H)3和Fe(OH)2,从废水中别离出来；对于高氨氮， 由于废水水量大，而COD较低，如采用A-0生物脱氮工艺，须补 充大量有机碳，必将造成运行本钱增大。且生化脱氮工艺控制要
3、 求高，需建造大规模构筑物，占地面积大。再者，生化系统的运 行调试周期达数月之久，方能进入正常。为此，经过仔细分析比 较，再考虑实际操作运行管理方便，采用了高效吹脱+折点氯化法 来处理高氨氮废水。吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水 中，使气液相相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面, 向气相转移，从而到达脱除氨氮的目的。折点氯化一般应用于饮 用水消毒，具有不受盐含量干扰，有机物含量越少氨氮处理效果 越好，不产生污泥，处理效率高等优点。污水处理系统处理工艺 流程见图lo工艺流程废水经汇聚后进入调节池，然后经过中和沉淀、氧化沉 淀，去除废水中的Fe离子，去除Fe离子后废水进入CR池，进行
4、 调节pH,然后进入高效吹脱塔。高效吹脱塔主要利用吹脱法去除 其中的氨氮，此法是利用废水中所含有的氨氮等挥发性物质的实 际浓度和平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱或 者用蒸汽汽提，使废水中的游离氨氮、离子链物质不断地以气相 氨的形式挥发出来而到达除氨氮的目的。一般认为吹脱效率与温 度、pH、气液比有关。吹脱法去除废水中的氨氮，控制吹脱效率 高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25t,气液比 控制在5500左右，pH控制在11. 5左右，对于氨氮质量浓度高达 12000mg/L的废水，去除率可到达90%以上。但吹脱法在低温时氨 氮去除效率不高，同时随着废水中氨氮浓度的下降，
5、效率明显降 低。高效吹脱塔出水调节pH后，加次氯酸钠进入氯化塔，进行折 点氯化去除废水中残留的氨氮。折点氯化法是投加过量的氯或次 氯酸钠，使废水中氨完全氧化为氮气的方法。当氯气通入废水中 到达某一点，在该点时水中游离氯含量最低，而氨的浓度降为零。 当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多，因此，该点 为折点，在此状态下的氯化称为折点氯化。该法工艺成熟，只是 常规的工艺运行费用很高，特别是氨氮浓度较高时运转费用一般 难以接受。本设计通过前级高效处理后，出水氨氮质量浓度可达 10mg/L以下，采用折点氯化法就显得较为经济，且出水稳定性又 有了更大的提高。折点氯化法后的废水经过脱氯、再沉淀、过滤
6、 之后进行达标排放。系统产生的污泥经板框压滤机压滤成泥饼外 运.处理。工艺特点采用先进的物化组合工艺，与传统的A-0生化 脱氨工艺相比，运行操作易控制。采用高效吹脱的先进工艺，氨 氮吹脱效果更好，高效吹脱塔的设计作为某公司的专利技术，具 有极高的性价比，折点氯化法的运用保证了吹脱过程到达预期的 设计效果。3.主要构筑物及设备参数1.调节池污水调节池为钢混 结构，有效容积300nl3,水力停留时间2. 4h。在调节池进水口设 有格栅装置，同时在池中设置曝气搅拌装置，其作用是一方面起 到降低污染物负荷的作用，另一方面通过搅拌曝气起到均和水质 的作用。调节池出水自流至后续处理单元。2.中和池钢混结构
7、， 地下式，有效容积40nl3,水力停留时间0.3h。池中设置曝气搅拌 装置，其作用是使废水与碱充分反响，调节好废水的pH,为后续 工序创造条件。3.初沉池钢混结构，半地下式，有效容积450nl3, 水力停留时间3.6h,沉淀池的作用是使废水反响后生成物Fe(0H)2 大局部得以沉淀，减轻后续设备的处理负荷。4.氧化池氧化池为 钢混结构，半地下式，有效容积300m3,水力停留时间2. 4h。选 用罗茨风机供气，微孔曝气。使废水中的Fe(OH)2经氧化后生成 Fe(0H)3沉淀物，再经沉淀后去除5.二沉池钢混结构，半地下式， 有效容积630nl3,水力停留时间5h。二沉池的作用是使废水反响 后生
8、成物Fe (0H) 3大局部得以沉淀，减轻后续设备的处理负荷。6.CR池CR池采用混凝土结构，半地下式，有效容积480nl3,水力 停留时间3. 8ho CR曝气池主要是对进入吹脱塔的废水进行pH调 节，另外存储污水，以备后续工艺的连续运行。7.吹脱塔(含废气 净化)吹脱塔为主体玻璃钢制，其外形尺寸为5800nimX125()0niin 和4200mmXI2500mm。由风机往吹脱塔吹入空气，通过气水充分 接触起到降低氨氮污染物负荷的作用，经过处理后的废气采用硫 酸喷淋吸收。8.氯化塔氯化反响器为钢结构衬胶防腐，外型尺寸 为3200mmX6000mm,共1座。通过折点氯化反响去除废水中剩 余的
9、少量氨氮。9.脱氯池钢混结构，半地下式，有效容积450nl3, 水力停留时间5h。去除污水中剩余的次氯酸钠，废气由风机抽入 净化塔处理后排放。10.净水器系统净水系统由沉淀区与过滤器组 成，沉淀区为钢混结构，半地下式，有效容积450nl3,水力停留时 间5h,其作用是去除废水中剩余的颗粒、悬浮物。过滤器采用钢 结构设备，采用环氧煤沥青防腐。有效尺寸为3m义5.25%共2 只，过滤采用压力过滤，经过沉淀后的水泵入过滤器，运行一段 时间后，悬浮物积累会影响过滤水量，需进行反冲洗，在强大水 流的冲击下过滤层外表的悬浮物随水流冲出，过滤层恢复过滤功 能。1L污泥池钢混结构，半地上式，有效容积80m3,
10、设计参数按 污泥产量以及脱水机操作需求，用于污泥暂时存贮，污泥浓缩消 化减容的作用。4.系统调试与运行高效吹脱塔调试该污水处理系 统高效吹脱塔为9级串联，调试高效吹脱塔时，主要是控制进入 吹脱塔废水的pH,检测在一定pH下，吹脱塔出水的氨氮值及各级 吹脱塔出水pH。选择适当的pH,既可以使出水氨氮浓度较低，又 不造成运行本钱的增加。运行时控制进水pH为1L2,出水氨氮质 量浓度在65mg/L左右。吹脱出来的NH3采用硫酸吸收，制成 (NH3)2S04o氯化塔调试氯化塔主要是利用折点氯化反响，使废水 中的NH3-N转化为N2。氯化塔的调试，主要是控制次氯酸钠的加 入量，污水的pH。随着次氯酸钠加
11、入量的增大，氯化塔出水NH3-N 质量浓度越来越低，在氨氮与次氯酸钠的质量比为1： 7时，氯化 塔出水NH3-N质量浓度基本在15mg/L以下；质量比为1: 10时， NH3-N全部转化为N2及其他副产物，运行时控制加入的次氯酸钠 与氨氮质量比为1： 7。控制进水pH在68时，NH3-N的去除率 较好。运行时控制pH在6. 58. 5之间。5.运行效果整个工程调试比拟顺利，自从到达设计要求和处理能力，按设计流量和设计参数连续运行至今，效果一直很好。各处理单元处理效果见表2。6.效益分析本工程总投资425.6万元，其中土建费138.3万元， 设备费287.3万元。废水处理运行本钱为11.30元/m3,其中电费 1. 74元/m3、药剂费9. 52元/田3、人工0. 04元/m3。7.结论实际运 行结果说明，采用高效吹脱+折点氯化法处理高氨氮废水是稳定可 行的，出水水质可到达污水综合排放标准(GB8978-1996) 一级标 准。运行时，高效吹脱塔主要是控制进入其中废水的pH, 一般控 制为11. 2；氯化塔主要控制次氯酸钠的加入量和废水的pH, 一般 控制为NH3-H与投加的次氯酸钠的质量比为1： 7,pH控制在6. 5 8.5之间。吹脱系统产生的废气用硫酸吸收，防止造成二次污染。