1、工程背景
四川某钒钛企业以钒渣为原料，采用钠化焙烧工艺生产五氧化二钒，产生的沉钒废水呈强酸性，pH一般为1～2，同时含有V5+、Cr6+及大量的Na+、Cl-、SO42-、NH4+等。其中NH4+浓度一般为2000~3000mg/L，采用两级氨吹脱法除氨。在实际运行过程中该工艺很难满足《钒工业污染物排放标准》(GB26452—2011)规定的氨氮间接排放要求，迫切需要升级改造脱氨工艺。经过现场充分调研，决定采用脱氨膜工艺进行升级改造，理由如下：
当前国内外处理高氨氮废水多采用生物法、物理吹脱法、磷酸铵镁沉淀法。由于废水含盐量高，一般为6%，微生物无法生存，故不能采用生物法处理氨氮。物理吹脱法包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法。由于蒸汽吹脱法需要消耗大量蒸汽，能耗高，经测算每吨水消耗的蒸汽约40元，经济上无法承受。如果采用空气吹脱法进行改造，需要再增加一套氨吹脱和吸氨装置，无疑给现场增加了操作维护难度，能耗也高，经测算冬季运行时，仅蒸汽费用就接近10元/m3。另外，由于脱氨吸氨装置体积庞大，现场没有足够空间安装。而采用磷酸铵镁沉淀法时，存在投加磷酸盐导致出水总磷超标的风险。综上分析，这些传统氨氮处理工艺均不能采用。而脱氨膜工艺是将传统的氨吹脱、吸收与膜技术相结合的新型分离技术，具有传质推动力大、传质面积大、能耗低、占地面积小、操作维护简单等优点，适合该企业的升级改造工程采用。
脱氨膜采用疏水性的中空纤维微孔膜作为含氨料液和吸收液的屏障，膜的一侧(称为水侧)是待处理的含氨氮废水，另一侧(称为酸侧)是酸性吸收液(吸收液为稀硫酸)，疏水的微孔结构在两液相间提供一层很薄的气膜结构。当提高废水的pH或温度时，NH4+不断转化为游离态的NH3。废水侧的NH3通过浓度边界层扩散至疏水微孔膜表面，随后在膜两侧NH3分压差的推动下，从废水和微孔膜界面处气化进入膜孔，然后扩散进入吸收液侧与酸性吸收液发生快速不可逆的反应，从而达到氨氮脱除/回收的目的。
与传统物理脱氨法相比，该工艺无需大量蒸汽或吹脱风量，能耗低，不产生二次污染，因而受到广泛关注。Qin等通过相关理论和实验论证了中空纤维微孔疏水膜脱氨过程传质数字模型，为计算脱氨膜面积提供了理论依据。刘兴以浓药废水为研究对象，采用脱氨膜进行中试，取得了较好的脱氨效果，氨氮去除率达到90%左右
声明：
“高氨氮沉钒废水处理升级改造脱氨膜技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：上海晶宇环境工程股份有限公司
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2025年05月16日 ~ 18日 
