江蘇某大型石化企業(yè)煤氣化灰水回用項目,因煤氣化工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含氨廢水,氣化灰水氨氮濃度在300~500ppm,若直接排入生化處理單元,不但需要外加碳源,而且生化需氧量大,增加停留時間,導致操作成本高,甚至會對生化單元造成嚴重沖擊。
為保障氣化爐生產(chǎn)及穩(wěn)定生化處理系統(tǒng),需采用脫氨處理工藝,將氨氮處理至100ppm以下后進入生化及零排系統(tǒng),實現(xiàn)煤炭清潔利用,降低企業(yè)處理成本。
(一)難點
1、廢水中氨氮濃度波動范圍大,影響后續(xù)生化處理系統(tǒng)。
2、氨氮絕對濃度不高,傳統(tǒng)蒸氨工藝經(jīng)濟性差。
3、場地受限及時間緊迫,不具備建設大型土建基礎設施條件。
4、廢水中COD、懸浮物含量高,普通脫氨膜無法耐受。
(二)解決方案
利用有限的場地空間,采用碧盾DAMBC膜法脫氨技術,建設一套100m³/h 脫氨系統(tǒng)。
碧盾DAMBC膜法脫氨選用聚四氟乙烯(PTFE)中空纖維膜,PTFE材料本身具有抗溶脹、強疏水、透氣性好、高強度、耐腐蝕、抗污染等優(yōu)勢。管程走高氨氮廢水,殼程走硫酸(用于吸收游離態(tài)NH3)。通過調節(jié)pH調節(jié)至堿性,使廢水中的銨根離子轉化為游離態(tài)NH3,游離態(tài)NH3逐漸從氣液界面揮發(fā)出來,通過疏水、透氣膜孔擴散至酸側,進入酸側與稀硫酸反應生成硫酸銨,實現(xiàn)氨氮的持續(xù)脫除。
此處插入碧盾DAMBC技術介紹視頻
二、工程概況
1、處理水量
設計處理能力為100m³/h,年運行時間為8400h。
2、進出水水質指標
進出水水質
指標名稱 |
單位 |
進水指標 |
出水要求 |
備注 |
氨氮 |
mg/L |
300~500 |
≤100 |
實際出水經(jīng)多次檢測<80mg/L |
3、工藝流程簡介
工藝流程圖
首先將氣化灰水加堿調節(jié)至堿性,出水經(jīng)過微濾過濾器去除懸浮物和膠體后進入碧盾DAMBC(PTFE膜法脫氨)系統(tǒng),水中游離態(tài)NH3逐漸從氣液界面揮發(fā)出來,因膜兩側氨濃度的差異,氨分子會不斷地從高濃度一側向低濃度一側擴散,擴散的氨分子持續(xù)被循環(huán)的硫酸吸收,實現(xiàn)氨氮脫除效果。
副產(chǎn)物硫酸銨濃度達15%以上,管道輸送至蒸發(fā)結晶系統(tǒng)回收硫酸銨,純度高,可資源化利用,真正實現(xiàn)零污染、高經(jīng)濟效益。
4、實際運行效果
該項目已穩(wěn)定運行,去除效率高,實際出水氨氮<80mg/L,完全滿足設計要求。
5、項目建設周期
該項目的建設周期為2個月,包括膜生產(chǎn)、工程設計及安裝關鍵環(huán)節(jié)。
碧盾DAMBC(PTFE膜法脫氨)系統(tǒng)集成撬裝設備結構,膜組件易于安裝,現(xiàn)場工作量少,同時有利于保證安裝質量,展現(xiàn)出了高效與快速的特點,確保氣化爐生產(chǎn)以及后續(xù)生化處理系統(tǒng)的的穩(wěn)定性和可靠性。
三、現(xiàn)場照片
(四)DAMBC膜法脫氨技術特點
1、占地面積小(僅200m2)含脫氨膜、加藥及清洗、酸循環(huán)及銨鹽輸送系統(tǒng);
2、采用模塊化設計,安裝便利,建設周期短,小規(guī)模處理更為經(jīng)濟;
3、產(chǎn)能擴容便利,后期處理能力可線性放大,可靈活應對水量的波動;
4、氨氮濃度適用范圍廣,適用進水氨氮濃度范圍100mg/L~20000mg/L,可靈活應對不同水質要求,單級脫氨率高,可多級串聯(lián),出水氨氮濃度可控。
5、抗污染性極強,且可耐受高濃度酸、堿、次鈉等藥劑的清洗和再生,使用壽命長。
6、與傳統(tǒng)的脫氨工藝如吹脫吸收法、汽提精餾法相比,膜法脫氨的運行成本更低,同時,無二次污染問題,節(jié)能2/3。
7、副產(chǎn)物硫酸銨濃度和純度較高,回收的硫酸銨濃度達15%以上,具備回收價值。