高氨氮廢水回用

1、高氨氮廢水回用第1頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四1本技術(shù)主要內(nèi)容 2工藝流程及說明3技術(shù)特點(diǎn)及運(yùn)行成本4本技術(shù)適用范圍 6預(yù)期的推廣成果5工藝應(yīng)用及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)第2頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四(1)、氨氮廢水的膜法前處理，采用超濾膜作為預(yù)處理的運(yùn)行方式的研究；通過超濾結(jié)合納濾的前處理工藝，保證進(jìn)反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)、含氨氮量較高的廢水經(jīng)反滲透膜脫鹽，即起到對(duì)氨氮廢水的初步濃縮，主要是讓透過液水達(dá)到工藝回用要求或者排放要求；(3)、經(jīng)反滲透濃縮后的濃水再采用電滲析工藝?yán)^續(xù)濃縮，當(dāng)氨氮濃度高至15%左右時(shí)，送去蒸發(fā)工藝產(chǎn)品以固體形式外

2、賣，或者循環(huán)回用至原料液勾兌用，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)回用。1本技術(shù)主要內(nèi)容 第3頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四2工藝流程示意圖超濾系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)回用水池電滲析脫鹽液電滲析系統(tǒng)濃縮液池透過液回用NH4+10mg/l濃縮液12%回生產(chǎn)勾兌或去蒸發(fā)工段反滲透濃水高氨氮廢水反滲透透過液第4頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四 超濾是以壓力為推動(dòng)力，利用超濾膜不同孔徑對(duì)液體中溶質(zhì)進(jìn)行分離的物理篩分過程。其截?cái)喾肿恿恳?般為6000到 50萬，孔徑為幾十nm，操作壓 超濾廢水預(yù)處理應(yīng)用于去除氨氮廢水中固體雜質(zhì)，去除病毒、熱源等大分子，去除0.1mm的大分子物體，

3、為滿足反滲透和電滲析的進(jìn)水條件。超濾工藝在高氨氮廢水處理中應(yīng)用特點(diǎn)第5頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四 反滲透能將廢水中的大部份氨根留在濃水側(cè)，透過液側(cè)的氨根僅留有少量，可達(dá)到10mg/l。 反滲透系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是占地少，運(yùn)行成本低，進(jìn)水控制在氨根小于5000時(shí)有利于透過液水質(zhì)達(dá)標(biāo)。 當(dāng)氨氮濃度過高時(shí)所需配套的多級(jí)反滲透操作壓力會(huì)過大，會(huì)影響膜系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，并使運(yùn)行透過液出水水質(zhì)難以低成本下達(dá)到規(guī)定要求。反滲透反滲透工藝在高氨氮廢水處理中的應(yīng)用特點(diǎn)第6頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四電滲析工藝在高氨氮廢水處理中應(yīng)用特點(diǎn) 電滲析適合濃縮高濃氨氮

4、廢水，采用電滲析濃縮比反滲透更容易將硝銨或氯化銨溶液濃縮到大于12%，電滲析的運(yùn)行成本約10元/噸，在高濃時(shí)比反滲透效率高。 電滲析占地面積多，操作安全性較差，易跑漏，運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)有觸電可能。 當(dāng)?shù)疂舛鹊蜁r(shí)ED運(yùn)行效率低，用ED很難將氨氮穩(wěn)定控制在10 mg/l，容易產(chǎn)生極化現(xiàn)象，大大增加了運(yùn)行成本。 電滲析第7頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四電極電極SO42-（CO32-）極室極室陽膜陰膜陽膜極水極水原水+-Cl-（F-）Cl-（F-）Na+（K+）Na+（K+）SO42-（CO32-）Mg2+（Ca2+）Mg2+（Ca2+）淡水室濃水室極水淡水濃水電滲析器工作原

5、理圖第8頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四 采用離子交換方法，會(huì)有樹脂再生的問題，再生不徹底易造成樹脂交換容量不足，進(jìn)水銨根離子不穩(wěn)定導(dǎo)致再生周期無法有效控制，進(jìn)水濃度過高，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定，產(chǎn)水值達(dá)不到出水規(guī)定的指標(biāo)。 再生操作維護(hù)困難，再生過程中需消耗大量的酸堿，造成二次污染。 其優(yōu)點(diǎn)：投資較低，運(yùn)行成本較低。不適用于氨根過高的廢水。離子交換離子交換工藝在氨氮處理中的應(yīng)用特點(diǎn)第9頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四處理方法基本優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)適用范圍反滲透膜法自動(dòng)化程度高，占地少，無二次污染。工藝復(fù)雜，濃度高時(shí)操作壓力偏高，投資較高回用水質(zhì)要求求較

6、低氨氮值電滲析膜法分離工藝無二次污染，操作壓力低，耐腐蝕性好。占地多，運(yùn)行維護(hù)麻煩，運(yùn)行電耗高。適用濃縮水要求高濃氨氮值離子交換法工藝簡單，操作方便，投資較省。樹脂用量大、再生難,費(fèi)用高,有二次污染。低濃度氨氮廢水傳統(tǒng)生化法工藝成熟，脫氮效果較好。流程長，反應(yīng)器大，占地多，常需外加碳源，能耗大，成本高。低濃度氨氮廢水氨吹脫法(汽提法)工藝簡單，效果穩(wěn)定，適用性強(qiáng)，投資較低。能耗大，有二次污染，出水氨氮仍偏高。各種濃度廢水，多用于中、高濃度廢水折點(diǎn)氯化法設(shè)備少，投資省，反應(yīng)速度快，能高效脫氮。操作要求高，成本高，會(huì)產(chǎn)生有害氣體。各種濃度廢水，多用于低濃度廢水磷酸銨鎂沉淀(MAP)法工藝簡單，操作

7、簡便，反應(yīng)快，影響因素少，節(jié)能高效，能充分回收氨實(shí)現(xiàn)廢水資源化。用藥量大、成本較高；MAP用途有待開發(fā)。各種濃度廢水、尤其高濃度氨氮廢水反滲透、電滲析、離子交換及其它工藝在氨氮濃縮分離中的優(yōu)缺點(diǎn)第10頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四 采用反滲透膜法處理技術(shù)可回收大量淡水和有用物資濃縮液,結(jié)合后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶工藝可實(shí)現(xiàn)廢水零排放從而消除了環(huán)境污染,是一項(xiàng)極具推廣價(jià)值的環(huán)保技術(shù)，但其適用于低濃度氯化銨廢水處理 當(dāng)濃度超過6%時(shí)能耗高，光采用反滲透已沒有多少作用。我們研制了電滲析和反滲透結(jié)合工藝來處理氯化銨廢水，整個(gè)過程基本上無廢水排放,實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源、消除環(huán)境污染、回收利用廢

8、水中氯化銨等三重目標(biāo)，濃縮結(jié)晶后可用于回收農(nóng)業(yè)級(jí)氯化銨。使系統(tǒng)真正達(dá)到了清潔生產(chǎn)。 膜技術(shù)在氯化銨廢水資源化中的應(yīng)用第11頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四設(shè)計(jì)進(jìn)水量 電滲析處理水量：8m2/h； 一級(jí)反滲透處理量：40m2/h，每套各20m2/h； 二級(jí)反滲透處理量：24m2/h；設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) 電滲析進(jìn)水水質(zhì)：6（氯化銨濃度）,120T/d； 一級(jí)反滲透進(jìn)水水質(zhì)：1-2（氯化銨濃度）,360T/d 二級(jí)反滲透進(jìn)水水質(zhì)：氨氮=0.3g/l，氯離子設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 電滲析出水水質(zhì)： 1213%（氯化銨濃度）； 二級(jí)反滲透出水水質(zhì)：80mg/l（氯化銨濃度）；480T/d 氯化

9、銨廢水零排放工程第12頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四 二級(jí)RO 濃縮水去一級(jí)RO原水一級(jí)RO系統(tǒng)循環(huán)泵循環(huán)泵RO 濃縮液進(jìn)入電滲析增壓泵保安過濾器10保安過濾器5傳輸泵RO 滲透水回用蒸發(fā)系統(tǒng)(300 PSI)一級(jí)RO 滲透水去二級(jí) RO回收率 : 80 to 85%阻垢劑0.3%氯化銨原水高壓泵(300 PSI)(50 PSI)循環(huán)回用ROROROED濃縮液去蒸發(fā)電滲析電滲析淡水去一級(jí)RO原水二級(jí)RO系統(tǒng)蒸發(fā)冷凝水進(jìn)入RO6%氯化銨原水晶體外賣480T/D氯化銨工藝流程簡圖第13頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四 結(jié)合RO和ED優(yōu)缺點(diǎn)及氯化

10、銨廢水的特性，我公司在浙江華友鈷鎳有限公司應(yīng)用RO+ED工藝處理氯化銨廢水，該工藝很好地利用了RO和ED的優(yōu)勢(shì)，又避免了RO和ED的不足部份，在達(dá)到濃水大于12%，淡水控制氨氮含量10 mg/l的同時(shí)降低了整個(gè)系統(tǒng)的投資成本和運(yùn)行成本，系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定，操作更簡便，安全性更高。 本工藝無需再生，無二次污染，濃縮液返回至硝銨原料液再回用，較好地實(shí)現(xiàn)了資源回收。工藝的選擇 及說明第14頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四處理水量：480T/D廢水水質(zhì)：氯化銨0.4% 0.5%工藝：兩級(jí)RO膜：抗污染膜壓力：25kg/cm2回用液：NH4+15mg/l反滲透部份的工藝設(shè)計(jì)第15頁

11、，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四處理量：480T/D氯化銨ED部份：400*1600mm 250對(duì)膜 數(shù)量：20臺(tái)排列：五組,3-5臺(tái)/組濃液：13%，淡液：0.5%回至RO電滲析部份的工藝設(shè)計(jì)第16頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四反滲透部份現(xiàn)場(chǎng)工藝界面設(shè)計(jì)第17頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四電滲析部份現(xiàn)場(chǎng)工藝界面設(shè)計(jì)第18頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四氯化銨固體資源化 氯化銨廢水從0.4%濃縮到15%以上,再通過蒸發(fā)制成氯化銨晶體第19頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，

12、星期四浙江華友氯化銨廢水零排放工程運(yùn)行成本概算 118.8萬元/年7.5元/ m315萬元/年1.26元/ m3合計(jì)：運(yùn)行費(fèi)用299.4萬元/年，折算19.37元/m3158.4萬元/年10元/ m37.2萬元/年0.61元/ m3膜運(yùn)行成本合計(jì)：運(yùn)行費(fèi)用141萬元/年，折算9.37元/m3第20頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四運(yùn)行成本：膜運(yùn)行成本可以控制在6-10元/噸廢水，遠(yuǎn)比蒸發(fā)的工藝節(jié)能;工程投資：噸水投資約為25-30萬元，進(jìn)水水質(zhì)越低投資也低;經(jīng)濟(jì)效益：原蒸發(fā)運(yùn)行費(fèi)用為70元/噸，膜工藝結(jié)合蒸發(fā)運(yùn)行成本為20元/噸，節(jié)約50元/噸，每天比原工藝節(jié)2.4萬元

13、，年產(chǎn)生效益800萬元。浙江華友氯化銨廢水零排放工程經(jīng)濟(jì)效益第21頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四采用反滲透和電滲析膜法處理硝氨廢水，不僅回收了硝氨原料，而且還將大量淡水回用于吸收塔, 實(shí)現(xiàn)廢水零排放從而消除了環(huán)境污染，是一項(xiàng)極具推廣價(jià)值的環(huán)保技術(shù)。 硝氨的生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢水主要是，光采用反滲透只能濃縮至6-7%，而電滲析則能將硝氨濃縮至12%-13%。我們推廣電滲析和反滲透結(jié)合工藝來處理硝銨廢水，整個(gè)過程無廢水排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源、消除環(huán)境污染、回收利用廢水中硝銨等三重目標(biāo)，替代了以往的全電滲析工藝，使系統(tǒng)運(yùn)行成本更低，成為節(jié)能的清潔生產(chǎn)工藝。 膜技術(shù)在硝銨廢水資

14、源化中的應(yīng)用第22頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四1、廢水為硝銨，水量12T/H;2、硝銨濃度約0.20;3、PH為 2.04.04、溫度 40廢水來源和水質(zhì)情況 處理后的技術(shù)指標(biāo)1、回用透過液水量11.8T/H，NH4+量10mg/l;2、濃液量約0.2T/H，硝銨濃度12%;3、PH為 6.57.04、溫度 3540第23頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四某硝氨企業(yè)簡要工藝流程圖 第24頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四工藝流程說明 硝銨冷凝液通過投加硝酸或氨水，在調(diào)節(jié)反應(yīng)罐內(nèi)將PH控制在6左右，再經(jīng)冷卻到35以下后

15、，硝銨廢水經(jīng)增壓泵打入反滲透系統(tǒng)，廢水通過反滲透系統(tǒng)中的兩級(jí)保安過濾器過濾，去除硝銨廢水中可能帶入的細(xì)小雜質(zhì)，確保后續(xù)處理系統(tǒng)運(yùn)行安全及減少RO膜污染。 經(jīng)過一級(jí)RO后的淡液進(jìn)入二級(jí)RO系統(tǒng)進(jìn)一步處理，其中經(jīng)二級(jí)RO處理后的透過液（氨氮小于等于10mg/l，PH為6左右）送往冷卻系統(tǒng)做為冷卻循環(huán)水補(bǔ)充水，而二級(jí)RO的濃縮液回一級(jí)RO進(jìn)水再濃縮處理； 一級(jí)RO濃縮液去電滲析系統(tǒng)，電滲析系統(tǒng)分成濃淡兩室，其中小部分反滲透濃水經(jīng)電滲析濃側(cè)進(jìn)一步濃縮當(dāng)濃度達(dá)到12%以上后回生產(chǎn)工藝 ，而絕大部分的反滲透濃水經(jīng)電滲析淡水側(cè)進(jìn)一步脫鹽，當(dāng)?shù)畟?cè)硝銨廢水比進(jìn)反滲透的原廢水低時(shí)，淡水側(cè)硝銨廢水再回反滲透系統(tǒng)進(jìn)

16、一步脫鹽，完成整個(gè)工藝路線。第25頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四本套系統(tǒng)特點(diǎn)（1）、膜法氨氮資源化的投資和運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠。（2）、采用的耐腐蝕的玻璃鋼外殼的保安濾器，對(duì)應(yīng)孔徑約為20m-5m兩道過濾去除顆粒物雜質(zhì)，保證反滲透和電滲析膜的安全進(jìn)水條件。（3）、采用電滲析工藝在低壓運(yùn)行狀態(tài)下就能保證濃水高濃度的指標(biāo)，運(yùn)行耗電量略高，但采用反滲透預(yù)濃縮后再經(jīng)電滲析，是一種節(jié)能而又環(huán)保的處理工藝。（4）、反滲透+電滲析氨氮回用系統(tǒng)；對(duì)各個(gè)單體設(shè)備將進(jìn)行優(yōu)化組合，改進(jìn)提高，除了保證其運(yùn)行性能外，盡可能使設(shè)備結(jié)構(gòu)更加合理實(shí)用、操作維護(hù)更加方便、外觀更加簡潔美觀；第

17、26頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四硝氨濃縮的運(yùn)行成本計(jì)算依據(jù)：年生產(chǎn)天數(shù)按330天計(jì)，天運(yùn)行時(shí)間按24小時(shí)計(jì)，小時(shí)處理量按12m3/h計(jì)，每天處理料液量為288m3；電費(fèi)按0.8元/KWH計(jì)，硝酸費(fèi)用為2500元/噸。電費(fèi)：每天用電量為1600.7KWH,電費(fèi)為1280.56元，每年電費(fèi)為42.2585萬元；所需電費(fèi)為4.45元/噸;人工費(fèi)：每年為8萬元（按4人計(jì)），人工費(fèi)為：0.84元/噸;藥劑費(fèi)：考慮加硝酸及一月清洗一次，加硝酸量按2KG/t，藥劑費(fèi)為5.0元/噸，由于加入的硝酸最后均回至了原料液中，所以加藥費(fèi)用在此可以忽略不計(jì)，考慮清洗藥劑約需要300元/月，

18、則運(yùn)行成本0.03元/噸; 保安濾芯更換費(fèi)用：按兩個(gè)月更換一次計(jì)算，每次更換需1000元，則需要的更換費(fèi)用為0.03元/噸;第27頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四硝氨濃縮的運(yùn)行成本反滲透膜更換費(fèi)用：（一級(jí)抗污染膜更換周期按2年計(jì)，膜費(fèi)用按8000元/支）每年膜更換費(fèi)用為7.2萬元，每m3廢水膜更換費(fèi)用為0.76元, 二級(jí)膜更換周期按3年計(jì)，膜費(fèi)用按7500元/支，每年膜更換費(fèi)用為3.75萬元，每m3料液膜更換費(fèi)用為0.39元,反滲透膜更換費(fèi)用合計(jì)為1.15元/噸;電滲析膜更換費(fèi)用：（更換周期按3年計(jì)，膜費(fèi)用按16萬元）每年膜更換費(fèi)用為8萬元，電滲析膜更換費(fèi)用為0.84

19、元/噸;以上各項(xiàng)合計(jì)： 處理每噸廢水運(yùn)行費(fèi)用=4.45+0.84+0.03+0.03+1.1+0.84=7.29元 天運(yùn)行費(fèi)用為：2099.52元 年運(yùn)行費(fèi)用為：69.28萬元第28頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四硝氨濃縮的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)回用水的效益： 按鍋爐用水每噸4元計(jì)算，每天回用約280T鍋爐用水，則每天因回用 水產(chǎn)生的效益有1120元，則每年為36.96萬元?；赜孟蹁@原料的效益： 按硝銨每噸3000元計(jì)，由于是液體，按12%硝銨每噸360元計(jì)，則每天回用約4.8噸硝銨，則天回用經(jīng)濟(jì)效益有1728元，則每年為57.02萬元。年回用資源合計(jì)=36.96+57.02=

20、93.98萬元總經(jīng)濟(jì)效益=93.98-69.28=30.7萬元 如采用全電滲析工藝運(yùn)行電費(fèi)成本在10.55元/t左右，電滲析膜及部份隔板的更換按三年壽命計(jì)算，更換一次費(fèi)用需要80萬元，折算至運(yùn)行成本2.80元/t左右，加上電滲析由于修護(hù)費(fèi)用較高，如更換檢漏等人工費(fèi)約需要1.0元/t左右，合計(jì)：14.35元/t，天運(yùn)行成本為4132.8元,年運(yùn)行成本需要136.38萬元。 第29頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四回用的效益 如采用全電滲析工藝運(yùn)行電費(fèi)成本在10.55元/t左右，電滲析膜及部份隔板的更換按三年壽命計(jì)算，更換一次費(fèi)用需要80萬元，折算至運(yùn)行成本2.80元/t左

21、右，加上電滲析由于修護(hù)費(fèi)用較高，如更換檢漏等人工費(fèi)約需要1.0元/t左右，合計(jì)：14.35元/t，天運(yùn)行成本為4132.8元,年運(yùn)行成本需要136.38萬元。 全電滲析法要比采用反滲透結(jié)合電滲析的方法運(yùn)行成本高出近一倍，占地也多，維護(hù)不方便，通過了解以往的硝銨廠家的運(yùn)行情況，如陜西興化30t/h的硝銨濃縮項(xiàng)目配置了52臺(tái)電滲析器，總投資要1000余萬元，淡水控制在氨氮小于15mg/l。全電滲析的方法僅有利于濃縮液的回用，而不利于低透過液小于10mg/l的水質(zhì)控制，一次性投資比膜集成法略高。 所以本項(xiàng)目我們推薦最優(yōu)的膜集成方法，使硝酸銨生產(chǎn)過程中的廢水實(shí)現(xiàn)零排放。而且也為用戶創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益

22、。第30頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四壓力：膜大多靠靜壓差來實(shí)現(xiàn)分離的;濃度：為提高得率，過濾中濃度會(huì)下降;溫度：當(dāng)廢水溫度高時(shí)，需加冷卻器;流速：需要保持膜面錯(cuò)流狀態(tài);通量：衰減明顯時(shí)需及時(shí)清洗恢復(fù);PH：需要保持PH值約6左右，氨氮脫除率高;污染：去除在濃縮中可能帶來的無機(jī)結(jié)垢和有機(jī)污染，超濾或納濾作為預(yù)處理，保證濃縮效率。影響膜過濾的關(guān)鍵因素第31頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四膜的污染大體可分為沉淀污染、吸附污染、生物污染?？梢酝ㄟ^控制膜污染影響因素，減少膜污染的危害，延長膜的有效操作時(shí)間，減少清洗頻率，提高生產(chǎn)能力和效率，因此在應(yīng)用膜技術(shù)的過程中，必須注意以下幾點(diǎn):進(jìn)料液的預(yù)處理：預(yù)過濾、pH及前道處理的控制；選擇合適的膜材料：提高脫鹽率，減輕膜的吸附及衰減；改善操作條件：加大流速，保證膜面湍流狀態(tài)；停機(jī)或一定時(shí)間內(nèi)用凈水快沖洗，防污物積累；加入防止結(jié)垢的有效藥劑，如酸、殺菌劑和堿等。合理的化學(xué)清洗：以保持膜通量及過濾的有效性。防止膜污染的方法第32頁，共35頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)59分，星期四本工藝技術(shù)特點(diǎn)總結(jié)1、針對(duì)高氨氮廢水，采用生物法已經(jīng)很難解決達(dá)標(biāo)排放問題，而用吹脫法氨氮濃度又偏低的情況下，我們采用零排放的工藝路線，通過膜集成工藝，做到回