一種氨氮廢水的預處理方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種氨氮廢水的預處理方法，其步驟如下：首先將適量脫氮劑投加于高濃度氨氮廢水中，然后用泵輸送到脫氮塔的曝氣槽中，脫氮塔中填充催化劑，并于pH﹥9、溫度10～100℃下用空氣壓縮機曝氣處理；所述的脫氮劑甲基纖維素、乙基纖維素、亞氯酸鈉、檸檬酸組成，脫氮劑的加入量為廢水重量的萬分之一至三。本發(fā)明方法不僅適用于無機氨氮廢水更適用于有機胺氮廢水，本發(fā)明方法一次處理可將高濃度氨氮廢水TKN去除率大于85%，有機胺氮去除率大于90%，為后續(xù)生化處理提供了有力保障。
【專利說明】一種氨氮廢水的預處理方法【技術領域】[0001]本發(fā)明屬于廢水處理【技術領域】，涉及一種氨氮廢水的預處理方法。【背景技術】[0002]高含氮化工廢水如制藥廠廢水、焦化廢水、合成氨工業(yè)廢水、氮肥廢水等，這些企業(yè)廢水不僅氨氮含量高，C/N比低，毒性大，此類廢水一直都是國內較難治理的廢水之一。[0003]目前處理氨氮廢水的方法主要有物理法、化學法和生物法等。物理方法有反滲透、 蒸餾、土壤灌溉；化學法有離子交換法、空氣吹脫、化學沉淀法、折點氯化法、電滲析、電化學處理、催化裂化。由于物理和化學方法存在運行費用高、處理工藝復雜等特點，其應用范圍僅限于部分行業(yè)和領域。目前大多數處理氨氮廢水的脫氮工藝是以生物處理為主或生物處理和物理化學相結合的方法，對于高氨氮廢水的處理方法，單靠物理、化學法等常規(guī)技術根本不能經濟有效的治理目的，存在處理效果差，運行費用高的問題。由于氨氮濃度高 (>2000mg/L)對微生物產生很大的毒害作用，根本不能直接進入生化系統(tǒng)，對于該類廢水， 目前工業(yè)中大多采用先吹脫再進行生化處理，由于此類廢水中不僅含有無機氨氮還含有很多有機胺，吹脫對于有機胺去除效果很差。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現有物化處理脫除有機胺氮能力較差的問題， 提供一種新的物化處理方法，所要解決的技術問題是有效去除氨氮廢水中無機氨氮和有機胺氮。[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發(fā)明是一種高濃度氨氮廢水的預處理方法，其特點是，其步驟如下:首先將適量脫氮劑投加于高濃度氨氮廢水中，然后用泵輸送到脫氮塔的曝氣槽中，脫氮塔中填充催化劑，并于PH > 9、溫度10~ 100°C下用空氣壓縮機曝氣處理；所述的脫氮劑由以下重量百分比的原料組成:甲基纖維素25~30% ；乙基纖維素25~30% ；亞氯酸鈉20~25% ；檸檬酸20~30% ；脫氮劑的加入量為廢水重量的萬分之一至三；所述的催化劑通過如下步驟制備:(O將顆?；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用質量濃度為5~50%無機酸溶液浸潰12~48h 后，過濾，去離子水洗至中性；再用質量濃度為5~50%無機堿溶液浸潰12~48h 后，過濾，水洗至中性；放入烘箱中烘干，待用；(2)配制含有鐵、鈷、鎳、鉀、錳離子的鹽溶液，其中鐵鈷鎳鉀錳摩爾比為1: (I~10): (I~10): (I~10): (I~10)，調節(jié)溶液的pH為2~7 ;(3)將步驟(1)處理得到的活性炭或者活性氧化鋁加入步驟(2)配制的溶液中，在20~ 60°C浸潰12~48h ;過濾，分離出浸潰了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負載金屬活性成分的活性炭或者活性氧化鋁，移入箱式電阻爐中，升溫至200~600°C，煅燒4~ 6 h，得到脫氮催化劑。[0006]本發(fā)明所述的高濃度氨氮廢水的預處理方法技術方案中:浸潰用的無機酸溶液、 無機堿溶液的質量濃度均優(yōu)選為10~20%。[0007]本發(fā)明所述的一種高濃度氨氮廢水的預處理方法技術方案中:浸潰用的無機酸溶液可以為任何一種無機酸溶液，優(yōu)選硫酸溶液、鹽酸溶液或者硝酸溶液；所述的無機堿溶液可以為任何一種無機堿溶液，優(yōu)選氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或者氫氧化1丐溶液。[0008]本發(fā)明方法是使用化學和物理相結合的方法進行預處理，所謂化學的方法是添加催化劑和脫氮劑將有機胺氮轉化成無機氨氮，所謂物理的方法就是用鼓風機或壓縮空氣曝氣吹脫無機氨氮。[0009]本發(fā)明方法中，分離過程是可以在常規(guī)的脫氮裝置中進行的。脫氮裝置可為立式的脫氮塔也可以設計出臥式的脫氮槽，底部設曝氣，分離溢出的氨氣自頂部引入多級吸收塔回收氨。[0010]與現有技術相比，本發(fā)明方法設計合理，它是一種物化處理方法，本發(fā)明方法不僅適用于無機氨氮廢水更適用于有機胺氮廢水，它可以有效去除氨氮廢水中無機氨氮和有機胺氮。本發(fā)明方法可以適用于對任何濃度的氨氮廢水進行處理，特別適合于對濃度在 1000mg/L的高濃度氨氮廢水進行處理。本發(fā)明方法一次處理可將高濃度氨氮廢水TKN去除率大于85%，有機胺氮去除率大于90%，為后續(xù)生化處理提供了有力保障?！揪唧w實施方式】[0011]以下進一步描述本發(fā)明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發(fā)明，而不構成對其權利的限制。[0012]實施例1，一種氨氮廢水的預處理方法，其步驟如下:首先將適量脫氮劑投加于高濃度氨氮廢水中，然后用泵輸送到脫氮塔的曝氣槽中，脫氮塔中填充催化劑，并于PH > 9、 溫度10~100°C下用空氣壓縮機曝氣處理；所述的脫氮劑由以下重量百分比的原料組成:甲基纖維素25% ；乙基纖維素25% ；亞氯酸鈉25% ；檸檬酸25% ；脫氮劑的加入量為廢水重量的萬分之一；所述的催化劑通過如下步驟制備:`(1)將顆?；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用質量濃度為5%無機酸溶液浸潰12~48h后，過濾，去離子水洗至中性；再用質量濃度為50%無機堿溶液浸潰12~48h后，過濾，水洗至中性；放入烘箱中烘干，待用；(2)配制含有鐵、鈷、鎳、鉀、錳離子的鹽溶液，其中鐵鈷鎳鉀錳摩爾比為1:1:1:1:1, 調節(jié)溶液的PH為2 ;(3)將步驟(1)處理得到的活性炭或者活性氧化鋁加入步驟(2)配制的溶液中，在20°C 浸潰12~48h ;過濾，分離出浸潰了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負載金屬活性成分的活性炭或者活性氧化鋁，移入箱式電阻爐中，升溫至200°C，煅燒4~6 h，得到脫氮催化劑。[0013]實施例2，一種氨氮廢水的預處理方法，其步驟如下:首先將適量脫氮劑投加于高濃度氨氮廢水中，然后用泵輸送到脫氮塔的曝氣槽中，脫氮塔中填充催化劑，并于PH > 9、 溫度10~100°C下用空氣壓縮機曝氣處理；所述的脫氮劑由以下重量百分比的原料組成:甲基纖維素30% ；乙基纖維素30% ；亞氯酸鈉20% ；檸檬酸20% ；脫氮劑的加入量為廢水重量的萬分之三；所述的催化劑通過如下步驟制備:(1)將顆粒活性炭或者活性氧化鋁用質量濃度為50%無機酸溶液浸潰12~48h后，過濾，去離子水洗至中性；再用質量濃度為5%無機堿溶液浸潰12~48h后，過濾，水洗至中性；放入烘箱中烘干，待用；(2)配制含有鐵、鈷、鎳、鉀、錳離子的鹽溶液，其中鐵鈷鎳鉀錳摩爾比為1:10:10:10: 10，調節(jié)溶液的pH為7 ；(3)將步驟(1)處理得到的活性炭或者活性氧化鋁加入步驟(2)配制的溶液中，在60°C 浸潰12~48h ;過濾，分離出浸潰了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負載金屬活性成分的活性炭或者活性氧化鋁，移入箱式電阻爐中，升溫至600°C，煅燒4~6 h，得到脫氮催化劑。[0014]實施例3，一種氨氮廢水的預處理方法，其步驟如下:首先將適量脫氮劑投加于高濃度氨氮廢水中，然后用泵輸送到脫氮塔的曝氣槽中，脫氮塔中填充催化劑，并于PH > 9、 溫度10~100°C下用空氣壓縮機曝氣處理；所述的脫氮劑由以下重量百分比的原料組成:甲基纖維素25% ；乙基纖維素25% ；亞氯酸鈉20% ；檸檬酸30% ；脫氮劑的加入量為廢水重量的萬分之二；所述的催化劑通過如下步驟制備:(1)將顆?；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用質量濃度為15%無機酸溶液浸潰12~48h后，過濾，去離子水洗至中性；再用質量濃度為25%無機堿溶液浸潰12~48h后，過濾，水洗至中性；放入烘箱中烘干，待用；(2)配制含有鐵、鈷、鎳、鉀、錳離子的鹽溶液，其中鐵鈷鎳鉀錳摩爾比為1:5:5:5:5，調節(jié)溶液的PH為5 ;(3)將步驟(1)處理得到的活性炭或者活性氧化鋁加入步驟(2)配制的溶液中，在40°C浸潰12~48h ;過濾，分離出浸潰了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負載金屬活性成分的活性炭或者活性氧化鋁，移入箱式電阻爐中，升溫至400°C，煅燒4~6 h，得到脫氮催化劑。[0015]實施例4，一種氨氮廢水的預處理方法，其步驟如下:首先將適量脫氮劑投加于高濃度氨氮廢水中，然后用泵輸送到脫氮塔的曝氣槽中，脫氮塔中填充催化劑，并于PH > 9、 溫度25°C下用空氣壓縮機曝氣處理；所述的脫氮劑由以下重量百分比的原料組成:甲基纖維素28% ；乙基纖維素28% ；亞氯酸鈉22% ；檸檬酸22% ；脫氮劑的加入量為廢水重量的萬分之二；所述的催化劑通過如下步驟制備:(1)將顆?；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用質量濃度為10%無機酸溶液浸潰24h后，過濾， 去離子水洗至中性；再用質量濃度為10%無機堿溶液浸潰24h后，過濾，水洗至中性；放入烘箱中烘干，待用；(2)配制含有鐵、鈷、鎳、鉀、錳離子的鹽溶液，其中鐵鈷鎳鉀錳摩爾比為1:3:5:3:5， 調節(jié)溶液的PH為4 ;(3)將步驟(1)處理得到的活性炭或者活性氧化鋁加入步驟(2)配制的溶液中，在30°C 浸潰24h ;過濾，分離出浸潰了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負載金屬活性成分的活性炭或者活性氧化鋁，移入箱式電阻爐中，升溫至450°C，煅燒5 h，得到脫氮催化劑。[0016]實施例5，實施例1或2或3所述的一種氨氮廢水的預處理方法中:浸潰用的無機酸溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液或者硝酸溶液；所述的無機堿溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或者氫氧化鈣溶液。[0017]實施例6，一種氨氮廢水的預處理方法實驗，其步驟如下:1、脫氮劑的制備以質量計，取甲基纖維素25份，乙基纖維素30份，亞氯酸鈉25份，檸檬酸20份，或者依次取30份、30份、20份、20份，或者依次取25份、25份、25份、25份，或者依次取25份、 25份、20份、30份，混合攪拌均勻即得脫氮劑。[0018]2、催化劑的制備(1)將顆?；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用10wt%無機酸溶液浸潰24h后，過濾，去離子水洗至中性；(2)將步驟(1)處理過的活性 炭或者活性氧化鋁，用10wt%無機堿溶液浸潰24h后， 過濾，去離子水洗至中性；放入烘箱中烘干，待用；(3)配制含有鐵、鈷、鎳、鉀、錳 離子的鹽溶液，其中鐵鈷鎳鉀錳摩爾比為1:1:1:1:1，調節(jié)溶液的PH為2 ;(4)將活性炭或者活性氧化鋁加入步驟(3)配制的溶液中，在20°C浸潰24h；(5)過濾，分離出浸潰了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干；(6)將負載活性成分的活性炭或者性氧化鋁移入箱式電阻爐中，升溫至400°C，煅燒 4-6 h，得到所需的脫氮催化劑。
[0019]3、高濃度氨氮廢水的處理現以脫氮塔為例，非限定實施例敘述如下:將廢水調節(jié)池中凱氏氮濃度為5000mg/L以上的廢水加堿調pH值9.5-10,按噸水 100-300克的劑量加入脫氮劑，為方便操作可將脫氮劑配制成一定濃度的溶液用計量泵加 Ao將曝氣池的廢水升溫到60°C左右，同時啟動鼓風機，鼓風機用于曝氣，曝氣3-4小時后， 即可自排水口將廢水排放至其它處理設施，塔頂排放的氨氣引入多級吸收塔回收，經過處理后廢水TKN去除率大于85%，有機胺氮去除率大于90%。
【權利要求】
1.一種氨氮廢水的預處理方法，其特征在于，其步驟如下:首先將適量脫氮劑投加于高濃度氨氮廢水中，然后用泵輸送到脫氮塔的曝氣槽中，脫氮塔中填充催化劑，并于PH >9、溫度10~100°C下用空氣壓縮機曝氣處理；所述的脫氮劑由以下重量百分比的原料組成:甲基纖維素25~30% ；乙基纖維素25~30% ；亞氯酸鈉20~25% ；檸檬酸20~30% ；脫氮劑的加入量為廢水重量的萬分之一至三；所述的催化劑通過如下步驟制備:(1)將顆?；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用質量濃度為5~50%無機酸溶液浸潰12~48h 后，過濾，去離子水洗至中性；再用質量濃度為5~50%無機堿溶液浸潰12~48h后，過濾，水洗至中性；放入烘箱中烘干，待用；(2)配制含有鐵、鈷、鎳、鉀、錳離子的鹽溶液，其中鐵鈷鎳鉀錳摩爾比為1:(I~10): (I~10): (I~10): (I~10)，調節(jié)溶液的pH為2~7 ;(3)將步驟(1)處理得到的活性炭或者活性氧化鋁加入步驟(2)配制的溶液中，在20~ 60°C浸潰12~48h ;過濾，分離出浸潰了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負載金屬活性成分的活性炭或者活性氧化鋁，移入箱式電阻爐中，升溫至200~600°C，煅燒4~ 6 h，得到脫氮催化劑。
2.根據權利要求1所述的一種氨氮廢水的預處理方法，其特征在于:浸潰用的無機酸溶液、無機堿溶液的質量濃度均為10~20%。
3.根據權利要求1所述的一種氨氮廢水的預處理方法，其特征在于:浸潰用的無機酸溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液或者硝酸溶液；所述的無機堿溶液為氫氧化`鈉溶液、氫氧化鉀溶液或者氫氧化鈣溶液。
【文檔編號】C02F1/58GK103496777SQ201310494291
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權日:2013年10月21日
【發(fā)明者】楊志林, 李學字, 劉錦生, 王開春, 張彬彬, 劉娟, 袁麗娟 申請人:中藍連海設計研究院