工程說明

1．項目簡介

XX單位廢水氨氮超標(biāo)，決定對廢水進(jìn)行處理，使其達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求的標(biāo)準(zhǔn)后外排。

2．設(shè)計規(guī)模

每小時處理水量為10 m³

3．設(shè)計水質(zhì)和水處理程度

水源           ：工業(yè)廢水

原水水質(zhì)       ： 氨氮≤60mg/L

出水水質(zhì)       ：氨氮≤5mg/L

4．工藝方案及設(shè)備說明

根據(jù)原水水質(zhì)，從產(chǎn)水質(zhì)量、項目投資、運行成本等方面綜合考慮，我公司現(xiàn)提出以下設(shè)備方案供選擇。

氨氮超標(biāo)處理在國際上也是一個難題，我公司開發(fā)的分子篩技術(shù)，可以同時去除砷、鐵錳、氟、氨氮、硝酸鹽等水中有害物質(zhì)，對鐵錳去除率為98％，對氨氮的去除率為99％，每公斤濾料可以吸附去除氨氮10克，運行成本0.1元/噸（根據(jù)本項目水中氨氮的含量確定），各項指標(biāo)均達(dá)到世界先進(jìn)水平。

GLE3-2500型氨氮脫除塔為我公司標(biāo)準(zhǔn)配置產(chǎn)品。它采用固定單層床工藝，逆流再生。當(dāng)過濾器工作時，源水自上而下通過分子篩層，水中的氨氮不斷被分子篩吸附而除去。

當(dāng)出水達(dá)到一定量時，罐中的分子篩會飽和，失去交換能力，須退出運行進(jìn)行再生。

再生時要求先對分子篩進(jìn)行反洗，以去除可能截流的懸浮物等雜質(zhì)，同時松動分子篩。然后從塔下部進(jìn)藥液，再生廢液通過再生泵循環(huán)至藥液箱。藥洗結(jié)束后，最后進(jìn)行正洗工藝，徹底清除分子篩層中殘留的藥液。

工藝特點

1、去除效果好，可以根據(jù)客戶要求精確控制氨氮出水濃度，避免了常規(guī)生物法處理效率低，運行不穩(wěn)定的問題。

2、運行費用低，原水氨氮濃度60mg/L以下時運行成本為0.1-0.2元。

分子篩

活化火山巖分子篩的結(jié)構(gòu)特性

火山巖是一種呈結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，是30多種火山巖石族礦物的總稱。在世界40多個國家的火山碎屑沉積巖中，已發(fā)現(xiàn)有1000多處火山巖石產(chǎn)地。常見的主要礦物有鈉性火山巖石、鈣性火山巖石等，它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。其化學(xué)通式可以表示為：(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)y•[Alx+ySin-(x+2y)O₂n]•mH₂O。其中，x為堿金屬離子個數(shù)，y為堿土金屬離子個數(shù)，n表示鋁硅離子的個數(shù)之和，m表示水分子的個數(shù)。

構(gòu)成火山巖結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的最基本單位是硅氧（SiO₄）四面體和鋁氧（AlO₄）四面體。在這種四面體中，中心是硅（或鋁）原子，每個硅（或鋁）原子的周圍有4個氧原子，各個硅氧四面體通過處于四面體頂點的氧原子互相連接起來，形成所謂的巨大分子。其中在鋁氧四面體中由于1個氧原子的價電子沒有得到中和，使得整個鋁氧四面體帶有1個負(fù)電荷，為保持電中性，附近必須有1個帶正電荷的金屬陽離子（M+）來抵消極性（通常是堿金屬或堿土金屬離子）。這些陽離子和鋁硅酸鹽結(jié)合相當(dāng)弱，具有很大的流動性，極易和周圍水溶液中的陽離子發(fā)生交換作用，交換后的火山巖石結(jié)構(gòu)不被破壞?；鹕綆r石的這種結(jié)構(gòu)決定了它具有離子交換性。

火山巖石具有空曠的骨架結(jié)構(gòu)，晶穴體積約為總體積的40%～50%，獨特的晶體結(jié)構(gòu)使其具有大量均勻的微孔，孔徑大多在1nm以下。其均勻的微孔與一般物質(zhì)的分子大小相當(dāng)，由此形成了分子篩的選擇吸附特性，即火山巖石孔徑的大小決定了可以進(jìn)入其晶穴內(nèi)部的分子大小，只有比火山巖石孔徑小的分子或離子才能進(jìn)入。

火山巖石的這種結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了特定的陽離子選擇順序，這是由該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的靜電吸附選擇效應(yīng)和分子篩選擇效應(yīng)共同形成的。一方面，每一種火山巖石都有自己特定的結(jié)晶陰離子格架并產(chǎn)生各自特定的電場，各種陽離子與每種火山巖石格架及其相關(guān)的電場間相互作用的方式不一樣，使得火山巖石與各種陽離子的親和力也不一樣，產(chǎn)生了特定的陽離子靜電吸附選擇效應(yīng)；另一方面，各種陽離子在水中形成的水合離子半徑不同，使得進(jìn)入火山巖石微孔的難易程度不同，從而產(chǎn)生了分子篩選擇效應(yīng)。

火山巖石對不同陽離子的選擇吸附性可由選擇性系數(shù)表示，即KaB=（A）znA（Bn）nB/（B）znB（An）nA，式中（An），（Bn）表示陽離子A及B在平衡溶液中當(dāng)量濃度；（A）z，（B）z表示陽離子A及B在火山巖石上的當(dāng)量部分；nA，nB表示在A及B的交換反應(yīng)化學(xué)方程式中A及B的克分子數(shù)。

火山巖分子篩在水中能夠提供含有正電荷的氫氧化鋁或者氫氧化鐵等，氨氮接觸以后可以產(chǎn)生大分子膠體物質(zhì)，被分子篩吸附，待分子篩飽和以后，用鹽水水返沖洗及再生即可，火山巖分子篩除氨氮能力取決于水氨氮的濃度，一般情況下每公斤吸附能力是：氨氮10 g/kg左右

經(jīng)過7年研究實驗，利用火山巖天然特性，進(jìn)行活化深度處理，將其改良成分子篩結(jié)構(gòu)，并針對國內(nèi)飲用水鐵、氨氮超標(biāo)情況，研制出專用除氨氮、除氟、除鐵錳的火山巖活化分子篩，其處理效果，運行成本均為國內(nèi)首創(chuàng)，并已申請國家專利。

5． 設(shè)備技術(shù)規(guī)范

5．1氨氮脫除塔

數(shù)量                     1臺

型號                      GLE3-2500-8

流量                      10m3/h

濾料                      分子篩

分子篩裝填量：            4m³/臺

外型尺寸                  φ1000*6000

5．2藥液箱

數(shù)量                      1臺

本體材質(zhì)                  PE

5.3管線閥門

數(shù)量：                   1批

5.4再生泵

數(shù)量                      1臺

流量                      50m³/h

揚程                      25米

功率：                    5.5KW

6．公用工程及運行成本

6．1總裝機(jī)電容量及工作電容量

總裝機(jī)電容量      5.5KW

工作電容量           KW

6．2占地面積         ：15平方米 

6．3運行成本

根據(jù)原水情況，再生周期處理量為400噸，再生費用為100元

分子篩再生成本    0.25元/噸水

工程圖片