氨氮废水处理工程
设计方案
废水水量及水质确定
一、废水的水量
根据业主提供的废水处理量为：Q=240T/d，
二、废水的水质
根据业主提供的资料，废水水质如下：
NH4-N:6000mg/L T：30℃PH=7-8
SO42-：10000mg/L
废水处理要求
本项目设计废水处理能力为240T/d。
本工程废水处理后废水中氨氮含量达到国家一级排放标准，
即：NH3-N≤15mg/L
废水处理工艺方案
一、工艺确定原则
1、严格执行有关环境保护的各项规定，废水处理后氨氮含量达到该地区的地方排放标准氨氮小于15mg/L；
2、依据废水水质特点，在充分论证的基础上，选用先进合理的废水处理工艺，保证废水达标排放；
3、治理方案力求工艺简洁，方法原（机）理清晰明了；
4、处理系统具有灵活性和操作弹性，以适应废水水质、水量的变化；
5、本方案力求达到工艺先进、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便等特点；
6、处理后不造成二次污染。
二、工艺设计范围
1.废水处理工艺流程、工艺高程和各处理单元设计；
2.废水处理平面布置、设备选型、布置和控制设计；
3.废水处理区1.00m以内的所有工艺管道和线路设计；
三、污水处理工艺设计选择依据
1）、本工程的废水中主要污染物和控制指标为氨氮。
氨氮废水处理，目前国内采用的处理工艺有以下几种：
1、生化处理工艺
该工艺利用生物菌将有机氮转化为氨氮，再通过硝化与反硝化将硝态氮还原成气态氮从水中逸出，从而达到脱氮的目的。
但由于生物菌所能承受氨氮的浓度较低，一般不能超过200mg/L，当氨氮高于200-300mg/L 时，会抑制细菌生长繁殖。
因此该工艺只适用于氨氮含量200mg/L左右的低浓度氨氮废水。
此外，生化处理工艺工程占地面积较大，温度较低时，总脱氮效率也不高。
2、传统填料式的吹脱工艺
该工艺是利用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮等挥发性物质不断的由液相转移到气相中，从而达到从废水中去除氨氮的目的。
但由于氨氮在水中存在溶解平衡关系，当气液两相的氨处于平衡状态时，水中的氨氮将不能被吹脱逸出，因此该工艺不适用于高浓度氨氮废水。
且传统填料式吹脱工艺还存在吹脱效率低，吹脱风量大(气液比3000：1左右)、时间长，对温度要求高、填料易结垢等缺点。
3、蒸氨汽提法
蒸氨气体法也是利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系对氨氮进行分离，该工艺是把水蒸气通入废水中，当蒸气压超过外界压力时，废水沸腾从而加速了氨氮等挥发性物质的逸出过程。
与传统填料式吹脱相同的是，当气液两相中氨达到平衡时，蒸氨气提法也不能继续使水中氨氮持续逸出，因此单次气提也不能将氨氮完全脱除，若采用连续多次气提进行脱氮则会大大增加投资成本和运行成本。
以上两种方法均只能将氨氮处理至100mg/L左右。
4、沸石离子交换法
沸石是含水的钙、钠以及钡、钾的铝硅酸盐矿物，因其含有一价和二价阳离子，具有离子交换性，因此沸石具有离子交换的能力，可将废水中的NH4+交换出来。
该工艺的缺点是只适用于氨氮含量在50mg/L以下的废水，且交换剂用量大需再生，再生频繁，并且再生液需要再次脱氨氮。
采用该工艺还要求对废水做预处理以除去悬浮物，因此此法的成本较高，同等浓度下，处理费用为其他工艺的1.5～2倍。
5、折点加氯工艺
折点加氯工艺是利用氯气通入水中所发生的水解反应生成次氯酸和次氯酸盐，通过次氯酸与水中氨氮发生化学反应，将氨氮氧化成氮气而去除。
此方法的缺点是加氯量大、费用高、操作安全性差，设备腐蚀严重，容易发生危险，工艺过程中每氧化1mg/L的氨氮要消耗14.3mg/L的碱度，从而增加了总溶解固体的含量，比较适合低浓度氨氮废水的处理。
6、超声波吹脱工艺
利用超声波来降解水中的化学污染物，尤其是难降解有机污染物，是一种深度氧化处理废水的新技术。
该工艺利用超声波辐射将压缩空气作为超声波的推动力，产生空化气泡，加强了废水中
氨氮的挥发和传质，使其更易从液相向气相传递。
但是该工艺对于高浓度氨氮废水不能达到一次吹脱达标排放的效果，对于氨氮含量1000mg/L的废水，经超声波一次吹脱后氨氮将至100mg/L以下，仍需其他后续工艺进一步处理才可达到排放标准。
针对以上情况，济南泾川环保技术有限公司研发成功了吹脱+低温催化氧化新技术，有效的解决了高浓度氨氮废水的处理问题。
该技术利用我公司自主研发的催化剂和低温催化氧化塔，对高浓度氨氮废水一次处理即可达标排放，大大提高了废水中氨氮的去除效率。
对无机氨尤为有效。
氨氮含量为60000mg/L的废水采用该技术吹脱两个小时后，氨氮含量一次即降至国家一级排放标准15mg/L以下。
吹脱+低温催化氧化技术工艺机理：
废水中的氨氮主要是以铵盐（NH4+）和游离氨（NH3）两种形态存在，氨氮的去除必须在一定条件下将铵盐（NH4+）最大限度地转化成游离氨（NH3），同时采用空气迅速将其吹脱。
我公司吹脱+低温催化氧化处理高浓度氨氮废水新技术关键是研发出了一种高效复合低温催化剂，它含有大量的O，H，N，OH，CH，CH2等原子和离子活性基团，该催化剂可以迅速地将废水中的铵盐最大限度地转化成游离氨；同时可以最大限度地减少废水中氨和其他混合气体中氨的分压，从而大大加快游离氨从水中释出的解吸过程和解吸的传递速率，使转化的游离氨能够快速充分地与水分离。
该低温催化剂还具有强氧化还原性能，对废水具有化学法的硝化与反硝化作用。
它可将废水中的游离氨和其他含氮物质（如喹啉、丫啶、咔唑、吲哚、吡啶以及氰化物、硫氰化物、硝酸盐等）先通过硝化作用转化成NH3、NH2、NH、NO、NO2，再通过反硝化作用转化成无害的N2。
低温催化氧化的反应过程和最终结果与A/O法基本相同，但采用的方法不同。
A/O法是采用生物脱氮，通过细菌微生物（亚硝酸菌、硝酸菌）完成这一过程；低温催化氧化法是采用化学脱氮，通过化学物质（低温催化剂）完成这一过程，它是利用传统物理吹脱和化学氧化还原的原理，在二者结合的基础上进行创新的一种高浓度氨氮废水处理新技术。
工艺技术特点
●能吹脱无机氨氮废水和有机氨氮废水，并能实现一次吹脱就达标排放。
●对量大、浓度高的氨气可进行回收再利用。
●可用于含酚、氰废水的预处理。
对低浓度的酚氰废水去除效率高达90%。
●对COD也有较高的去除效率。
●处理成本低，连续进水，连续出水，路线简单，设备可靠，操作简便。
工艺适用范围
●各类氨氮废水的处理。
●各类酚、氰废水的预处理
本项目氨氮废水中氨氮含量高达7000mg/L，废水中氮全部是以无机氨的形式存在的，因此采用低温催化氧化吹脱工艺能够有效的去除废水中的氨氮，经处理后可使废水中氨氮浓度小于15mg/L。
工艺流程说明
一、工艺流程描述
1、废水在调节池中集中均质；
2、废水由调节池提升泵提升至混凝槽，在1#混凝槽投加Ca（OH）2，充分搅拌，调PH到11，出水进入2#混凝，投加PAM；
3、2#混凝槽出水自流进入沉淀池，进行固液分离，上清液自流进入过渡池，污泥去污泥浓缩池；
4、过渡池内废水由提升泵提升至管道混合器，在管道混合器中投加催化剂混合后进入吹脱塔进行脱氮处理，吹脱塔出水自流进入出水池；
5、出水池内废水由提升泵提升至管道混合器，在管道混合器中投加H2SO4调节废水PH在6-9后达标排放。
6、污泥浓缩池内污泥通过板框压滤机进行脱水干化处理，压滤出水进入过渡池。
二、工程主要构筑物及设备
主要构筑物
1、调节池
调节池用于存储废水
本工程设计调节池一座，钢砼结构，池体总有效容积不小于100m3。
池内设提升泵两台，一用一备，参数：Q=15.0m3/h H=15m N=2.0kw。
2、过渡池
过渡池用于存储氨氮吹脱后废水，池顶加盖保温。
本工程设计过渡池一座，钢砼结构，池体总有效容积为40m3。
池内设提升泵四台，两用两备，参数：Q=8.0m3/h H=15m N=1.1kw。
3、沉淀池
沉淀池用于混凝后出水的固液分离，内置折水板、中心筒、支架及收水堰。
本设计采用沉淀池一座，为钢砼结构，有效容积为35m3。
主要设备
1、混凝槽
混凝槽是用于废水和药剂进行混凝反应
本设计采用混凝槽两台，采用钢制。
混凝槽外形尺寸均为Φ1000×1600mm，各配防腐搅拌机一台，N=0.55KW，采用二层环氧底漆进行防腐，外涂防腐底漆聚胺酯面漆。
2、板框压滤机
压滤机是用于污泥脱水干化处理，废水中有大量的硫酸根，和氢氧化钙反应会形成大量的硫酸钙沉淀。
本工程选用板框压滤机一台，过滤面积40m2，隔膜泵一台、滤布一套N=5.0Kw。
3、离心风机
离心风机主要用于氨氮吹脱塔的供氧。
本工程选用离心风机四台，两用两备N=18Kw。
4、氨氮吹脱塔
氨氮吹脱塔用于氨氮吹脱处理，运行温度60-70℃
本工程氨氮吹脱塔两座，为钢制，内防腐、外保温外形尺寸2.4×5.0×9.0m。
5、电控系统
电控系统是于控制各单元设备的程序动作。
9、加药系统
加药系统用于向水中投加药剂，以满足吹脱、混凝等单元的需要。
加药系统均采用在线监控，配有自动调节加药装置。
