1、工程背景
四川某釩鈦企業以釩渣為原料，采用鈉化焙燒工藝生產五氧化二釩，產生的沉釩廢水呈強酸性，pH一般為1～2，同時含有V5+、Cr6+及大量的Na+、Cl-、SO42-、NH4+等。其中NH4+濃度一般為2000~3000mg/L，采用兩級氨吹脫法除氨。在實際運行過程中該工藝很難滿足《釩工業污染物排放標準》(GB26452—2011)規定的氨氮間接排放要求，迫切需要升級改造脫氨工藝。經過現場充分調研，決定采用脫氨膜工藝進行升級改造，理由如下：
當前國內外處理高氨氮廢水多采用生物法、物理吹脫法、磷酸銨鎂沉淀法。由于廢水含鹽量高，一般為6%，微生物無法生存，故不能采用生物法處理氨氮。物理吹脫法包括蒸汽吹脫法和空氣吹脫法。由于蒸汽吹脫法需要消耗大量蒸汽，能耗高，經測算每噸水消耗的蒸汽約40元，經濟上無法承受。如果采用空氣吹脫法進行改造，需要再增加一套氨吹脫和吸氨裝置，無疑給現場增加了操作維護難度，能耗也高，經測算冬季運行時，僅蒸汽費用就接近10元/m3。另外，由于脫氨吸氨裝置體積龐大，現場沒有足夠空間安裝。而采用磷酸銨鎂沉淀法時，存在投加磷酸鹽導致出水總磷超標的風險。綜上分析，這些傳統氨氮處理工藝均不能采用。而脫氨膜工藝是將傳統的氨吹脫、吸收與膜技術相結合的新型分離技術，具有傳質推動力大、傳質面積大、能耗低、占地面積小、操作維護簡單等優點，適合該企業的升級改造工程采用。
脫氨膜采用疏水性的中空纖維微孔膜作為含氨料液和吸收液的屏障，膜的一側(稱為水側)是待處理的含氨氮廢水，另一側(稱為酸側)是酸性吸收液(吸收液為稀硫酸)，疏水的微孔結構在兩液相間提供一層很薄的氣膜結構。當提高廢水的pH或溫度時，NH4+不斷轉化為游離態的NH3。廢水側的NH3通過濃度邊界層擴散至疏水微孔膜表面，隨后在膜兩側NH3分壓差的推動下，從廢水和微孔膜界面處氣化進入膜孔，然后擴散進入吸收液側與酸性吸收液發生快速不可逆的反應，從而達到氨氮脫除/回收的目的。
與傳統物理脫氨法相比，該工藝無需大量蒸汽或吹脫風量，能耗低，不產生二次污染，因而受到廣泛關注。Qin等通過相關理論和實驗論證了中空纖維微孔疏水膜脫氨過程傳質數字模型，為計算脫氨膜面積提供了理論依據。劉興以濃藥廢水為研究對象，采用脫氨膜進行中試，取得了較好的脫氨效果，氨氮去除率達到90%左右
聲明：
“高氨氮沉釩廢水處理升級改造脫氨膜技術” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：上海晶宇環境工程股份有限公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
