一種氨氮廢水的預(yù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種氨氮廢水的預(yù)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(yù)處理方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種氨氮廢水的預(yù)處理方法?！颈尘凹夹g(shù)】[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(nèi)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(xué)法和生物法等。物理方法有反滲透、 蒸餾、土壤灌溉；化學(xué)法有離子交換法、空氣吹脫、化學(xué)沉淀法、折點氯化法、電滲析、電化學(xué)處理、催化裂化。由于物理和化學(xué)方法存在運行費用高、處理工藝復(fù)雜等特點，其應(yīng)用范圍僅限于部分行業(yè)和領(lǐng)域。目前大多數(shù)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(xué)相結(jié)合的方法，對于高氨氮廢水的處理方法，單靠物理、化學(xué)法等常規(guī)技術(shù)根本不能經(jīng)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(chǎn)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(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)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(shù)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(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種高濃度氨氮廢水的預(yù)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(zhì)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(zhì)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(diào)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(yù)處理方法技術(shù)方案中:浸潰用的無機酸溶液、 無機堿溶液的質(zhì)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(yù)處理方法技術(shù)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(xué)和物理相結(jié)合的方法進行預(yù)處理，所謂化學(xué)的方法是添加催化劑和脫氮劑將有機胺氮轉(zhuǎn)化成無機氨氮，所謂物理的方法就是用鼓風(fēng)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(shè)計出臥式的脫氮槽，底部設(shè)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法設(shè)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(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。[0012]實施例1，一種氨氮廢水的預(yù)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(zhì)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(zhì)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(diào)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(yù)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?；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用質(zhì)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(zhì)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(diào)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(yù)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(zhì)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(zhì)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(diào)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(yù)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(zhì)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(zhì)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(diào)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(yù)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(yù)處理方法實驗，其步驟如下:1、脫氮劑的制備以質(zhì)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(diào)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(xiàn)以脫氮塔為例，非限定實施例敘述如下:將廢水調(diào)節(jié)池中凱氏氮濃度為5000mg/L以上的廢水加堿調(diào)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(fēng)機，鼓風(fēng)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(shè)施，塔頂排放的氨氣引入多級吸收塔回收，經(jīng)過處理后廢水TKN去除率大于85%，有機胺氮去除率大于90%。
【權(quán)利要求】
1.一種氨氮廢水的預(yù)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)將顆粒活性炭或者活性氧化鋁用質(zhì)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(zhì)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(diào)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮廢水的預(yù)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(zhì)量濃度均為10~20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨氮廢水的預(yù)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(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】楊志林, 李學(xué)字, 劉錦生, 王開春, 張彬彬, 劉娟, 袁麗娟 申請人:中藍連海設(shè)計研究院