專利名稱：吹脫-水解法處理鎳氨廢水的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎳氨廢水處理方法，特別是涉及采用吹脫-水解法處理 含鎳氨配離子的廢水，氨吹脫與鎳離子水解同時進(jìn)行，出水中鎳、氨濃度
達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 1996)，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氨氮廢水來源多，且排放量較大。排放高濃度氨氮廢水的有鋼鐵、煉油、 化肥、無機化工、鐵合金、玻璃制造、肉類加工和飼料生產(chǎn)等工業(yè)。目前處
理氨氮廢水的主要技術(shù)有吹脫法、折點加氯法、離子交換法、化學(xué)沉淀法、 液膜法、電滲析法、催化濕式氧化法和生物法。吹脫法適合處理高濃度氨氮 廢水，氨氮的去除率高、去除效果穩(wěn)定、操作靈活、占地小等優(yōu)點，主要缺 點是溫度影響比較大，在北方寒冷季節(jié)效率會大大降低。折點氯化法用于廢 水的深度處理，脫氮率高、設(shè)備投資少、反應(yīng)迅速完全，并有消毒作用。但 液氯安全使用和貯存要求高，對pH要求也很高，產(chǎn)生的水需加堿中和，因此 處理成本高。另外副產(chǎn)物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。離子交換法具 有投資省、工藝簡單、占地小操作較為方便、溫度和毒物對脫氮率影響小等
優(yōu)點，適用于中低濃度的氨氮廢水(〈500mg/L)，對于高濃度的氨氮廢水，會 因樹脂再生頻繁而造成操作困難。離子交換法去除率高，但再生液為高濃度 氨氮廢水，仍需進(jìn)一步處理。反滲透膜法具有處理效率高、工藝流程短、易 控制、使用靈活、占地面積小等優(yōu)點，目前反滲透主要用于處理飲用水，對 于成分較復(fù)雜的工業(yè)廢水，不僅需要預(yù)處理，并且對膜的質(zhì)量要求也比較高。 催化濕式氧化法具有凈化效率高、流程簡單、占地面積少等特點。但這種方 法對溫度、壓力、催化劑等條件要求非常嚴(yán)格，反應(yīng)設(shè)備須抗酸抗堿耐高壓， 一次性投資巨大，而且處理水量較大時費用很高。液膜法具有工藝設(shè)備簡單， 選擇性高，耗能少，乳液可再生，但液膜穩(wěn)定性差。電滲析法具有技術(shù)可靠， 操作費用低，占地面積小等優(yōu)點，但膜分離效率隨著時間衰退需定期更換。 土壤灌溉是把低濃度的氨氮廢水(〈50mg/L)作為農(nóng)作物的肥料來使用，既為污灌區(qū)農(nóng)業(yè)提供了穩(wěn)定的水源，又避免了水體富營養(yǎng)化，提高了水資源利用率。 但用于土壤灌溉的廢水必須經(jīng)過預(yù)處理，去除病菌、重金屬、酚類、氰化物、 油類等有害物質(zhì)，防止對地面、地下水的污染及病菌的傳播。生物脫氮技術(shù) 應(yīng)用比較廣泛， 一般包括硝化和反硝化，但常規(guī)生物處理高濃度氨氮廢水有 很大困難。固定化技術(shù)去除廢水中的氨氮，具有效率高、穩(wěn)定性強、生物濃 度高、能保持高效菌種等優(yōu)點，因此在水處理領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，但還
存在著許多待解決的問題，如開發(fā)性能更為優(yōu)良的固定化載體；反應(yīng)器中生 物投加量的確定；在實際廢水中應(yīng)用的穩(wěn)定性；開發(fā)多種生物共生的固定化 載體等。
當(dāng)廢水中既含有氨氮，同時還含有重金屬時，重金屬離子與氨氮會生成 穩(wěn)定的配合離子，加大了處理的難度。鎳氨廢水主要來源于化工、冶金和電 鍍等行業(yè)。廢水中由于pH值較高，所以鎳和氨以[Ni(NH3)6]2+配合離子形式存 在，該配合離子很穩(wěn)定(穩(wěn)定常數(shù)10871)能存在于很高的pH值下，這給傳統(tǒng) 的含鎳廢水處理方法和氨氮廢水處理方法帶來了困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服吹脫法、化學(xué)沉淀法、離子交換法、液膜法和電滲析法等直接 處理鎳氨廢水中的鎳、氨處理效果差的缺點，本發(fā)明提出吹脫一水解法同時 處理鎳氨廢水的鎳與氨，出水中鎳濃度和氨濃度達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo) 準(zhǔn)》(GB8978-1996)。
吹脫一水解法處理鎳氨廢水，其工藝過程為將鎳氨廢水預(yù)熱至35 — 60'C，將曝氣器放入廢水中曝氣60—120分鐘，詞時調(diào)節(jié)空氣流速為氣液體 積比550—650，吹脫的同時用質(zhì)量百分比為10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)體系pH值 為10—12。吹脫出的氨氣用0.5mol/L的稀硫酸吸收生成硫酸氨回收利用，防 止二次污染。含鎳沉渣經(jīng)壓濾回收鎳。脫鎳脫氨后的凈化水鎳、氨的殘留濃 度達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 1996)，回用或排放。
所述的鎳氨廢水為來源于化工、冶金和電鍍等行業(yè)的廢水，其中含鎳1 一200mg/L、含氨15—3000mg/L，鎳和氨以[Ni (朋3)6]2+配合離子形式存在，傳 統(tǒng)的含鎳廢水處理方法和氨氮廢水處理方法均無法有效處理的廢水。
本發(fā)明以鎳氨廢水為處理對象，直接對其吹脫，同時加堿水解。在吹脫 氨的過程中Ni2+離子能從鎳氨配離子中游離出來，通過調(diào)節(jié)體系pH值，使鎳離子水解，沉淀，達(dá)到同時去除其中鎳和氨的目的。吹脫后的凈化水達(dá)標(biāo)排 放，而氨氣則進(jìn)行吸收防治二次污染，渣可以進(jìn)行鎳的回收。該發(fā)明工藝簡
單、操作簡便，同時去除廢水中的鎳和氨，且鎳和氨的去除率都達(dá)到98%以上。


圖l:鎳氨廢水吹脫一水解法處理工藝流程。
具體實施例方式
以下實施例或?qū)嵤┓绞街荚谶M(jìn)一步說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限定。 實施例l
將200ml含鎳0. 13g/L,氨2. Og/L， pH值9. 42的鎳氨廢水置于吹脫裝置 中，預(yù)熱至4(TC，將曝氣器放入廢水中曝氣吹脫氨，調(diào)節(jié)空氣流速為氣液體 積比600 (空氣流量為0.12m7h)，并控制吹脫溫度4(TC，同時加入石灰乳調(diào) 節(jié)體系的pH值為11，吹脫后的尾氣用0. 5mol/L的H2S04吸收，吹脫二個小時 后檢測到水中的鎳濃度為0.23 mg/L，氨為25.4mg/L,低于國家《污水綜合 排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)。 實施例2
將200ml含鎳0. 13g/L，氨2. Og/L， pH值9. 42的鎳氨廢水置于吹脫裝置 中，預(yù)熱至6(TC，將曝氣器放入廢水中曝氣吹脫，調(diào)節(jié)空氣流速為氣液體積 比600 (空氣流量為O. 12mVh)，并控制吹脫溫度60'C，同時加入石灰乳調(diào)節(jié) 體系的pH值為ll,吹脫后的尾氣用0.5mol/L的H2S04吸收，吹脫一個小時后 檢測到水中的殘留鎳濃度為0. 19 mg/L，氨為29. 7mg/L，去除率分別為99. 85% 和98.52%，低于國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)。 實施例3
工藝過程同實施例2，控制條件為吹脫溫度6(TC，體系pH值為ll，吹 脫空氣流量控制氣液體積比600,分別吹脫1.5h和2h。吹脫后水中剩余氨濃 度分別為25. 81mg/L和5. 02mg/L，Nr離子濃度分別為0. 23mg/L和0. 25mg/L， 出水pH值分別為9. 90和9. 86。吹脫出的氨氣用0. 5mol/L的稀貼04吸收， 氨氣的吸收率分別為78. 76%和72. 33%。
權(quán)利要求
1、吹脫—水解法處理鎳氨廢水，其特征在于將鎳氨廢水預(yù)熱至35—60℃，將曝氣器放入廢水中曝氣60—120分鐘，同時調(diào)節(jié)空氣流速為氣液體積比550—650，吹脫的同時調(diào)節(jié)體系pH值為10—12；吹脫出的氨氣用稀硫酸吸收生成硫酸氨回收利用，含鎳沉渣經(jīng)壓濾回收鎳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吹脫一水解法處理鎳氨廢水，其特征在于所述 的鎳氨廢水為來源于化工、冶金和電鍍等行業(yè)的廢水，其中含鎳l一200mg/L、 含氨15-3000mg/L，鎳和氨以[Ni她3)6]2+配合離子形式存在，傳統(tǒng)的含鎳廢 水處理方法和氨氮廢水處理方法均無法有效處理的廢水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吹脫一水解法處理鎳氨廢水，其特征在于調(diào)節(jié) 體系pH值所用NaOH溶液的質(zhì)量百分比為10%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吹脫一水解法處理鎳氨廢水，其特征在于用于 吸收氨氣的稀硫酸濃度為0. 5mol/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎳氨廢水處理方法，工藝路線為吹脫-水解。以鎳氨廢水為處理對象，直接對其吹脫氨，同時加堿水解游離出鎳離子。在吹脫氨的過程中Ni²⁺離子能從鎳氨配離子中游離出來，通過調(diào)節(jié)體系pH值，使鎳離子水解，沉淀，達(dá)到同時去除其中鎳和氨的目的。吹脫后的凈化水達(dá)標(biāo)排放，而氨氣則進(jìn)行吸收防止二次污染，渣可回收鎳。該發(fā)明工藝簡單、操作簡便，可同時去除廢水中的鎳和氨；實現(xiàn)了清潔、高效處理鎳氨廢水，出水中鎳濃度和氨濃度達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。
文檔編號C02F1/58GK101428887SQ20081014385
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者敏 周, 兵 彭, 楊志輝, 柴立元, 王云燕, 王海鷹, 舒余德, 閔小波, 燕 黃 申請人:中南大學(xué)