一種難降解廢水脫氮的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種難降解廢水脫氮的方法，控制廢水溫度在55-120℃，進行酸性水解，并加入氧化還原催化劑，促進氨氮和硝基氮的相互作用，形成氮氣，無需要外加碳源就可以完成對廢水的處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明總氮的去除效果好，成本低，工藝流程簡單，投資少。
【專利說明】
一種難降解廢水脫氮的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)廢水資源化的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種難降解廢水脫氮的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水中的含氮類化合物如不經(jīng)過妥善處理排入水體，會使水體發(fā)生富營養(yǎng)化的危 險，因此需對排入水體的廢水進行脫氮處理。
[0003] 廢水脫氮處理工藝種類繁多，其中以生物脫氮工藝最為常見，生物脫氮工藝主要 分為傳統(tǒng)生物脫氮工藝和生物脫氮新工藝。微生物去除氨氮過程需要經(jīng)歷兩個階段，第一 階段是硝化過程。第二階段為反硝化過程。該工藝優(yōu)點反應速率大，而且比較徹底。缺點 是生物脫氮外加碳源，處理設施多，占地面積大，造價高，管理不夠方便。
[0004] CN201310632426. 4公布了一種一體化生物脫氮裝置及其處理廢水的方法，所述 生物脫氮裝置包括好氧反應池、沉淀池、廢水池、進水栗、鼓風機、污泥回流栗和曝氣器，所 述好氧反應池內(nèi)添加有懸浮填料，所述懸浮填料為表面和內(nèi)部均分布有與表面貫通的孔 洞的球體或柱體，懸浮填料表面孔洞的直徑為1 μπι~20mm，懸浮填料內(nèi)部孔洞的直徑為 10 μπι~10mm ;利用本發(fā)明處理廢水的方法可以在好氧反應池內(nèi)獲得75%左右的脫氮效 率，但處理設施多，占地面積大。
[0005] CN02135464. 2公布了一種污水脫氮除磷處理工藝方法，是一種城市污水脫氮除 磷倒置Α/Α/0工藝方法，在污水生物處理過程中，當生物脫氮與生物除磷在同一處理系統(tǒng) 中共存時，通常生物脫氮與生物除磷存在碳源矛盾、泥齡矛盾與硝酸鹽問題等；倒置Α/Α/0 工藝將傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝的厭氧/缺氧環(huán)境進行倒置，形成了"缺氧/厭氧/好氧"的工 藝布置形式；由于倒置Α/Α/0工藝內(nèi)在的優(yōu)越特點，使處理系統(tǒng)內(nèi)生物脫氮與生物除磷的 矛盾得到緩解，氮和磷的去除都有很大的提高。但處理設施多，占地面積大。
[0006] 上述技術(shù)對于不含可生物降解有機物的難降解廢水，采用生物脫氮需要外加碳 源，且處理設施多，占地面積大，造價高，管理不夠方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種無需要外加碳 源，成本低，工藝流程簡單，投資少，總氮的去除效果好的難降解廢水脫氮的方法。
[0008] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0009] -種難降解廢水脫氮的方法，控制廢水溫度在55_120°C，進行酸性水解，并加入氧 化還原催化劑，促進氨氮和硝基氮的相互作用，形成氮氣，無需要外加碳源，具體采用以下 步驟：
[0010] (1)在酸性條件下進行水解0. 5_5hr，將有機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或銨態(tài)氮；
[0011] (2)進行中溫催化氧化反應l-4hr，以多重氧化劑組合進行氧化，將部分無機氮轉(zhuǎn) 化為硝態(tài)氮；
[0012] (3)進行中溫催化還原反應0. 5-2hr，促進硝態(tài)氮和氨氮的相互作用，將硝態(tài)氮和 銨態(tài)氮同時轉(zhuǎn)化為氮氣，完成對廢水的處理。
[0013] 所述的廢水中含有硝基苯、硝基酚、磺胺、苯胺、偶氮苯、氨基酸等硝基、氨基類有 機氮。
[0014] 步驟⑴中控制pH值為1-5進行水解。
[0015] 步驟⑵中控制反應溫度為50_120°C。
[0016] 步驟（2)中所述的多重氧化劑選自雙氧水、臭氧、氯酸鹽或過氧酸鹽中的至少兩 種。
[0017] 步驟（2)中所述的多重氧化劑在廢水中的含量為0. 2_2wt%。
[0018] 步驟（3)中控制反應溫度為55_120°C。
[0019] 步驟（3)中采用的催化劑選自Fe203、V20 5、W03、CuO或Μη02中的一種或幾種。
[0020] 步驟（3)中采用的催化劑在廢水中的含量為0· 1-0. 5wt%。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明總氮的去除效果好，成本低，工藝流程簡單，投資少，在 酸性和加熱條件下，有機氮水解為無機氮。
[0022] 有機氮
有機物
[0023] 然后無機氮中的氨基氮和硝基氮在加熱時，受催化劑的作用進行氧化還原反應脫 氮，機理如下，
[0024] 加熱和催化劑
[0025] 8NH3+6N02-7N2+12H 20。
【具體實施方式】
[0026] 本發(fā)明提供了難降解廢水脫氮的方法，所處理的廢水中含有硝基苯、硝基酚、磺 胺、苯胺、偶氮苯、氨基酸等硝基、氨基類有機氮?！揪唧w實施方式】如下，在55_120°C之間首先 在酸性條件下（pH = 1-5)進行0. 5-5. Ohr水解，將有機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或銨態(tài)氮，再進行 中溫催化氧化反應，以質(zhì)量分數(shù)為0. 2%~2%的雙氧水、臭氧、氯酸鹽、過氧酸鹽等氧化劑 一種或兩種進行氧化，氧化時間1. 0-4. Ohr，將部分無機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，最后進行中溫催 化還原反應，在55-120°C條件下采用質(zhì)量分數(shù)為0. 1 % -0. 5%的Fe203、V205、W03、CuO、Μη0 2等的一種或幾種促進硝態(tài)氮和氨氮的相互作用，反應〇. 5-2. Ohr將硝態(tài)氮和銨態(tài)氮同時轉(zhuǎn) 化為氮氣，可以大大強化總氮的去除效果。
[0027] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0028] 實施例1
[0029] 垃圾滲濾液納濾濃縮液總氮101mg/L，首先在55°C之間首先在酸性條件下（pH = 5)進行5. Ohr水解，將有機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或銨態(tài)氮，再進行中溫催化氧化反應，以質(zhì)量分 數(shù)為0. 2%的臭氧進行氧化，氧化時間4. Ohr，將部分無機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，最后進行中溫 催化還原反應，在55°C條件下加入質(zhì)量分數(shù)為0. 2%的CuO和質(zhì)量分數(shù)為0. 3%的此02促 進硝態(tài)氮和氨氮的相互作用，反應2. Ohr將硝態(tài)氮和銨態(tài)氮同時轉(zhuǎn)化為氮氣，廢水的總氮 降低為15mg/L，總氮去除率為85%。
[0030] 實施例2
[0031] 垃圾滲濾液R0濃縮液總氮169mg/L，首先在120°C之間首先在酸性條件下（pH = 3)進行0. 5hr水解，將有機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或銨態(tài)氮，再進行中溫催化氧化反應，以質(zhì)量分 數(shù)為〇. 2%氯酸鈉和0. 5%過硫酸鈉進行氧化，氧化時間1. Ohr，將部分無機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài) 氮，最后進行中溫催化還原反應，在120°C條件下加入質(zhì)量分數(shù)為0. 1 %的Fe203促進硝態(tài) 氮和氨氮的相互作用，反應〇. 5hr將硝態(tài)氮和銨態(tài)氮同時轉(zhuǎn)化為氮氣，廢水的總氮降低為 44mg/L，去除率為74%。
[0032] 實施例3
[0033] 養(yǎng)殖廢水經(jīng)生物處理和NF處理后的濃縮液總氮556mg/L (pH = 1)，首先在90°C之 間首先在酸性條件下進行3. 5hr水解，將有機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或銨態(tài)氮，再進行中溫催化 氧化反應，以質(zhì)量分數(shù)為2. 0 %雙氧水進行氧化，氧化時間1. Ohr，將部分無機氮轉(zhuǎn)化為硝 態(tài)氮，最后進行中溫催化還原反應，在90°C條件下加入質(zhì)量分數(shù)為0. 5%的Fe203促進硝態(tài) 氮和氨氮的相互作用，反應l.Ohr將硝態(tài)氮和銨態(tài)氮同時轉(zhuǎn)化為氮氣，廢水的總氮降低為 145mg/L，去除率為74%。
【主權(quán)項】
1. 一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，該方法控制廢水溫度在55-120°C，進行 酸性水解，并加入氧化還原催化劑，促進氨氮和硝基氮的相互作用，形成氮氣，無需要外加 碳源，具體采用以下步驟： (1) 在酸性條件下進行水解0. 5-5hr，將有機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或銨態(tài)氮； (2) 進行中溫催化氧化反應l_4hr，以多重氧化劑組合進行氧化，將部分無機氮轉(zhuǎn)化為 硝態(tài)氮； (3) 進行中溫催化還原反應0. 5-2hr，促進硝態(tài)氮和氨氮的相互作用，將硝態(tài)氮和銨態(tài) 氮同時轉(zhuǎn)化為氮氣，完成對廢水的處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，所述的廢水中含 有硝基苯、硝基酚、磺胺、苯胺、偶氮苯或氨基酸類有機氮中的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（1)中控制 pH值為1-5進行水解。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（2)中控制反 應溫度為55-120°C。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（2)中所述的 多重氧化劑選自雙氧水、臭氧、氯酸鹽或過氧酸鹽中的至少兩種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（2)中所述的 多重氧化劑在廢水中的含量為0. 2-2wt%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（3)中控制反 應溫度為55-120°C。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟⑶中采用的 催化劑選自Fe203、V 205、W03、CuO或Μη02中的一種或幾種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟⑶中采用的 催化劑在廢水中的含量為0. 1-0. 5wt%。
【文檔編號】C02F101/38GK105836913SQ201510014429
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月12日
【發(fā)明人】申哲民, 劉峰
【申請人】上海佛若環(huán)保科技有限公司