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脱氨膜系统的工作原理

 

脱氨膜采用高分子聚合物材料制成疏水性的中空纤维阵列,缠绕到有大量通道的布水管上,再封入膜壳,同时完成导流挡板的制作。

 

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中源脱氨膜系统在运行中,含有氨氮的废水流动在膜组件的壳程(在中空纤维膜丝外侧),酸吸收液流动在膜组件的管程(在中空纤维内侧)。在废水中PH提高或是温度提高时,上面所说的平衡将会向右移动,铵根离子NH4+将变成游离的气态NH3。而此时气态NH3可透过中空纤维表面的微孔从壳程中的废水相进入管程的酸吸收液相,被酸液吸收立刻又变成离子态的NH4+。

 

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保持废水的PH在11以上,而且温度保持35℃-45℃,如此后废水相中的NH4+就会连绵不断地变成NH3向吸收液相迁移。使得废水侧的氨氮浓度不断在下降,一直达到用户满意的标准程度;另一方面酸吸收液相由于只有酸和NH4+,所以会形成十分纯净的铵盐,而且会持续地循环后达到一定程度的浓度,使之可以被回收利用。而吹脱塔脱氨的基本原理与脱氨膜差不多,一样在碱性条件下及规定的温度条件下,含氨废水会先进入吹脱塔,处理水中的NH4+将变成NH3,同步向水中吹扫大量空气,从而降低水中NH3的分压,里面的NH3被空气带走,而含有NH3的空气将进入硫酸吸收塔,被硫酸吸收,产生硫酸铵,而与之不同的在于吹脱技术,NH3的分离和吸收需要分两个步骤完成。

 

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而脱氨膜设备技术NH3的分离和吸收是在膜丝的内外侧同时完成,省却传统工艺吹扫空气的动作,节省了大量的电耗,作为脱氨膜系统的厂家,中源脱氨膜技术已成功应用于江苏利民集团氨氮废水处理工程,工程设备能耗只有传统吹脱法的10%,氨氮去除率提高20%以上。

厂家参数对比

(以该系统为例膜脱氨及吹脱法脱氨的基本对比)  

 参数 

脱氨膜

吹脱

基本原理

亨利定律

亨利定律

进水氨氮含量

≤350ppm

≤350ppm

出水氨氮

≤5ppm

≤40ppm

系统设计级数

4级

2级

单级脱除率

≈60%

≈70%

投资成本

260万(以该项目为例)

≈500万(该项目为例估算)

运行成本

0.42元/吨水

吨水电耗4.26元/吨水

进水温度

30~45℃

≧30℃

进水PH

≧11

≧11

设备占地

L8m×W7m×H2m

/

 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

厂家参数解释

氨氮出水:吹脱塔无法实现极限脱除,当氨氮脱除到40ppm以下时无法再进一步脱除出来,吹脱塔由于汽水比极高(单级汽水比1:2000,空气会和水实现热交换,原水的温度很快被降低下来,而中源脱氨系统需要一定的温度条件(≧30℃),所以吹脱塔最多串联两级,两级以后由于原水的温度被降低下来,再串联也没有意义,而且单水中的氨氮降低到了40ppm以下时,吹脱已经无法将氨吹出来 

 

投资成本:实际上吹脱塔的投资成本远高于膜脱氨,以天津某氨氮废水处理工程为例,10吨/hr的脱氨系统,采用两级吹脱,总包为苏州某日资环保公司,设备投资达到400万

 

运行成本:调节PH以及温度要求两者基本相当,差别在于电费,以天津某氨氮废水处理工程为例,10吨/hr的系统,氨氮从600脱除到40ppm,采用两级吹脱,单级汽水比1:2500,系统配置两台37KW的风机,合计功率54KW,其他辅助系统装机功率17KW,系统总装机功率71KW,吨水电耗约4.26元/吨水(电费以0.6元/kwh计算) 

 

进水温度:膜脱氨有一定的限制,温度不能太高,吹脱塔没有温度限制,温度越高效果越好 

 

设备占地:吹脱设备的占地远超膜脱氨,最大的问题在于吹脱塔设备非常高(通常高达6m以上,且吹脱由于有氨气泄露的风险,通常只能安装在室外运行)!以天津某氨氮废水处理工程为例,10吨/小时的系统,设置两台吹脱塔,单塔直径3米,高度6.27米,一台硫酸吸收塔,直径1.6米,高度6.27米


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