氨氮废水吹脱方案成都泰润环境工程有限公司1

氨氮废水处理技术方案目录第一节设计单位简介.........................................................错误!未定义书签。第二节设计规范及要求...................................................................................3一、基本设计参数...............................................................................................3二、设计出水参数...............................................................................................3三、设计执行的法令、法规及主要标准、规范...............................................3四、设计原则......................................................................................................4第三节工程设计...............................................................................................5一、废水处理工艺选择.......................................................................................5二、氨氮吹脱工艺流程说明...............................................................................9三、氨氮吹脱塔设计...........................................................................................9四、设备配置清单.............................................................................................10第四节经济技术分析.....................................................................................12一、运行成本测算.............................................................................................12二、投资报价......................................................................................................13第五节经济技术分析.....................................................................................15一、设计组织......................................................................................................15二、质量保证措施...........................................................................................16第二节设计规范及要求一、基本设计参数根据甲方提资料，本工程设计进出水水质如见表。序号项目单位污染物浓度备注1CODcrmg/L≤200002NH3-Nmg/L≤25003pH无1.54盐分mg/L≤550005水量m3/d500二、设计出水参数序号项目单位污染物浓度备注1CODcrmg/L——2NH3-Nmg/L≤2003pH无8-94盐分mg/L≤500005水量m3/d500三、设计执行的法令、法规及主要标准、规范1)中华人民共和国环境保护法（2015年1月）2)中华人民共和国水污染防治法（2008年6月）3)化工建设项目环境保护设计规范（GB50483-2009）4)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（1997年3月）5)《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）6)《中华人民共和国大气污染防治法》（2000年9月）及修订案（2015年1月）7)《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）8)各专业设计规范及标准（现行）9)各专业施工验收标准及规范（现行）10)公司提供的污水水量、水质资料估算资料11)《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）12)《环境噪声标准》（GB5096-2008）13)《低压电器电控箱》（GB4720-84）14)《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50210-2011）15)《电气装置安装施工质量及验收规范》（GB50254至GB50259-1996）16)《电气安装工程整理检验、评定标准》（GBI303-1998）四、设计原则1)严格遵守国家关于环境保护的法令、政策、标准及规范。2)通过技术经济比较和论证,选择适合本工程废水特性的工艺路线和流程，充分吸取同类工程的设计、建设和调试经验，优化、完善工艺组合，力求流程先进合理、操作简单实用、运行成本低廉，确保处理效果稳定达到并优于业主提出的指标。3)设备、仪表、材料选用质量稳定、性价比高、售后服务有保障的新型高效节能产品，努力降低能耗和运行成本。4)在满足工艺要求的前提下，根据实际需要合理确定自控水平，以适当减轻工人的劳动强度和改善劳动条件为目的，不盲目追求所谓的全自动。5)精心设计，在节约用地的原则下，做到站区功能分区明确、建（构）筑物实用美观，建筑风格力求与主体工程保持一致。6)从方案设计开始，按现行定额和市场的实际情况，实事求是的计算、控制工程建设资金。7)采取切实措施，加强工程质量、进度管理，确保工程按计划试车、投运。第三节工程设计一、废水处理工艺选择目前去除氨氮主要的手段有：生化法、吹脱法、折点氯法和离子交换法。其各自的反应机理如下：生物脱氮原理如下：在好氧条件下有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长的情况下被进一步氧化成硝酸盐。脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐NOx-N中的氧作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气N2，从而完成污水的脱氮过程。利用生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺，本工程进水氨氮浓度不高（约为60mg/L），且进入生化的BOD5/N，可以通过生化系统达到脱氮的目的，因此本方案工艺的选型应具有一定脱氮的功能。要达到生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌，其比生长率μs明显小于异养菌的比生长率μh，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是μs≥μh，即系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统的泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷≤0.18kgBOD5/kgMLSS·d时，一般认为就可以达到硝化及反硝化的目的。吹脱法去氨氮原理如下：吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。常用空气作载体（若用水蒸气作载体则称汽提）。水中的氨氮，大多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。其平衡关系式如下：氨吹脱一般采用吹脱池和吹脱塔2类设备，但吹脱池占地面积大，而且易造成二次污染，所以氨气的吹脱常采用塔式设备。吹脱塔常采用逆流操作，塔内装有一定高度的填料，以增加气—液传质面积从而有利于氨气从废水中解吸。常用填料有拉西环、聚丙烯鲍尔环、聚丙烯多面空心球等。废水被提升到填料塔的塔顶，并分布到填料的整个表面，通过填料往下流，与气体逆向流动，空气中氨的分压随氨的去除程度增加而增加，随气液比增加而减少。折点氯去氨氮机理：折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，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。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮污水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化，以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9～1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子，但由此引起的pH值下降一般可以忽略，因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右（以CaCO3计）。折点氯化法除氨机理如下：Cl2+H2O→HOCl+H++Cl－NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2ONHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl－NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl－折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低（小于50mg/L）的废水来说，用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点，常将此法与生物硝化连用，先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%～100%，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。选择性离子交换化去除氨氮机理：离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅质的阳离子交换剂，成本低，对NH4+有很强的选择性。O．Lahav等用沸石作为离子交换材料，将沸石作为一种把氨氮从废水中分离出来的分离器以及硝化细菌的载体。该工艺在一个简单的反应器中分吸附阶段和生物再生阶段两个阶段进行。在吸附阶段，沸石柱作为典型的离子交换柱；而在生物再生阶段，附在沸石上的细菌把脱附的氨氮氧化成硝态氮。研究结果表明，该工艺具有较高的氨氮去除率和稳定性，能成功地去除原水和二级出水中的氨氮。沸石离子交换与pH的选择有很大关系，pH在4～8的范围是沸石离子交换的最佳区域。当pH＜4时，H+与NH4+发生竞争；当pH＞8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。用离子交换法处理含氨氮10～20mg/L的城市污水，出水浓度可达1mg/L以下。离子交换法具有工艺简单、投资省去除率高的特点，适用于中低浓度的氨氮废水（＜500mg/L），对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。但再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理。废水氨氮含量高达2000ppm，因此本工程不可能直接选择生化法去除氨氮。吹脱法、折点氯法和离子交换法去除氨氮各有优劣势，其详细经济技术如下表：工艺优点缺点吹脱法1.工艺易控制，可以达到所需的去除率2.不受毒性物质影响3.能达总氮标准1.对温度控制要求严格2.需要调整pH值折点氯法1.能氧化所有的氨氮2.易调节3.占地少4.不受温度影响5.初次投资少哦1.可能产生去多氯残余物2.对pH值变化敏感3.运行费用高4.产生三氯甲烷前体物5.操作要求严格，防止产生三氯化氮离子交换法1.产生气态氨可以回收2.易于控制3.能达总氮标准1.