1．0项目简介

    XX单位废水氨氮超标，决定对废水进行处理，使其达到当地环保要求的标准后外排。

 

2．0设计规模

每小时处理水量为10 m3

 

3．0设计水质和水处理程度

水源    ：工业废水

原水水质： 氨氮≤60mg/L

出水水质：氨氮≤5mg/L

 

4．0工艺方案及设备说明

    根据原水水质,从产水质量、项目投资、运行成本等方面综合考虑，我公司现提出以下设备方案供选择。

 

    氨氮超标处理在国际上也是一个难题，我公司开发的分子筛技术，可以同时去除砷、铁锰、氟、氨氮、硝酸盐等水中有害物质，对铁锰去除率为98％，对氨氮的去除率为99％，每公斤滤料可以吸附去除氨氮10克，运行成本0.1元/吨（根据本项目水中氨氮的含量确定），各项指标均达到世界先进水平。

 

  GLE3-2500型氨氮脱除塔为我公司标准配置产品。它采用固定单层床工艺，逆流再生。当过滤器工作时，源水自上而下通过分子筛层，水中的氨氮不断被分子筛吸附而除去。

 

  当出水达到一定量时，罐中的分子筛会饱和，失去交换能力，须退出运行进行再生。

  再生时要求先对分子筛进行反洗，以去除可能截流的悬浮物等杂质，同时松动分子筛。然后从塔下部进药液，再生废液通过再生泵循环至药液箱。药洗结束后，最后进行正洗工艺，彻底清除分子筛层中残留的药液。

 

工艺特点

1、去除效果好，可以根据客户要求精确控制氨氮出水浓度，避免了常规生物法处理效率低，运行不稳定的问题。

2、运行费用低，原水氨氮浓度60mg/L以下时运行成本为0.1-0.2元。

 

分子筛

活化火山岩分子筛的结构特性

  火山岩是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，是30多种火山岩石族矿物的总称。在世界40多个国家的火山碎屑沉积岩中，已发现有1000多处火山岩石产地。常见的主要矿物有钠性火山岩石、钙性火山岩石等，它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。其化学通式可以表示为：(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)y•[Alx+ySin-(x+2y)O2n]•mH2O。其中，x为碱金属离子个数，y为碱土金属离子个数，n表示铝硅离子的个数之和，m表示水分子的个数。

 

  构成火山岩结晶阴离子型架状结构的最基本单位是硅氧（SiO4）四面体和铝氧（AlO4）四面体。在这种四面体中，中心是硅（或铝）原子，每个硅（或铝）原子的周围有4个氧原子，各个硅氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来，形成所谓的巨大分子。其中在铝氧四面体中由于1个氧原子的价电子没有得到中和，使得整个铝氧四面体带有1个负电荷，为保持电中性，附近必须有1个带正电荷的金属阳离子（M+）来抵消极性（通常是碱金属或碱土金属离子）。这些阳离子和铝硅酸盐结合相当弱，具有很大的流动性，极易和周围水溶液中的阳离子发生交换作用，交换后的火山岩石结构不被破坏。火山岩石的这种结构决定了它具有离子交换性。

 

  火山岩石具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为总体积的40%～50%，独特的晶体结构使其具有大量均匀的微孔，孔径大多在1nm以下。其均匀的微孔与一般物质的分子大小相当，由此形成了分子筛的选择吸附特性，即火山岩石孔径的大小决定了可以进入其晶穴内部的分子大小，只有比火山岩石孔径小的分子或离子才能进入。

 

  火山岩石的这种结晶阴离子型架状结构产生了特定的阳离子选择顺序，这是由该结构产生的静电吸附选择效应和分子筛选择效应共同形成的。一方面，每一种火山岩石都有自己特定的结晶阴离子格架并产生各自特定的电场，各种阳离子与每种火山岩石格架及其相关的电场间相互作用的方式不一样，使得火山岩石与各种阳离子的亲和力也不一样，产生了特定的阳离子静电吸附选择效应；另一方面，各种阳离子在水中形成的水合离子半径不同，使得进入火山岩石微孔的难易程度不同，从而产生了分子筛选择效应。

 

  火山岩石对不同阳离子的选择吸附性可由选择性系数表示，即KaB=（A）znA（Bn）nB/（B）znB（An）nA，式中（An），（Bn）表示阳离子A及B在平衡溶液中当量浓度；（A）z，（B）z表示阳离子A及B在火山岩石上的当量部分；nA，nB表示在A及B的交换反应化学方程式中A及B的克分子数。

 

  火山岩分子筛在水中能够提供含有正电荷的氢氧化铝或者氢氧化铁等，氨氮接触以后可以产生大分子胶体物质，被分子筛吸附，待分子筛饱和以后，用盐水水返冲洗及再生即可，火山岩分子筛除氨氮能力取决于水氨氮的浓度，一般情况下每公斤吸附能力是：氨氮10 g/kg左右

 

  经过7年研究实验，利用火山岩天然特性，进行活化深度处理，将其改良成分子筛结构，并针对国内饮用水铁、氨氮超标情况，研制出专用除氨氮、除氟、除铁锰的火山岩活化分子筛，其处理效果，运行成本均为国内首创，并已申请国家专利。

 

5．0 设备技术规范

5．1氨氮脱除塔

数量           1台

型号           GLE3-2500-8

流量           10m3/h

滤料           分子筛

分子筛装填量： 4.0 m3/台

外型尺寸      φ1000*6000

 

5．2药液箱

数量          1台

本体材质      PE

 

5.3管线阀门

数量：       1批

 

5.4再生泵

数量         1台

流量         50m3/h

扬程         25米

功率：       5.5KW

 

6．0公用工程及运行成本

6．1总装机电容量及工作电容量

总装机电容量      5.5KW

工作电容量           KW

 

6．2占地面积：15平方米 

 

6．3运行成本

    根据原水情况，再生周期处理量为400吨，再生费用为100元

    分子筛再生成本    0.25元/吨水