低濃度氨氮廢水處理成套設(shè)備
1．0項目簡介
XX單位廢水氨氮超標，決定對廢水進行處理，使其達到當?shù)丨h(huán)保要求的標準后外排。
2．0設(shè)計規(guī)模
每小時處理水量為10 m3
3．0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
4．0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。
氨氮超標處理在上也是一個難題，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），各項指標均達到*水平。
GLE3-2500型氨氮脫除塔為我公司標準配置產(chǎn)品。它采用固定單層床工藝，逆流再生。當過濾器工作時，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。
當出水達到一定量時，罐中的分子篩會飽和，失去交換能力，須退出運行進行再生。
再生時要求先對分子篩進行反洗，以去除可能截流的懸浮物等雜質(zhì)，同時松動分子篩。然后從塔下部進藥液，再生廢液通過再生泵循環(huán)至藥液箱。藥洗結(jié)束后，zui后進行正洗工藝，*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zui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%，*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，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在平衡溶液中當量濃度；（A）z，（B）z表示陽離子A及B在火山巖石上的當量部分；nA，nB表示在A及B的交換反應(yīng)化學方程式中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*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、氨氮超標情況，研制出除氨氮、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)*，并已申請國家。
5．0 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： 4.0 m3/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
6．0公用工程及運行成本
6．1總裝機電容量及工作電容量
總裝機電容量 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
