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1、高效气态膜法废水脱氨技术的大型工业化应用案例介绍,1. 背景我国氨氮废水面广、量大,来源广,工业废水:化工、制药、冶金、电子、钢铁、电厂等农业废水:养殖、农药、化肥等市政污水:城镇生活污水、垃圾渗滤液、雨水等其它:蒸发冷凝水、生物污泥热解液、不达标低氨溶液等,氨氮浓度:几十至上万mg/L2016年中国环境质量公告- 419个直排海排污口:污水总量65.74万吨,氨氮15304吨- 地下水超标的主要指标,体量大,2016.6.5中国环保部特刊- 2015年氨氮排放总量:废水中229.9万吨,废气中1851.8万吨(而我国氨年产量约6000万吨),1. 背景我国氨氮废水面广、量大,1. 背景氨氮废
2、水危害大,众所周知,氨是易挥发组分,0 - 5%稀氨水的气液平衡符合亨利定律,氨/水的相对挥发度为36废水中氨氮,不仅造成水体富营养,引起赤潮/水华,抑制微生物活性,增加水处理成本;而且一定条件下可引发光化学烟雾,形成PM2.5,是阴霾的源头之一,中国气象科学研究院:2016年12月北京PM2.5中铵根占12%,2016年中国环境状况质量公报全国降水中铵离子14.5%,酸度系数(酸离解常数)pKa=9.25,25:NH4+ NH3 + H+,1. 背景国家重拳治理,2015年4月16日水污染防治行动计划(水十条)出台2016年12月5日,“十三五”生态环境保护规划,环境质量首入约束性指标,化学
3、需氧量、氨氮污染物排放总量减少10%,二氧化硫、氮氧化物减少15%2017年6月5日环保部:推动形成绿色发展方式和生活方式2018年1月1日起,环境保护税法实施2018年3月5日,总理政府工作报告:2018年氨氮排放量要下降2%、氮氧化物下降3% - 2016-2018年指标稳定未变,1. 背景传统技术处理成本高,1000-6000m3空气/ m3废水,1045度电操作费用受氨浓度、废水组成、季节温度、湿度等影响,空气(电耗)、药剂、清塔,吹脱,蒸汽能耗、清塔,汽提,电耗、药剂,生化,传统技术,氨回收或氨氮治理是非常赔钱的事儿! - 粗略估计:中国每年用于废水中氨氮处理的费用(不包括设备折旧)
4、约为5002000个亿 - 这个费用主要来自热能耗、电能耗、药剂消耗,2. 气态膜法脱氨技术简介,“气态膜”技术是基于疏水微孔膜的分离过程,实质上是对现有解吸-化学吸收过程(吹脱-吸收)的一种替代。 “疏水微孔膜”为气相-液相之间的传质提供高效的接触界面。相对于传统化工分离过程,气态膜分离过程具有显著优点:高比表面积、传质系数高、分离系数大、推动力大。该过程既可用于典型的化工分离过程,也可用于多种废水或废气的资源化处理。,2. 气态膜法脱氨技术简介,特点相当于吹脱塔与化学吸收塔、或汽提塔与中和反应器的微观形式的组合,一个膜组件相当于两个塔,相应的省去了吹脱用电力和汽提用蒸汽的消耗;近常压操作,
5、操作条件温和,操作费用低;疏水膜材料建造,无腐蚀。,氨吹脱塔,氨吸收塔,体积变小,距离靠近,体积再变小,中空纤维膜,中空纤维膜束,距离再靠近,中空纤维膜组件,2. 气态膜法脱氨技术简介,别名:支撑气膜、透膜解吸-吸收、液-液膜吸收、 膜解吸、膜吸收、气膜、脱气膜、脱氨膜,气态膜法脱氨的基本原理(中空纤维膜剖面图),2. 气态膜法脱氨技术简介,C0,膜组件进口氨氮浓度; C1,膜组件出口氨氮浓度; K,膜组件的总传质系数; S,膜组件的有效膜面积; Q,料液流量; ,氨氮脱除率,评价一个膜组件的性能或售价的性价比要看其KS值。,2. 气态膜法脱氨技术简介,工业化应用中的问题:副产品种类单一,常规
6、仅硫酸铵膜组件长期操作稳定性差,膜疏水性弱化含氨废水多呈中性或酸性,需加碱(常为NaOH)调节pH值,药剂成本高实际含氨料液的物系复杂,干扰因素多,如含有饱和沉淀物、含有与氨络合的重金属离子,处理难度大,气态膜法脱氨新技术,性能优良的膜与膜组件,经济有效的预处理技术,高效气态膜法脱氨技术,3. 洁海瑞泉膜公司的膜法脱氨技术,洁海瑞泉膜技术(天津)有限公司,依托秦英杰博士30年潜心研发积淀,专业从事气态膜法含氨废水治理: 5项已授权发明专利 多种膜法脱氨副产物 3千平米产研基地 PP、PTFE两类气态膜产品 氨氮脱除率高、K值大 能耗低、操作费用小、经济性好 多项典型工程案例 技术、设备、工程一
7、体化服务,3. 洁海瑞泉膜公司的膜法脱氨技术,膜法脱氨发明专利与特色产品,K值大、性能稳定、性价比高、量化生产,3. 洁海瑞泉膜公司的膜法脱氨技术,气态膜法脱氨副产品多样化 氨氮废水资源化治理,硫酸,硝酸,盐酸,硫酸铵,硝酸铵,氯化铵,吸收剂,副产物,可再生吸收剂,浓氨水,硫酸铵的浓度比用传统气态膜法工艺高出8-15个百分点,脱氨膜,PP、PTFE,PTFE,PTFE,PTFE,3. 洁海瑞泉膜公司的膜法脱氨技术,气态膜法脱氨节能效果突出,当副产物为铵盐时,气态膜法处理每立方米废水的投资成本约为0.30.6万元,电耗1度,而传统吹脱-吸收的电耗为1545度;当副产物为氨水时,气态膜法处理每立方
8、米废水的投资成本约为0.61.2万元,蒸汽消耗0.06吨甚至小于0.04吨,而传统汽提(精馏)的电耗为0.120.18吨,3. 洁海瑞泉膜公司的膜法脱氨技术,气态膜法脱氨经济性良好,注:* 运行成本包括设备折旧;* 受盐浓度、COD等影响 # 盐浓度的影响是正面的;# 受表面张力、浊度影响,洁海瑞泉膜公司2015年以来气态膜法脱氨典型工程业绩,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,气态膜法脱氨技术已在多个行业氨氮废水治理中开展应用,最大规模的日处理已达2500m3/d,累计处理量15000 m3/d,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.1 制药行业废水氨氮处理,河北石家庄某制药厂废水氨氮回收,一期废
9、水:氨氮30007000mg/L, 含少量有机溶剂,50t/d处理效果:氨氮100mg/L,副产物 硫酸铵30%,回用,二期废水:氨氮50006000mg/L, COD为34万mg/L, 180t/d处理效果:氨氮200mg/L,副产物硫 酸铵25%,回用,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.1 制药行业废水氨氮处理,河北某制药厂废水氨氮回收废水:氨氮2200mg/L,pH=7.87, 表面张力58.5mN/m,电 导率26100us/cm;24t/d 处理效果:氨氮脱除率90%, 满足厂家要求,安徽某制药厂废水氨氮回收废水:氨氮3500mg/L;表面张力51.7mN/m,pH=10.27;
10、电导率,2320us/cm,含大量悬浮物 处理效果:氨氮150mg/L,副产硫酸铵20%,回用,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.2 化工行业氨氮废水脱除及回收, 废水:氨氮约150mg/L;COD,300mg/L;电导率1120s/cm; 含少量胺、苯烯类有机物;处理量,1440m3/d 处理效果:氨氮20mg/L,副产物为5%硫酸铵,另做他用,河北某化工厂循环冷却水(一期),4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.2 化工行业氨氮废水脱除及回收,河北某化工厂循环冷却水(一期),堵塞前膜组件端面,堵塞后膜组件端面,因水质变动、操作不当,膜组件进口被料液粘泥大面积堵塞、严重污染膜组件清洗收后,正
11、常使用洁海瑞泉气态膜组件抗污染性强,该项目已完成验收;二期项目即将开工。,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.2 化工行业氨氮废水脱除及回收, 废水:氨氮1000mg/L;COD 300mg/L; 氰根 20mg/L;重金属离子 1.0mg/L 处理量:2440m3/d 处理效果:氨氮50mg/L,氨氮脱除率95%; 副产物为8-12%硫酸铵,另做他用,河北某化工厂循环冷却水(二期),4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.3 含近饱和沉淀物的氨氮废水达标处理,山东某金属材料厂氨氮废水, 废水:氨氮300-600mg/L,含悬浮物、重金属离子, 处理量720m3/d 处理效果:氨氮15mg/L,副
12、产物硫酸铵8%,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.3 含近饱和沉淀物的氨氮废水达标处理,山东某金属材料厂氨氮废水,堵塞前膜组件端面,堵塞后膜组件端面,因水质变动、操作不当,膜组件进口被料液中饱和沉淀物大面积堵塞、严重污染膜组件清洗收后,正常使用洁海瑞泉气态膜组件抗污染性强,该项目已稳定运行近两年。,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.4 垃圾渗滤液处理,一期料液(东莞某垃圾填埋场) : 氨氮 2500-3500mg/L,成分复杂,有机物含量高,80t/d 处理效果:氨氮脱除90%以上,达到后续生化要求,二期料液(东莞某垃圾填埋场): 氨氮浓度约2500mg/L, 处理量80t/d 处理效果:
13、 氨氮浓度200mg/L, 副产物硫酸铵1520%,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.5 含与氨络合的过渡金属离子的氨氮废水处理,废水:氨氮 350mg/L, 200t/d 处理效果:氨氮8mg/L, 副产物硫酸铵5%,湖南衡阳某厂铅冶废水,废水:氨氮 4000mg/L,100t/d 处理效果:氨氮3mg/L, 副产物氯化铵15%,深圳某线路板厂铜氨络合废水,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.6 含氟含钙废水,江西九江某冶炼厂氨氮废水(一期),废水:氨氮8000-15000mg/L,处理量 150m3/d 处理效果:氨氮15mg/L,副产物硫酸铵25%,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.
14、7 电厂脱硫脱硝废水,广东某电厂脱硫脱硝废水一期项目 废水:氨氮浓度30000mg/L,处理量 60t/d 处理效果:氨氮浓度5mg/L,副产物硫酸铵 40%,4.8 高盐高氨氮废水的达标处理,江西某炼厂高氨氮废水处理 废水:氨氮浓度 7000-13000mg/L,处理量200t/d 处理效果:氨氮浓度15mg/L,副产物20%氨水,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.9 蒸发冷凝液,废水:氨氮1200mg/L;COD,85mg/L;处理量,240t/d 处理效果:氨氮浓度8mg/L,副产物为10%硫酸铵,另做他用,江西某垃圾渗滤液MVR蒸发冷凝液,4.10 环保技术处理后的氨氮废水,废水:前
15、期环保技术处理后,氨氮约1200mg/L;770m3/d 处理效果:氨氮浓度40mg/L,副产12-15%硫酸铵,另做他用,上海某环保公司的废水脱氨嵌套项目,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.11 石家庄某化工厂氨氮废水,两种废水,同时建设两套膜法废水脱氨设备,建设中,废水1:氨氮1000mg/L;COD200mg/L;氰根800mg/L 处理量:480m3/d 处理要求:氨氮50mg/L,脱除率95%,副产物硫酸铵8-12%,废水2:氨氮2000mg/L;COD500mg/L;氰根20mg/L 处理量:1440m3/d 处理要求:氨氮100mg/L,脱除率95%,副产物硫酸铵15-20%,4. 气态膜法废水脱氨工程案例,4.12 卤水提溴,料液: 中度卤水(约10B) 溴含量70-110mg/L 处理量 1200m3/d 处理效果: 溴素提取率90%,天津某盐场浓海水气态膜法提溴,5. 总结,气态膜法废水脱氨技术高效、节能、无二次污染既可作为某些废水处理的“开路先锋”,也可作为 “殿后部队”,应用于多种行业氨氮废水处理:,洁海瑞泉提供专业的产品、技术、工程服务,