的高氨氮比選工藝設計方案

1、目 錄第1章 綜述11.1工程概況11.2污水來源和水量分析11.3 設計水量水質以及處理實力11.6設計依據(jù)1第2章 技術路途分析22.1技術工藝比選氨氮去除工藝比選2第3章：氨氣吹脫工藝分析4第4章：化學沉淀法工藝分析6第5章運行效果預料7第6章 工藝流程示意圖7第6章 運行效果預料9第7章 設計參數(shù)911 / 12第1章 綜述1.1工程概況1.2污水來源和水量分析、污水來源主要是： 1.2.2、水污染因素分析（水量和水質分析）1.3 設計水量水質以及處理實力Q=5m3/h 每天運行20小時 即Q=100M3/D表1-1 單位（mg/l，pH無單位）污染物名稱Fe2+NH4+Cl-CupH

2、污染物濃度 單位(mg/1)8150201015000851-21.6設計依據(jù)1) 中華人民共和國環(huán)境愛護法2) 中華人民共和國環(huán)境影響評價法3) 污水綜合排放標準(GB8978-1996)4) 給水排水工程快速設計手冊,中國建筑工業(yè)出版社，1996年。5) 水處理工程師手冊，化學工業(yè)出版社，2000年。6) 室外排水設計規(guī)范GB50014-2006。7) 排水工程 下冊 第四版建筑工業(yè)出版社 1999年8) 環(huán)境工程設計化工出版社，2009年9) 環(huán)境愛護工程技術規(guī)范 國家環(huán)境愛護部發(fā)布10) 建筑給水排水設計規(guī)范 GB 50015-2003(2009年版)11) 排水工程第四版 下冊 建筑

3、出版社12) 廢水處理工藝設計 崔玉川 水利電力出版社13) 環(huán)境工程技術手冊-廢水處理工程技術手冊化學工藝出版社 201314) 環(huán)境工程技術手冊-廢氣處理工程技術手冊化學工業(yè)出版社 2013第2章 技術路途分析2.1技術工藝比選氨氮去除工藝比選 處理方法基本優(yōu)點主要缺點適用范圍傳統(tǒng)生化法工藝成熟，脫氮效果較好。流程長，反應器大，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)工藝簡潔，效果穩(wěn)定，適用性強，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、高濃度廢水離子交換法工藝簡潔，操作便利，投資較省。樹脂用量大、再生難,費用高,有二次污染。低濃度

4、氨氮廢水折點氯化法設備少，投資省，反應速度快，能高效脫氮。操作要求高，成本高，會產生有害氣體。各種濃度廢水，多用于低濃度廢水磷酸銨鎂沉淀(MAP)法工藝簡潔，操作簡便，反應快，影響因素少，節(jié)能高效，能充分回收氨實現(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（1）含氨氮廢水的主要處理方法及其優(yōu)缺點 傳統(tǒng)生物脫氮法傳統(tǒng)生物脫氮技術是通過氨化、硝化、反硝化以及同化作用來完成。傳統(tǒng)生物脫氮的工藝成熟，脫氮效果較好。但存在工藝流程長、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺點。 氨吹脫法包括蒸汽吹脫法和空氣吹脫法，其機理是將廢水調至堿性，然后在吹脫塔中通入空氣或

5、蒸汽,經過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫出來。此法工藝簡潔，效果穩(wěn)定，適用性強，投資較低。但能耗大，有二次污染。 離子交換法離子交換法事實上是利用不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子和溶液中的其它同性離子(NH4+)發(fā)生交換反應，從而將廢水中的NH4+堅固地吸附在離子交換劑表面，達到脫除氨氮的目的。雖然離子交換法去除廢水中的氨氮取得了肯定的效果，但樹脂用量大、再生難,，導致運行費用高，有二次污染。 折點氯化法折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮氣的化學脫氮工藝。該方法的處理效率可達到90% 100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響。但運行費用高，副產物氯胺和氯代有機物會

6、造成二次污染。磷酸銨鎂沉淀法向含氨氮廢水中投加Mg2+和PO43-，三者反應生成MgNH4PO4·6H2O(簡稱MAP)沉淀。此法工藝簡潔，操作簡便，反應快，影響因素少，能充分回收氨實現(xiàn)廢水資源化。該方法的主要局限性在于沉淀藥劑用量較大，從而致使處理成本較高，沉淀產物MAP的用途有待進一步開發(fā)和推廣。目前，對高濃度氨氮廢水處理主要采納吹脫、折點氯化和MAP化學沉淀等方法。吹脫法工藝簡潔，效果穩(wěn)定，投資較低；但能耗大，有二次污染。折點氯化法處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響；但運行費用高，副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染?；瘜W沉淀法雖能較好的去除氨氮并且實現(xiàn)資源回收，但該方法的主要局限性在

7、于沉淀藥劑用量較大，從而致使處理成本較高。去除高濃度硫酸鹽廢水的主要途徑是利用硫酸鹽還原菌在厭氧條件下將硫酸鹽還原成硫化氫，硫化氫若不進行回收去除會對環(huán)境造成極大的危害。雖然利用脫氮硫桿菌可同時降解硫酸鹽和氨氮，但這種方法必需分相進行，不能在同一反應器中同步進行，管理基建費相對較高。綜合分析：本設計舉薦工藝采納：空氣吹脫法+化學沉淀法（備用工藝），確保氨氮低于過家家一級排放標準15mg/L。并采納裝置將被吹脫的氨氮進行汲取，以削減對大氣的二次污染。由于本處理系統(tǒng)為預處理，處理后污水納入園區(qū)污水處理廠，因此化學沉淀除氨氮工藝為備選工序。第3章：氨氣吹脫工藝分析吹脫法用于脫除水中氨氮，即通過調整p

8、H，使水中氨離子成為游離氨，然后將氣體通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的游離氨穿過氣液界面，向氣相轉移，從而達到脫除氨氮的目的，常用空氣作載體。水中的氨氮，大多以氨離子（NH4+）和游離氨（NH3）保持平衡的狀態(tài)而存在。其平衡關系式如下：NH4+OH-NH3+H2O （1）氨和氨離子之間的百分安排率可用下式進行計算：Ka=Kw /Kb=（CNH3·CH+）/CNH4+ （2）式中：Ka 氨離子的電離常數(shù)；Kw 水的電離常數(shù)；Kb 氨水的電離常數(shù)；C 物質濃度。圖3.1：水中NH4+和NH3存在的比例 圖3.2：逆流吹脫塔 式（1）受pH 值的影響，當pH值高時，平衡向右移動，

9、游離氨的比例較大，當pH 值為10.5 左右時，游離氨大致占95.在空氣吹脫下去除率大于95%。吹脫塔單套設計參數(shù)1、 設計參數(shù)：處理量：2.5m3/h進水水質：氨氮2100（最高可以處理12000mg/L ）， pH >13，溫度 5060出水水質：氨氮15mg/L ，pH112、吹脫塔設備組成：塔體主體部分：采納Q235鋼板加工制作，防腐、保溫；曝氣系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、避雷系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)；吹脫塔儀表：PH計（帶溫度補償）、真空壓力表、 溫度表（熱傳感）；曝氣風機： Q=1500 m3/h N=12kw引 風 機： Q=1500 m3/h N=10kw 3、藥劑費： 0.801.2元/噸廢

10、水4、加熱蒸汽消耗：100kg/噸廢水5、設備價格：32.00萬元/臺（不含稅，不包括加藥系統(tǒng)、運輸費）第4章：化學沉淀法工藝分析MAP沉淀法反應機理NH4+一般狀況下不和陰離子生成沉淀，但它的某些復鹽不溶于水，如Mg ·6H：0(MAP)、MnNH4PO4、NiNH4PO4、ZnNH4PO4等。MAP法就是向含NH：和PO一的廢水中添加鎂鹽，使之生成難溶MgNH PO ·6H：0沉淀的方法，發(fā)生的主要化學反應如下：Mg2+ + NH4+ + HPO42-+6H2OMgNH4PO46H2O + H+Mg2+ + NH4+ + PO43-+6H2OMgNH4PO46H2O +

11、 H+Mg2+ + NH4+ + H2PO42-+6H2OMgNH4PO46H2O + 2H+經重力沉淀或過濾，可得到MAP。主要是利用以下化學反應：Mg2 +NH4+PO43-=MgNH4PO4理論上講以肯定比例向含有高濃度氨氮的廢水中投加磷鹽和鎂鹽，當Mg2 + NH4+PO43 ->2.5×1013時可生成磷酸銨鎂（MAP），除去廢水中的氨氮。采納向氨氮濃度較高的工業(yè)廢水中投加MgCl2·6H2O和Na2HP04·12H20生成磷酸銨鎂沉淀的方法，以去除其中的高濃度氨氮。：pH在9左右、溫度25C一30C、反應物物質的量之比在1：1：1左右氨氮去除率效

12、果較好，氨氮去除率達到90 以上。第5章 工藝流程示意圖本方案采納 “空氣吹脫+化學沉淀法”為主體的處理工藝，該工藝具有效果穩(wěn)定、污染物去除徹底、操作便利、運行敏捷等優(yōu)點。其工藝流程簡圖如下所示：污水調整池（兼反應池）污水調整池（兼反應池）板框壓濾機1PH調整池1（加堿）吹脫塔（設汲取罐）PH調整池2(微調)MAP反應池沉淀池（豎流式）清水池污泥池（儲存）污泥回流剩余污泥板框壓濾機2排放口干泥集中外運濾液回流加入石灰乳和PAM濾液加入鎂鹽+磷酸二氫鈉加入PAM 藥劑污泥打包外運第6章 運行效果預料污水處理效果預料見下表10-1： 表10-1 指 標 處理單元Fe2+NH4+Cl-Cu調整池進水

13、濃度(mg/L)815020101500085空氣吹脫出水出水濃度(mg/L)<200-5去除率95%>94%化學沉淀出水出水濃度(mg/L)<15<1去除率>92%>80%設計參考資料中去除率舉薦值無要求80%-95%無要求70%-90%納入污水站指標（設施承受指標）<100<100-<5說明：擬采納的工藝的預料去除率，均在相關設計規(guī)范和文獻參考資料允許范圍內，去除效果能達到預期效果。第7章 設計參數(shù)序號項目名稱規(guī)格型號/說明單位數(shù)量單價/萬元合價/萬元備注一土建部分1調整池（兼反應池）50m3*2 HRT=24H座200業(yè)主自建2PH調

14、整池1和22.5m3*2 HRT=1h座100業(yè)主自建3吹脫塔成套設備（附高效催化劑）處理量：2.5m3/h運行20小時進水水質：氨氮12000mg/L ， pH >13，溫度 5060最佳出水水質：氨氮15mg/L ，pH11套200業(yè)主自建4MAP反應池5m3 HRT=1h座100業(yè)主自建5沉淀池20m3 HRT=4H座100業(yè)主自建6清水池5m3 HRT=1H座100業(yè)主自建7（操作間）污泥脫水及設備間座100業(yè)主自建8土方開挖-項100業(yè)主自建9基礎工程-項100業(yè)主自建10裝飾工程設備房裝飾、照明等項100業(yè)主自建11其它壓濾機、污泥堆放圍擋（20cm)項100業(yè)主自建12合計

15、00二 設備部分1壓污泥泵QBY-50套40.752板框壓濾機XMY60 臺25.263PAM加藥泵Q=0.5m3/h, H=7m,N=0.37kw臺30.260.264石灰乳加藥泵Q=3m3/h, H=7m,N=0.55kw 液下泵臺25氫氧化鈉加藥泵Q=0.5m3/h, H=7m,N=0.37kw臺26MAP藥劑加藥泵Q=0.5m3/h, H=7m,N=0.37kw臺27PH在線監(jiān)控PH=0-14套48調整池攪拌機轉速20RPM 5.5KW臺20.260.269PH 調整池攪拌系統(tǒng)UPV 套210沉淀池導流系統(tǒng)UPVC 項111管材配件UPVC 不銹鋼316批112電氣限制系統(tǒng)國家標準套121電氣限制系統(tǒng)電氣限制、滿意要求套11.81.822電纜、信號線及其附件滿意要求套11.11.123管道管件以及附件污水、污泥、