含氨氮蒸发冷凝水处理方法

技术领域

本发明涉及去盐工艺，特别涉及含氨氮蒸发冷凝水处理方法。

背景技术

在原来的化工盐水处理中，特别是含氨氮的蒸发冷凝水的回收中，采用的两级RO(反渗透膜)+脱盐树脂进行处理，但是脱盐树脂吸附氨氮及阴离子(硝酸根、氯根、硫酸根)吸附效果虽好，但是再生时一般会用6-8％氨水和6-8％硫酸溶液，再生费用较高，增大蒸发器处理量；树脂存在一定寿命，一般3-5年后，树脂性能不能满足要求，需要当作危险固废处理；如果受到两级RO产水电导率波动影响(10-40us/cm)，会造成树脂出水波动较大。

反渗透膜是一种模拟生物半透膜成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种出水质量更平稳且环保的含氨氮蒸发冷凝水处理方法。

本发明采用的技术方案是，一种含氨氮蒸发冷凝水处理方法，包括以下步骤：

Step1、接收含氨氮蒸发冷凝水；

Step2、将酸溶液加入到所述含氨氮蒸发冷凝水并将含氨氮蒸发冷凝水经过反渗透膜处理得到第一产水；

Step3、将酸溶液加入到所述第一产水并将第一产水经过反渗透膜处理得到第二产水；

Step4、将酸溶液加入到所述第二产水并将第二产水经过电解除盐处理得到电导率＜1us/cm的输出水，在经过电解除盐处理时采用设备的可抗受电导率波动范围为10-43us/cm。

通过采用将含氨氮蒸发冷凝水经过两级反渗透处理后，再经过电解除盐处理，相比于目前在含氨氮蒸发冷凝水处理中采用的脱盐树脂处理方式，本方法中的电解除盐设备达到使用寿命后，不会当成危险固废处理，即后期处理成本较低，节能环保，并且在本方法中采用电解除的方式在清洗和再生时无需消耗酸碱，强化了本方法的节能环保特性，采用设备的可抗受电导率波动范围为10-43us/cm时，使最终出水更稳定。

进一笔地是，所述输出水的电导率≥0.056us/cm。

进一笔地是，接收含氨氮蒸发冷凝水时先对含氨氮蒸发冷凝水进行预处理使该含氨氮蒸发冷凝水处于≤30℃并保持含氨氮蒸发冷凝水流畅。

将含氨氮蒸发冷凝水处于≤30℃时再进行反渗透膜处理，以保障反渗透处理的顺利进行并保障处理设备的安全运行。

进一笔地是，将含氨氮蒸发冷凝水经过反渗透膜处理得到的浓水经过至少两级的反渗透膜处理且反渗透膜压强值随所处级数逐渐增高，以得到最终浓水。这里的浓水经过至少两级反渗透膜处理以充分浓缩。

进一笔地是，将经过至少两级的反渗透膜处理中得到的产水回流至所述第一产水并与该第一产水混合，这样以做到十分充分的对产水和浓水的回收利用，以作为近似零排放。

进一笔地是，将所述最终浓水进行去铵盐处理，这样以充分的对最终浓水进行回收。

进一笔地是，将所述第二产水经过电解除盐处理后得到的浓水与第一产水混合后再次经过反渗透膜处理。这样以保障最终产水的纯度。

进一笔地是，将产生所述第二产水时得到的浓水与所述含氨氮蒸发冷凝水混合后经过反渗透膜处理。

进一笔地是，每次经过反渗透膜处理得到产水或浓水均设置缓冲容器，暂存产水或浓水，在每次处理后，都设置一缓冲容器对产水或浓水进行存储，以方便下一级处理。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为用于说明本一种含氨氮蒸发冷凝水处理方法的示意图；

图中标记：第一反渗透膜装置1、第一反渗透膜处理单元110、第一产水罐111、第一浓水罐112、第二反渗透膜处理单元120、第二浓水罐121、第三反渗透膜处理单元130、第三浓水罐131、第二反渗透膜装置2、第二产水罐201、第二反渗透膜装置浓水输出管202、电解除盐装置3、电解除盐装置产水罐301、电解除盐装置产水罐301、电解除盐装置浓水回流管302、换热装置400、冷冻机组410、冷媒储罐420、冷却液循环系统430、去铵盐蒸发装置5、原水罐6。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

一种含氨氮蒸发冷凝水处理方法，包括以下步骤：

Step1、接收含氨氮蒸发冷凝水；

Step2、将酸溶液加入到所述含氨氮蒸发冷凝水并将含氨氮蒸发冷凝水经过反渗透膜处理得到第一产水；

Step3、将酸溶液加入到所述第一产水并将第一产水经过反渗透膜处理得到第二产水；

Step4、将酸溶液加入到所述第二产水并将第二产水经过电解除盐处理得到电导率＜1us/cm的输出水，在经过电解除盐处理时采用设备的可抗受电导率波动范围为10-43us/cm。

接收含氨氮蒸发冷凝水时先对含氨氮蒸发冷凝水进行预处理使该含氨氮蒸发冷凝水处于≤30℃并保持含氨氮蒸发冷凝水流畅。

将含氨氮蒸发冷凝水处于≤30℃时再进行反渗透膜处理，以保障反渗透处理的顺利进行并保障处理设备的安全运行。

在接收含氨氮蒸发冷凝水时，可以先将含氨氮蒸发冷凝水存储在原水罐中，此时存储在原水罐中的含氨氮蒸发冷凝水需要将温度下降在40℃以下，这里保障含氨氮蒸发冷凝水温度在40℃以下可以通过冷却装置进行主动的降温，之后再将含氨氮蒸发冷凝水输入到换热器中将温度下降到30℃或30℃以下。

通过采用将含氨氮蒸发冷凝水经过两级反渗透处理后，再经过电解除盐处理，相比于目前在含氨氮蒸发冷凝水处理中采用的脱盐树脂处理方式，本方法中的电解除盐设备达到使用寿命后，不会当成危险固废处理，即后期处理成本较低，节能环保，并且在本方法中采用电解除的方式在清洗和再生时无需消耗酸碱，进一步强化本方法的节能环保特点。

优选的，输出水的电导率≥0.056us/cm。

将含氨氮蒸发冷凝水经过反渗透膜处理得到的浓水经过至少两级的反渗透膜处理且反渗透膜压强值随所处级数逐渐增高，以得到最终浓水。这里的浓水经过至少两级反渗透膜处理以充分浓缩。优选的，含氨氮蒸发冷凝水经过三级的反渗透膜对浓水进行浓缩，第一级可选用40bar反渗透膜，第二级可采用80bar反渗透膜，第三级可以采用120bar反渗透膜。

将经过至少两级的反渗透膜处理中得到的产水回流至所述第一产水并与该第一产水混合，这样以做到十分充分的对产水和浓水的回收利用，以作为近似零排放。

将所述最终浓水进行去铵盐处理，这样以充分的对最终浓水进行回收。

将所述第二产水经过电解除盐处理后得到的浓水与第一产水混合后再次经过反渗透膜处理。这样以保障最终产水的纯度。

将产生所述第二产水时得到的浓水与所述含氨氮蒸发冷凝水混合后经过反渗透膜处理。

每次经过反渗透膜处理得到产水或浓水均设置缓冲容器，暂存产水或浓水，在每次处理后，都设置一缓冲容器对产水或浓水进行存储。

如图1，本方法可以采用一种含氨氮蒸发冷凝水回收系统，包括：

第一反渗透膜装置1，用于接收含氨氮蒸发冷凝水输出第一处理水；

第二反渗透膜装置2，该第二反渗透膜装置2与第一反渗透膜装置1的输出端连通，用于接收第一处理水输出第二处理水；

电解除盐装置3，该电解除盐装置3与第二反渗透膜装置2的输出端连通，用于接收第二处理水，所述电解除盐装置3为输出产水为电导率＜1us/cm的电解除盐装置3。

设置上述的反渗透膜装置产出经过两级处理的产水，将产水直接输送到输出产水为电导率＜1us/cm的电解除盐装置3，相比于传统的采用脱盐树脂装置，本系统再生时无需加氨水和硫酸溶液，减小了整个系统的处理量，并且相比于传统的采用脱盐树脂装置，采用电解除盐装置3在使用完之后也不会作为危险固废处理，更加环保。

本实施方式中的反渗透膜装置是一种对透过的物质具有选择性的半透膜，只能透过溶剂而回不能透过溶质的薄膜称之为理答想半透膜。相同体积的稀溶液(淡水)和浓溶液(盐水)分别置于反渗透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象即为渗透。

当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于反渗透膜选择性截留作用将溶液中的溶质与溶剂分离。

上述的电解除盐装置3(Electrodeionization)，采用将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合，将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。

第一反渗透膜装置1包含至少三级串联的反渗透膜处理单元。即通过多级的、分段的反渗透膜处理单元进行浓缩氨氮，保障对氨氮进行充分浓缩，这里设置的级别可以根据氨氮含量指标变化和纯水水收率进行设置。三级串联的反渗透膜处理单元中的最末端的反渗透膜处理单元的输出端连接去铵盐蒸发装置5，该至少三级串联的反渗透膜处理单元中首端的反渗透膜处理单元的浓水输出口与相邻的反渗透膜处理单元的输入端连通。

具体的，本实施方式中，可采用三级的反渗透膜处理单元对浓水进行浓缩，第一反渗透膜装置1包含第一反渗透膜处理单元110、第二反渗透膜处理单元120和第三反渗透膜处理单元130，所述第二反渗透膜处理单元120和第三反渗透膜处理单元130上均设置有用于接收氨水溶液的输入口，以保障来自第一反渗透膜处理单元110的浓水能充分的反应。

第二反渗透膜装置2和第一反渗透膜装置1的第一反渗透膜处理单元110在本实施方式中均可以采用40bar反渗透膜，上述的第二反渗透膜处理单元120可以采用80bar反渗透膜，上述的第三反渗透膜处理单元130可以采用120bar反渗透膜。

第二反渗透膜处理单元120和第三反渗透膜处理单元130上均设置有用于产水回流到第一反渗透膜处理单元110的回流输出管，以保障将产水与浓水的充分回收、利用。

这里的的至少三级串联的反渗透膜处理单元形成一条对氨氮进行充分浓缩处理路径。上述的第二反渗透膜装置2可以只包含一个反渗透膜处理单元。电解除盐装置3也可以对应的设置电解除盐装置产水罐301，最终得到的清水或纯水进入该电解除盐装置产水罐301。

上述的反渗透膜处理单元或反渗透膜装置可以对应的设置产水罐或浓水罐，如第一反渗透膜装置1包含第一反渗透膜处理单元110和第一产水罐111，第二反渗透膜装置2设置有收集该第二反渗透膜装置2产水的第二产水罐201。

第一反渗透膜装置1的第一反渗透膜处理单元110设置有第一浓水罐112，第二反渗透膜处理单元120设置有的第二浓水罐121，第三反渗透膜处理单元130设置有的第三浓水罐131。

第一浓水罐112与第二反渗透膜处理单元120连接，第一浓水罐112的中的浓水流向第二反渗透膜处理单元120，第二反渗透膜处理单元120和第三反渗透膜处理单元130的均与第一产水罐111连接，使第一产水罐111收集第一反渗透膜处理单元110、第二反渗透膜处理单元120和第三反渗透膜处理单元130的产水。

电解除盐装置3设置有用于将该电解除盐装置3的浓水输出到第二反渗透膜装置2的电解除盐装置浓水回流管302，这样以循环方式对电解除盐装置3的浓水进行处理，保障电解除盐装置3的产水的纯度，第一反渗透膜装置1中的第一反渗透膜处理单元110产出的浓水流向第二反渗透膜处理单元120进行处理。第二反渗透膜装置2的浓水输出端连接有输向第一反渗透膜装置1输入端的第二反渗透膜装置浓水输出管202，这里的第一反渗透膜装置1输入端可以设置原水罐6。

第一反渗透膜装置1的输入端连接有换热装置400，该换热装置400的换热介质输入端连接有用于对换热介质进行冷却的冷冻机组410，即对第一反渗透膜装置1要接收的输入液进行温度控制，以保障反渗透膜装置有效、安全运行。这里的换热装置400可以采用水冷排管等即可。这里的冷冻机组410采用常规的制冷设备即可。

冷冻机组410冷却液输入端连接有冷却液循环系统430，该冷却液循环系统430的输入端与该冷冻机组410的待降温冷却液输出端连接，所述冷冻机组410的已降温冷却液输出端通过冷媒储罐420与换热装置400连接。

优选的，第一反渗透膜装置1的输出端设置有用于加入酸溶液的酸溶液输入口和所述第二反渗透膜装置2的输出端设置有用于加入酸溶液的酸溶液输入口。

电解除盐装置3为可抗受电导率波动范围为10-43us/cm的装置，这里选用可抗受电导率波动范围为10-43us/cm的装置，以保障电解除盐装置3具有良好抗冲击性。

实施举例，氯化铵蒸发冷凝水由泵送入板式换热进行换热，对废水水温进行换热，使水温稳定控制在30±2℃；

将降温后的水，通过加入盐酸调节pH值至6.5-7.2送入第一反渗透膜处理单元，第一反渗透膜处理单元浓水送入第二反渗透膜处理单元，第二反渗透膜处理单元浓水送入第三反渗透膜处理单元，第三反渗透膜处理单元浓水最终排出系统。第一反渗透膜处理单元、第二反渗透膜处理单元、第三反渗透膜处理单元产水最终汇总在第一产水罐；

3)第一产水罐产水通过加入盐酸调节pH值至6.5-7.2送入第二反渗透膜装置，得到第二反渗透膜装置产水并储存在第二产水罐内，第二反渗透膜装置浓水直接送回原水罐；

4)第二反渗透膜装置产水通过加入盐酸调节pH值至6.5-7.2送入电解除盐装置，最终得到符合要求的电解除盐装置产水并储存在电解除盐装置产水罐内，电解除盐装置浓水直接送入第一产水罐。

下表1为本方法采用含氨氮蒸发冷凝水回收系统实施举例的水质估算及物料平衡表。

表1

从该表可以得知，本方法使最终水收率保持在81％以上，且氨氮含量在0.32mg/l，本方法具有较高的水收率，较强的去盐效能，并且采用电解除盐装置相比于传统的脱盐树脂进处理，电解除盐设备达到使用寿命后，不会当成危险固废处理，即后期处理成本较低，节能环保，并且在本方法中采用电解除的方式在清洗和再生时无需消耗酸碱，强化了本方法的节能环保特性，采用设备的可抗受电导率波动范围为10-43us/cm时，使最终出水更稳定。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。