[发明专利]一种回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置

说明书

技术领域

本发明技术领域涉及回收工业氨氮废水时浓缩用装置，特别涉及利用特定的、专用的电去离子装置，对化肥、化工行业所产生的、低浓度氨氮化合物的工业废水进行处理时，力求全部回收利用废水中所含的化工物料和工艺用纯水，实现废水零排放，使废水不再污染环境。

背景技术

在化肥和化工企业的生产过程中，尤其是硝酸铵、氯化铵和硫酸铵等生产企业，在生产这些化工产品的同时，产生了大量氨氮废水，严重污染环境。

采用常用的废水处理方法来处理这种废水，有一定难度，处理效果也不太理想：

1.生物氧化法：只能在特定条件下，将废水中的氨氮氧化，但不能回收所含的化工物料；

2.离子交换法：能回收铵盐，但需要频繁再生；

3.反渗透法：水的回收率低，由于对NH₄⁺和NO₃^—离子的截留率低，使反渗透法处理后出水的水质不好；

4.电渗析法：耗电量高，运行费用高。

根据我国国标13458-2010《硝酸工业污染物排放标准》的规定，企业水污染物的直接排放极限值：氨氮≤10mg/L和总氮≤30mg/L，并对特定地区制定了更严格的水污染物排放极限值。经调查发现，采用电渗析处理氨氮废水的企业，其排水达到上述排放标准都有困难。

因此，迫切需要一种较完美的水处理方法。在这种方法诞生以前，不得不采用在高浓度的氨氮废水经现有废水处理方法处理后，再经一种特殊的、专用的电去离子装置进行深度处理，使出水水质得到改善，争取废水深度处理后，全部回用，不再排放，污染环境，所含的化工物料以产品形式回收，水资源得到循环利用。

电去离子技术是近年来得到产业化的一种新型膜技术，它是电渗析和离子交换有机结合的产物，已在电子、电力、制药和化工等行业制备纯水中得到推广使用，用电去离子脱盐装置代替原来的混床，利用了电去离子装置的脱盐功能，我们在废水处理研究中开发了电去离子装置的另一功能，即浓缩功能，并提出回收低浓度氨氮废水时浓缩处理用的电去离子装置。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，本发明的技术方案是：一种回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，主要包括膜堆部分、电极部分、紧固部分和浓缩部分，这四个部分组成：膜堆部分是该装置的核心，位于该装置的中间，呈板框形，它是由离子交换膜隔开的，呈相应交替排列的浓、淡水室组成，在淡水室内填充有离子交换树脂；电极部分，位于膜堆的两端部外侧，由电极和极水室组成；紧固部分，位于膜堆两个端部，由螺栓和压板组成，螺钉穿过整个膜堆和两端压板，拧紧螺母，压板就压紧膜片和固定各室位置；浓缩部分，是由连接膜堆浓水室与浓水罐之间的管道、水泵和浓水罐所组成，浓水能在浓缩装置中循环，并由于从膜迁移过来的离子不断进入而得到浓缩，在浓缩倍率小于10时，为简化系统，不设浓水罐。

所述回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，整个装置为模块化结构：串联模块的数量按欲处理氨氮废水的浓度决定，而并联模块的数量由欲处理氨氮废水的容量决定。

所述回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，膜堆的极水室内水流，自下而上，流动畅通，不易累积通电时产生的气泡。

所述回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，膜堆的浓水室不填树脂，靠独立的管道与水泵和浓水罐相连，浓水室内浓水水流，自上而下循环流动，由于从淡水室中的离子通过膜迁移进入浓水，使浓水不断浓缩。

所述回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，膜堆的淡水室内的水流，自下而上，利于冲出离子交换树脂颗粒间的气泡。

所述回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，膜堆的极水室、浓水室和淡水室都有独立的流水通路，彼此互不相通。

所述回收低浓度氨氮废水时浓缩用的电去离子装置，膜堆淡水室内填充的离子交换树脂，根据所浓缩氨氮化合物的不同，而有所区别，对硝酸铵使用阴、阳混合树脂；对氯化氨、碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵和硫酸氢铵，则采用单一的阳树脂；对硝酸钠和亚硝酸钠，则使用单一的阴树脂。

本发明回收氨氮废水中所含的氨氮化合物（包括硝酸铵、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸钠和亚硝酸钠等）的浓度在1g/L以下。

本发明可以产生如下积极效果：

1.出水水质好