以某化工生產企業(yè)廢水為例，介紹高效吹脫法+折點氯化處理高氨氮廢水的工程實例。該工程設計規(guī)模為3000m3/d，即125m3/h，進水NH3-N質量濃度高達1200mg/L。實踐表明，采用該工藝處理高氨氮廢水效果很好，出水NH3-N質量濃度小于15mg/L，可達污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級排放標準。

1.廢水水質

某顏料有限公司是目前中國氧化鐵行業(yè)生產量最大、銷售量最高、出口創(chuàng)匯最多的化工企業(yè)，年產氧化鐵顏料92000噸，產品有氧化鐵紅、鐵黃、鐵黑、鐵橙、鐵棕、鐵綠，以及超細、耐高溫等深加工系列產品50多個。設計處理量為3000m3/d，所排放的廢水主要是生產工藝廢水和地面沖洗廢水，經處理后直接排放，要求達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級排放標準，設計進出水質及排放標準見表1。

2.工藝流程

工藝選擇

廢水的主要來源為生產工藝廢水和地面沖洗廢水，由于生產中大量使用鐵屑、硝酸、硫酸而引起的，造成廢水pH很低，廢水中Fe離子、氨氮質量濃度很高。對廢水水量、性質進行分析，對于其中Fe離子，主要采用調節(jié)pH、曝氣氧化使其轉化成Fe(OH)3和Fe(OH)2，從廢水中分離出來;對于高氨氮，由于廢水水量大，而COD較低，如采用A-O生物脫氮工藝，須補充大量有機碳，必將造成運行成本增大。且生化脫氮工藝控制要求高，需建造大規(guī)模構筑物，占地面積大。再者，生化系統(tǒng)的運行調試周期達數月之久，方能進入正常。為此，經過仔細分析比較，再考慮實際操作運行管理方便，采用了高效吹脫+折點氯化法來處理高氨氮廢水。

吹脫法用于脫除水中氨氮，即將氣體通入水中，使氣液相相互充分接觸，使水中溶解的游離氨穿過氣液界面，向氣相轉移，從而達到脫除氨氮的目的。

折點氯化一般應用于飲用水消毒，具有不受鹽含量干擾，有機物含量越少氨氮處理效果越好，不產生污泥，處理效率高等優(yōu)點。污水處理系統(tǒng)處理工藝流程見圖1。

工藝流程

廢水經匯聚后進入調節(jié)池，然后經過中和沉淀、氧化沉淀，去除廢水中的Fe離子，去除Fe離子后廢水進入CR池，進行調節(jié)pH，然后進入高效吹脫塔。高效吹脫塔主要利用吹脫法去除其中的氨氮，此法是利用廢水中所含有的氨氮等揮發(fā)性物質的實際濃度和平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下用空氣吹脫或者用蒸汽汽提，使廢水中的游離氨氮、離子

銨物質不斷地以氣相氨的形式揮發(fā)出來而到達除氨氮的目的。一般認為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關。吹脫法去除廢水中的氨氮，控制吹脫效率高低的關鍵因素是溫度、氣液比和pH。在水溫大于25℃，

氣液比控制在5500左右，pH控制在11.5左右，對于氨氮質量濃度高達12000mg/L的廢水，去除率可達到90%以上。但吹脫法在低溫時氨氮去除效率不高，同時隨著廢水中氨氮濃度的下降，效率明顯降低。

高效吹脫塔出水調節(jié)pH后，加次氯酸鈉進入氯化塔，進行折點氯化去除廢水中殘留的氨氮。折點氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中氨完全氧化為氮氣的方法。當氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量最低，而氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時，水中的游離氯就會增多，因此，該點為折點，在此狀態(tài)下的氯化稱為折點氯化。該法工藝成熟，只是常規(guī)的工藝運行費用很高，特別是氨氮濃度較高時運轉費用一般難以接受。本設計通過前級高效處理后，出水氨氮質量濃度可達10mg/L以下，采用折點氯化法就顯得較為經濟，且出水穩(wěn)定性又有了更大的提高。

折點氯化法后的廢水經過脫氯、再沉淀、過濾之后進行達標排放。系統(tǒng)產生的污泥經板框壓濾機壓濾成泥餅外運.處理。

工藝特點

采用先進的物化組合工藝，與傳統(tǒng)的A-O生化脫氨工藝相比，運行操作易控制。

采用高效吹脫的先進工藝，氨氮吹脫效果更好，高效吹脫塔的設計作為某公司的專利技術，具有極高的性價比，折點氯化法的運用保證了吹脫過程達到預期的設計效果。

3.主要構筑物及設備參數

1.調節(jié)池

污水調節(jié)池為鋼混結構，有效容積300m3，水力停留時間2.4h。在調節(jié)池進水口設有格柵裝置，同時在池中設置曝氣攪拌裝置，其作用是一方面起到降低污染物負荷的作用，另一方面通過攪拌曝氣起到均和水質的作用。調節(jié)池出水自流至后續(xù)處理單元。

2.中和池

鋼混結構，地下式，有效容積40m3，水力停留時間0.3h。池中設置曝氣攪拌裝置，其作用是使廢水與堿充分反應，調節(jié)好廢水的pH，為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。

3.初沉池

鋼混結構，半地下式，有效容積450m3，水力停留時間3.6h，沉淀池的作用是使廢水反應后生成物Fe(OH)2大部分得以沉淀，減輕后續(xù)設備的處理負荷。

4.氧化池

氧化池為鋼混結構，半地下式，有效容積300m3，水力停留時間2.4h。選用羅茨風機供氣，微孔曝氣。使廢水中的Fe(OH)2經氧化后生成Fe(OH)3沉淀物，再經沉淀后去除

5.二沉池

鋼混結構，半地下式，有效容積630m3，水力停留時間5h。二沉池的作用是使廢水反應后生成物Fe(OH)3大部分得以沉淀，減輕后續(xù)設備的處理負荷。

6.CR池

CR池采用混凝土結構，半地下式，有效容積480m3，水力停留時間3.8h。CR曝氣池主要是對進入吹脫塔的廢水進行pH調節(jié)，另外存儲污水，以備后續(xù)工藝的連續(xù)運行。

7.吹脫塔(含廢氣凈化)

吹脫塔為主體玻璃鋼制，其外形尺寸為Ф5800mm×12500mm和Ф4200mm×12500mm。由風機往吹脫塔吹入空氣，通過氣水充分接觸起到降低氨氮污染物負荷的作用，經過處理后的廢氣采用硫酸噴淋吸收。

8.氯化塔

氯化反應器為鋼結構襯膠防腐，外型尺寸為Ф3200mm×6000mm，共1座。通過折點氯化反應去除廢水中剩余的少量氨氮。

9.脫氯池

鋼混結構，半地下式，有效容積450m3，水力停留時間5h。去除污水中殘余的次氯酸鈉，廢氣由風機抽入凈化塔處理后排放。

10.凈水器系統(tǒng)

凈水系統(tǒng)由沉淀區(qū)與過濾器組成，沉淀區(qū)為鋼混結構，半地下式，有效容積450m3，水力停留時間5h，其作用是去除廢水中剩余的顆粒、懸浮物。過濾器采用鋼結構設備，采用環(huán)氧煤瀝青防腐。有效尺寸為Φ3m×5.25m，共2只，過濾采用壓力過濾，經過沉淀后的水泵入過濾器，運行一段時間后，懸浮物積累會影響過濾水量，需進行反沖洗，在強大水流的沖擊下過濾層表面的懸浮物隨水流沖出，過濾層恢復過濾功能。

11.污泥池

鋼混結構，半地上式，有效容積80m3，設計參數按污泥產量以及脫水機操作需求，用于污泥暫時存貯，污泥濃縮消化減容的作用。

4.系統(tǒng)調試與運行

高效吹脫塔調試

該污水處理系統(tǒng)高效吹脫塔為9級串聯(lián)，調試高效吹脫塔時，主要是控制進入吹脫塔廢水的pH，檢測在一定pH下，吹脫塔出水的氨氮值及各級吹脫塔出水pH。選擇適當的pH，既可以使出水氨氮濃度較低，又不造成運行成本的增加。運行時控制進水pH為11.2，出水氨氮質量濃度在65mg/L左右。吹脫出來的NH3采用硫酸吸收，制成(NH3)2SO4。

氯化塔調試

氯化塔主要是利用折點氯化反應，使廢水中的NH3-N轉化為N2。氯化塔的調試，主要是控制次氯酸鈉的加入量，污水的pH。隨著次氯酸鈉加入量的增大，氯化塔出水NH3-N質量濃度越來越低，在氨氮與次氯酸鈉的質量比為1：7時，氯化塔出水NH3-N質量濃度基本在15mg/L以下;質量比為1：10時，NH3-N全部轉化為N2及其他副產物，運行時控制加入的次氯酸鈉與氨氮質量比為1：7。控制進水pH在6～8時，NH3-N的去除率較好。運行時控制pH在6.5～8.5之間。

5.運行效果

整個工程調試比較順利，自從達到設計要求和處理能力，按設計流量和設計參數連續(xù)運行至今，效果一直很好。各處理單元處理效果見表2。

6.效益分析

本工程總投資425.6萬元，其中土建費138.3萬元，設備費287.3萬元。廢水處理運行成本為11.30元/m3，其中電費1.74元/m3、藥劑費9.52元/m3、人工0.04元/m3。

7.結論

實際運行結果表明，采用高效吹脫+折點氯化法處理高氨氮廢水是穩(wěn)定可行的，出水水質可達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級標準。

運行時，高效吹脫塔主要是控制進入其中廢水的pH，一般控制為11.2;氯化塔主要控制次氯酸鈉的加入量和廢水的pH，一般控制為NH3-H與投加的次氯酸鈉的質量比為1：7，pH控制在6.5～8.5之間。

吹脫系統(tǒng)產生的廢氣用硫酸吸收，避免造成二次污染。