[发明专利]含氨废水处理设备和处理方法

说明书

本发明解决了使用气液分离膜从含氨废水中除去氨的问题，从而在以硫酸铵溶液回收氨的处理中获得高浓度的硫酸铵溶液。含氨废水用的该处理设备1设置有：氨除去装置16，所述氨除去装置16具有气液分离膜26、与气液分离膜26的一个表面邻接设置的第一液室24a和与另一表面邻接设置的第二液室24b，所述氨除去装置16从流过第一液室24a的含氨废水中除去氨，并且使与含氨废水逆流流过第二液室24b的硫酸溶液与除去的氨接触，从而作为硫酸铵溶液来回收；用于打开和关闭第二液室24b的硫酸溶液入口侧的入口侧阀56，和控制手段，所述控制手段用于当停止硫酸溶液通过第二液室24b的流动时关闭入口侧阀56和出口侧阀58。

技术领域

本发明涉及用于处理从电子产业工厂、化学工厂等设施排出的含氨废水并且以硫酸铵来回收废水中包含的氨的含氨废水处理设备和处理方法。

背景技术

从如半导体厂等电子产业工厂、化学工厂、热电厂等排出的具有相对高浓度的含氨废水，例如，通过氨汽提法(ammonia stripping)(例如，参见专利文献1)、蒸发浓缩法(例如，参见专利文献2)、催化湿式氧化法(例如，参见专利文献3)等方法来处理。具有相对低浓度的含氨废水例如通过生物处理法等来处理。

在氨汽提法中，在将碱性溶液添加至含氨废水中之后，使含氨废水加温并使其流过填充有填料的汽提塔并与蒸汽和空气接触，由此使废水中的氨移向气体侧。该方法相对简单但需要大型汽提塔。该方法进一步需要使使用如加热或蒸汽等热能已经移向气体侧的氨通过在高温下催化氧化来处理，产生了处理成本提高的问题。另外，在催化氧化期间会产生NO_x或N₂O等。

在蒸发浓缩法的情况下，加热并使含氨废水蒸发以产生含氨蒸汽，然后经历冷凝并以氨水来回收。该方法具有包括产生蒸汽的加温用能量成本和水垢对蒸发器的加热面的附着等缺点。

催化湿式氧化法为在催化剂的存在下、在100至370℃的温度下、在压力下处理含氨废水的方法。在高温高压下进行的该处理方法引发安全和成本问题。

已经提出了使用允许氨通过但阻止液体通过的疏水性多孔气液分离膜从含氨废水中除去氨的气液分离膜法(例如，参见专利文献4)。根据该方法，使含氨废水碱化以使pH为10以上并且废水中的氨气化，并且通过真空泵抽吸气液分离膜的下游侧，从而从含氨废水中除去氨。然而，该方法需要设置单独的硫酸铵的洗涤器。

还提出了使在作为气液分离膜的疏水性中空纤维膜的下游侧流动的硫酸溶液与含氨废水逆流接触，从而以硫酸铵溶液来回收氨的进一步的气液分离膜法(例如，参见专利文献5)。该技术使pH调节至10以上的含氨废水流到中空纤维膜的外侧，同时使pH为2以下的硫酸溶液的逆流流到中空纤维膜的内侧，从而除去并回收废水中的氨。气化的氨与中空纤维膜内侧流动的硫酸接触，并且以硫酸铵来回收。

使用气液分离膜的方法可以用简单的设备经济性地处理含氨废水以产生以硫酸铵溶液的可再利用的氨。然而，这些方法的缺点在于，当硫酸铵溶液中硫酸铵的浓度低时，为了作为有价值的商品再利用或回收，硫酸铵溶液的进一步浓缩是必要的。特别是，浓度小于25质量％的硫酸铵溶液不能作为有价值的商品来处理且可作为废弃物处理。因此，此类硫酸铵溶液需要通过反渗透膜(RO膜)处理和离子交换树脂处理等处理方法来进一步浓缩。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP 3987896 B

专利文献2：JP 2011-153043 A

专利文献3：JP 3272859 B

专利文献4：JP 3240694 B

专利文献5：JP 2013-202475 A

发明内容