專利名稱：一種廢水脫氮處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)，具體涉及一種廢水脫氮處理方法。
背景技術(shù)：
由于工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、人口的劇增及城市化，大量含氨氮的生活污水和工業(yè)廢水排入天然水體，造成水體的富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類的過度繁殖，發(fā)生水華現(xiàn)象。國家在中長期科技發(fā)展規(guī)劃中將氮磷的污染控制作為區(qū)域環(huán)境污染控制的重要內(nèi)容。在某些高濃度氨氮廢水處理中，如焦化廢水、垃圾滲濾液的氨氮達(dá)標(biāo)排放仍然非常困難。因而開發(fā)高效經(jīng)濟的廢水脫氮處理技術(shù)非常重要。
目前的廢水脫氮處理技術(shù)主要包括蒸氨法和生化法。蒸氨法通過調(diào)節(jié)廢水的pH，使氨在水蒸氣加熱的作用下蒸出。各種改進型生物處理技術(shù)如A/O法、A/A/O法、A/A/O/O法、SBR法等，主要通過合理設(shè)計廢水的厭氧和好氧停留時間，使有效的發(fā)生硝化和反硝化反應(yīng)，使氨氮以氮氣的形態(tài)逸出達(dá)到脫氮的效果。
上述廢水脫氮處理技術(shù)的缺點為(1)蒸氨法使用的設(shè)備龐大，消耗的蒸汽量大，運行費用高，而且當(dāng)氨氮濃度不太高時，如小于1000mg/L時，該方法處理廢水非常不經(jīng)濟。
(2)各種A/O法及改進型生物處理方法，要求水力停留時間長(約30小時左右)，回流比大，投資和運行費用高，運行控制比較復(fù)雜?；钚晕勰嘁坏┦艿?jīng)_擊，需要較長時間才能恢復(fù)。
(3)A/O法要求廢水具有比較協(xié)調(diào)的營養(yǎng)比，當(dāng)有機物濃度很低時，A/O工藝要求額外投加碳源，增加了處理負(fù)荷。
(4)當(dāng)廢水屬于難降解有毒有機廢水時，微生物的正常生長受到抑制，生化處理難度較大，脫氮效果也相應(yīng)的受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種廢水脫氮處理方法，該方法具有氨氮脫除效率高、處理時間短、廢水適應(yīng)面廣和運行費用低的優(yōu)點。
本發(fā)明提供的一種廢水脫氮處理方法，其步驟為(1)廢水預(yù)處理對氨氮濃度大于50mg/L而且pH小于10的廢水，調(diào)節(jié)其pH值為10-11，對氨氮濃度小于50mg/L而且pH小于7.0的廢水，調(diào)節(jié)其pH值至7.0以上，對濃度小于50mg/L而且pH大于7.0的廢水，不需要調(diào)節(jié)pH；(2)微波脫氮處理將廢水通過預(yù)填有敏化劑的微波反應(yīng)器，停留1-10分鐘；(3)氣體收集在微波脫氮處理過程中，使用水或酸對微波處理過程中蒸發(fā)出來的氨氣進行吸收。
本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)使用微波處理技術(shù)，避免了生物處理的馴化過程和生物處理對廢水營養(yǎng)比的嚴(yán)格要求。無論廢水中COD和氨氮呈何種比例，都可以直接進入微波處理，不影響處理效果。
(2)實現(xiàn)氨氮的脫除和回收的同步進行，吸收氨氣后的水或酸可以進行氨的資源化利用。
(3)針對中高濃度氨氮廢水，經(jīng)微波脫氮處理后，廢水的營養(yǎng)比恢復(fù)正常，為后續(xù)的生物處理創(chuàng)造了有利條件，使用常規(guī)的生物處理即可正常運行。
(4)對于生活污水，直接進行微波脫氮處理，氨氮即可達(dá)標(biāo)排放。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖
對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明提供的廢水脫氮處理方法包括廢水預(yù)處理、微波脫氮處理和氣體收集三個步驟。廢水預(yù)處理用于調(diào)節(jié)和穩(wěn)定廢水水質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水的pH值到10以上。當(dāng)氨氮濃度小于50mg/L且pH大于7的生活污水和工業(yè)廢水不需要調(diào)節(jié)pH。微波脫氮處理是將廢水以一定的流速通過微波反應(yīng)器，微波反應(yīng)器內(nèi)預(yù)填有敏化劑，如活性炭、MnO2和鐵屑，敏化劑在微波輻射作用下會在表面形成高溫點位，廢水同敏化劑表面接觸的過程中，其所含有的氨氮會揮發(fā)逸出，達(dá)到脫氮的效果。氣體收集是收集微波處理過程中從廢水中逸出的氨氣，避免大氣污染。下面分別對各步驟為進一步詳細(xì)的說明(1)調(diào)節(jié)穩(wěn)定調(diào)節(jié)水量，均衡水質(zhì)。濃度大于50mg/L而且pH小于10的廢水，加堿(5％-20％NaOH水溶液)調(diào)節(jié)廢水的pH為10-11；濃度小于50mg/L而且pH大于7.0的廢水，不需要調(diào)節(jié)pH；濃度小于50mg/L而且pH小于7.0的廢水，加堿(5％-20％NaOH水溶液)調(diào)節(jié)pH大于7.0。
(2)微波處理將廢水通過預(yù)填有敏化劑(活性炭，MnO2和鐵屑)的微波反應(yīng)器，停留1-10分鐘，微波反應(yīng)器內(nèi)，敏化劑在微波輻射作用下會在表面形成許多高溫點位，廢水同敏化劑表面的高溫點位接觸的過程中，會發(fā)生多種物理化學(xué)反應(yīng)，使廢水中的氨氮以氨氣的形式逸出，達(dá)到脫氮的效果。
(3)氣體收集使用水或酸對微波處理過程中蒸發(fā)出來的氨氣進行吸收，避免二次污染，同時可以實現(xiàn)氨的資源化利用。
實施例1，焦化廢水被認(rèn)為是氨氮濃度較高的難處理的工業(yè)廢水。先使用堿(氫氧化鈉)將廢水的pH調(diào)節(jié)到10，放入微波反應(yīng)器中輻射處理3min。微波反應(yīng)器內(nèi)預(yù)填有微波敏化劑(如MnO2)，在微波輻射作用下，敏化劑表面會形成很多的高溫?zé)狳c，廢水同敏化劑表而接觸的過程中，氨氮在高溫下會被蒸發(fā)逸出。完畢后檢測廢水水質(zhì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水pH調(diào)節(jié)到9.0時，氨氮濃度由初始的380mg/L，降低到45mg/L；當(dāng)廢水pH調(diào)節(jié)到11時，出水氨氮濃度小于10mg/L，達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2，對氨氮濃度為18.7mg/L的城市生活污水，pH在8.0左右，未調(diào)節(jié)pH，放入預(yù)填有敏化劑的微波反應(yīng)器中。直接微波輻射2min，氨氮濃度降低到6.3min；輻射3min時，氨氮濃度降低到1.8min。
權(quán)利要求
1.一種廢水脫氮處理方法，其步驟為(1)廢水預(yù)處理對氨氮濃度大于50mg/L而且pH小于10的廢水，調(diào)節(jié)其pH值為10-11，對氨氮濃度小于50mg/L而且pH大于7.0的廢水，不需要調(diào)節(jié)pH，對氨氮濃度小于50mg/L而且pH小于7.0的廢水，調(diào)節(jié)其pH值至7.0以上；(2)微波脫氮處理將廢水通過預(yù)填有敏化劑的微波反應(yīng)器，停留1-10分鐘；(3)氣體收集在微波脫氮處理過程中，使用水或酸對微波處理過程中蒸發(fā)出來的氨氣進行吸收。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微波廢水脫氮處理方法，包括廢水預(yù)處理、微波脫氮處理和氣體收集三個步驟。廢水預(yù)處理用于調(diào)節(jié)和穩(wěn)定廢水水質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水的pH值到10以上，生活污水不調(diào)節(jié)pH。微波脫氮處理可使廢水中的氨氮在微波的作用下以氨氣的形態(tài)逸出，達(dá)到脫氮的效果。氣體收集處理是對微波處理過程中逸出的氨氣進行收集，避免大氣污染。該方法具有氨氮脫除效率高、處理時間短、運行費用低、設(shè)備體積小和自動化程度高等優(yōu)點。本方法適用于含中高濃度氨氮的廢水，如焦化廢水、垃圾滲濾液、化肥、農(nóng)藥廢水和某些制藥廢水等，也適用于生活污水的脫氮處理。
文檔編號C02F1/20GK1837073SQ20061001875
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者陸曉華, 袁松虎, 林莉 申請人:華中科技大學(xué)