优秀的高氨氮比选工艺设计方案a51e0b1ea216147917112829

目录第1章综述......................................................................................................................................................11.1工程概况.................................................................................................................................................11.2污水来源与水量分析.............................................................................................................................11.3设计水量水质以及处理能力................................................................................................................11.6设计依据.................................................................................................................................................1第2章技术路线分析......................................................................................................................................22.1技术工艺比选氨氮去除工艺比选.........................................................................................................2第3章：氨气吹脱工艺分析............................................................................................................................4第4章：化学沉淀法工艺分析........................................................................................................................6第5章运行效果预测.........................................................................................................错误!未定义书签。第6章工艺流程示意图..................................................................................................................................7第6章运行效果预测......................................................................................................................................9第7章设计参数..............................................................................................................................................91第1章综述1.1工程概况1.2污水来源与水量分析1.2.1、污水来源主要是：1.2.2、水污染因素分析（水量与水质分析）1.3设计水量水质以及处理能力Q=5m3/h每天运行20小时即Q=100M3/D表1-1单位（mg/l，pH无单位）污染物名称Fe2+NH4+Cl-CupH污染物浓度单位(mg/1)≤8150≤2010≤15000851-21.6设计依据1)《中华人民共和国环境保护法》2)《中华人民共和国环境影响评价法》3)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)4)《给水排水工程快速设计手册》,中国建筑工业出版社，1996年。5)《水处理工程师手册》，化学工业出版社，2000年。6)《室外排水设计规范》GB50014-2006。7)《排水工程下册第四版》建筑工业出版社1999年8)《环境工程设计》化工出版社，2009年9)《环境保护工程技术规范》国家环境保护部发布210)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)11)《排水工程》第四版下册建筑出版社12)《废水处理工艺设计》崔玉川水利电力出版社13)《环境工程技术手册-废水处理工程技术手册》化学工艺出版社201314)《环境工程技术手册-废气处理工程技术手册》化学工业出版社2013第2章技术路线分析2.1技术工艺比选氨氮去除工艺比选处理方法基本优点主要缺点适用范围传统生化法工艺成熟，脱氮效果较好。流程长，反应器大，占地多，常需外加碳源，能耗大，成本高。低浓度氨氮废水氨吹脱法(汽提法)工艺简单，效果稳定，适用性强，投资较低。能耗大，有二次污染，出水氨氮仍偏高。各种浓度废水，多用于中、高浓度废水离子交换法工艺简单，操作方便，投资较省。树脂用量大、再生难,费用高,有二次污染。低浓度氨氮废水折点氯化法设备少，投资省，反应速度快，能高效脱氮。操作要求高，成本高，会产生有害气体。各种浓度废水，多用于低浓度废水磷酸铵镁沉淀(MAP)法工艺简单，操作简便，反应快，影响因素少，节能高效，能充分回收氨实现废水资源化。用药量大、成本较高；MAP用途有待开发。各种浓度废水、尤其高浓度氨氮废水（1）含氨氮废水的主要处理方法及其优缺点①传统生物脱氮法3传统生物脱氮技术是通过氨化、硝化、反硝化以及同化作用来完成。传统生物脱氮的工艺成熟，脱氮效果较好。但存在工艺流程长、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺点。②氨吹脱法包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法，其机理是将废水调至碱性，然后在吹脱塔中通入空气或蒸汽,经过气液接触将废水中的游离氨吹脱出来。此法工艺简单，效果稳定，适用性强，投资较低。但能耗大，有二次污染。③离子交换法离子交换法实际上是利用不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子(NH4+)发生交换反应，从而将废水中的NH4+牢固地吸附在离子交换剂表面，达到脱除氨氮的目的。虽然离子交换法去除废水中的氨氮取得了一定的效果，但树脂用量大、再生难,，导致运行费用高，有二次污染。④折点氯化法折点氯化法是投加过量的氯或次氯酸钠，使废水中的氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺。该方法的处理效率可达到90%~100%，处理效果稳定，不受水温影响。但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。⑤磷酸铵镁沉淀法向含氨氮废水中投加Mg2+和PO43-，三者反应生成MgNH4PO4·6H2O(简称MAP)沉淀。此法工艺简单，操作简便，反应快，影响因素少，能充分回收氨实现废水资源化。该方法的主要局限性在于沉淀药剂用量较大，从而致使处理成本较高，沉淀产物MAP的用途有待进一步开发与推广。目前，对高浓度氨氮废水处理主要采用吹脱、折点氯化和MAP化学沉淀等方法。吹脱法工艺简单，效果稳定，投资较低；但能耗大，有二次污染。折点氯化法处理效果稳定，不受水温4影响；但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。化学沉淀法虽能较好的去除氨氮并且实现资源回收，但该方法的主要局限性在于沉淀药剂用量较大，从而致使处理成本较高。去除高浓度硫酸盐废水的主要途径是利用硫酸盐还原菌在厌氧条件下将硫酸盐还原成硫化氢，硫化氢若不进行回收去除会对环境造成极大的危害。虽然利用脱氮硫杆菌可同时降解硫酸盐和氨氮，但这种方法必须分相进行，不能在同一反应器中同步进行，管理基建费相对较高。综合分析：本设计推荐工艺采用：空气吹脱法+化学沉淀法（备用工艺），确保氨氮低于过家家一级排放标准15mg/L。并采用装置将被吹脱的氨氮进行吸收，以减少对大气的二次污染。由于本处理系统为预处理，处理后污水纳入园区污水处理厂，因此化学沉淀除氨氮工艺为备选工序。第3章：氨气吹脱工艺分析吹脱法用于脱除水中氨氮，即通过调节pH，使水中氨离子成为游离氨，然后将气体通入水中，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。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：NH4++OH-NH3+H2O（1）氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算：Ka=Kw/Kb=（CNH3·CH+）/CNH4+（2）5式中：Ka———氨离子的电离常数；Kw———水的电离常数；Kb———氨水的电离常数；C———物质浓度。图3.1：水中NH4+和NH3存在的比例图3.2：逆流吹脱塔式（1）受pH值的影响，当pH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当pH值为10.5左右时，游离氨大致占95％.在空气吹脱下去除率大于95%。吹脱塔单套设计参数1、设计参数：处理量：2.5m3/h进水水质：氨氮≤2100（最高可以处理12000mg/L），pH13，温度50~60℃出水水质：氨氮≤15mg/L，pH～1162、吹脱塔设备组成：塔体主体部分：采用Q235钢板加工制作，防腐、保温；曝气系统、换热系统、避雷系统、排气系统；吹脱塔仪表：PH计（带温度补偿）、真空压力表、温度表（热传感）；曝气风机：Q=1500m3/hN=12kw引风机：Q=1500m3/hN=10kw3、药剂费：0.80～1.2元/吨废水4、加热蒸汽消耗：100kg/吨废水5、设备价格：32.00万元/台（不含税，不包括加药系统、运输费）第4章：化学沉淀法工艺分析MAP沉淀法反应机理NH4+一般情况下不与阴离子生成沉淀，但它的某些复盐不溶于水，如Mg·6H：0(MAP)、MnNH4PO4、NiNH4PO4、ZnNH4PO4等。MAP法就是向含NH：和PO]一的废水中添加镁盐，使之生成难溶MgNHPO·6H：0沉淀的方法，发生的主要化学反应如下：Mg2++NH4++HPO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+H+Mg2++NH4++PO43-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+H+Mg2++NH4++H2PO42-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+2H+经重力沉淀或过滤，可得到MAP。主要是利用以下化学反应：Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg2+][NH4+][PO437-]2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加MgCl2·6H2O和Na2HP04·12H20生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。：pH在9左右、温度25~C一30~C、反应物物质的量之比在1：1：1左右氨氮去除率效果较好，氨氮去除率达到90％以上。第5章工艺流程示意图本方案采用“空气吹脱+化学沉淀法”为主体的处理工艺，该工艺具有效果稳定、污染物去除彻底、操作方便、运行灵活