申請(qǐng)日2013.10.21
公開(kāi)(公告)日2015.04.22
IPC分類(lèi)號(hào)B01J23/889; C02F1/58
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?jiǎng)┩都佑诟邼舛劝钡獜U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(jī)曝氣處理;所述的脫氮?jiǎng)┘谆w維素、乙基纖維素、亞氯酸鈉、檸檬酸組成，脫氮?jiǎng)┑募尤肓繛閺U水重量的萬(wàn)分之一至三。本發(fā)明方法不僅適用于無(wú)機(jī)氨氮廢水更適用于有機(jī)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(jī)胺氮去除率大于90%，為后續(xù)生化處理提供了有力保障。
權(quán)利要求書(shū)
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?jiǎng)┩都佑诟邼?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(jī)曝氣處理;
所述的脫氮?jiǎng)┯梢韵轮亓堪俜直鹊脑辖M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?jiǎng)┑募尤肓繛閺U水重量的萬(wàn)分之一至三;
所述的催化劑通過(guò)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5～50%無(wú)機(jī)酸溶液浸漬12～48h后，過(guò) 濾，去離子水洗至中性;再用質(zhì)量濃度為5～50%無(wú)機(jī)堿溶液浸漬12～48h后，過(guò)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:(1～10): (1～10)：(1～10)：(1～10)，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℃浸漬12～48h;過(guò)濾，分離出浸漬了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負(fù)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℃，煅燒4～ 6h，得到催化劑。
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：浸漬用的無(wú)機(jī)酸溶 液、無(wú)機(jī)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：浸漬用的無(wú)機(jī)酸溶液 為硫酸溶液、鹽酸溶液或者硝酸溶液;所述的無(wú)機(jī)堿溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或 者氫氧化鈣溶液。
說(shuō)明書(shū)
一種氨氮廢水的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
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。
背景技術(shù)
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(lèi)廢水一直都是國(guó)內(nèi)較難治理的廢水之一。
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(diǎn)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(yùn)行費(fèi)用高、處理工藝復(fù)雜等特點(diǎn)，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(duì)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(jì)有效的治理目的，存在處理效果差，運(yùn)行費(fèi)用高的問(wèn)題。由于氨氮濃度高(>2000mg/L)對(duì)微生物產(chǎn)生很大的毒害作用，根本不能直接進(jìn)入生化系統(tǒng)，對(duì)于該類(lèi)廢水，目前工業(yè)中大多采用先吹脫再進(jìn)行生化處理，由于此類(lèi)廢水中不僅含有無(wú)機(jī)氨氮還含有很多有機(jī)胺，吹脫對(duì)于有機(jī)胺去除效果很差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有物化處理脫除有機(jī)胺氮能力較差的問(wèn)題，提供一種新的物化處理方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是有效去除氨氮廢水中無(wú)機(jī)氨氮和有機(jī)胺氮。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)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(diǎn)是，其步驟如下：首先將適量脫氮?jiǎng)┩都佑诟邼舛劝钡獜U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(jī)曝氣處理;
所述的脫氮?jiǎng)┯梢韵轮亓堪俜直鹊脑辖M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?jiǎng)┑募尤肓繛閺U水重量的萬(wàn)分之一至三;
所述的催化劑通過(guò)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5～50%無(wú)機(jī)酸溶液浸漬12～48h 后，過(guò)濾，去離子水洗至中性;再用質(zhì)量濃度為5～50%無(wú)機(jī)堿溶液浸漬12～48h 后，過(guò)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:(1～10): (1～10)：(1～10)：(1～10)，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℃浸漬12～48h;過(guò)濾，分離出浸漬了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負(fù)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℃，煅燒4～6 h，得到脫氮催化劑。
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：浸漬用的無(wú)機(jī)酸溶液、無(wú)機(jī)堿溶液的質(zhì)量濃度均優(yōu)選為10～20%。
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：浸漬用的無(wú)機(jī)酸溶液可以為任何一種無(wú)機(jī)酸溶液，優(yōu)選硫酸溶液、鹽酸溶液或者硝酸溶液;所述的無(wú)機(jī)堿溶液可以為任何一種無(wú)機(jī)堿溶液，優(yōu)選氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或者氫氧化鈣溶液。
本發(fā)明方法是使用化學(xué)和物理相結(jié)合的方法進(jìn)行預(yù)處理，所謂化學(xué)的方法是添加催化劑和脫氮?jiǎng)⿲⒂袡C(jī)胺氮轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)氨氮，所謂物理的方法就是用鼓風(fēng)機(jī)或壓縮空氣曝氣吹脫無(wú)機(jī)氨氮。
本發(fā)明方法中，分離過(guò)程是可以在常規(guī)的脫氮裝置中進(jìn)行的。脫氮裝置可為立式的脫氮塔也可以設(shè)計(jì)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(jí)吸收塔回收氨。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法設(shè)計(jì)合理，它是一種物化處理方法，本發(fā)明方法不僅適用于無(wú)機(jī)氨氮廢水更適用于有機(jī)胺氮廢水，它可以有效去除氨氮廢水中無(wú)機(jī)氨氮和有機(jī)胺氮。本發(fā)明方法可以適用于對(duì)任何濃度的氨氮廢水進(jìn)行處理，特別適合于對(duì)濃度在1000mg/L的高濃度氨氮廢水進(jìn)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(jī)胺氮去除率大于90%，為后續(xù)生化處理提供了有力保障。
具體實(shí)施方式
以下進(jìn)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(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。
實(shí)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?jiǎng)┩都佑诟邼舛劝钡獜U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(jī)曝氣處理;
所述的脫氮?jiǎng)┯梢韵轮亓堪俜直鹊脑辖M成：
甲基纖維素25%;
乙基纖維素25%;
亞氯酸鈉25%;
檸檬酸25%;
脫氮?jiǎng)┑募尤肓繛閺U水重量的萬(wàn)分之一;
所述的催化劑通過(guò)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(wú)機(jī)酸溶液浸漬12～48h 后，過(guò)濾，去離子水洗至中性;再用質(zhì)量濃度為50%無(wú)機(jī)堿溶液浸漬12～48h 后，過(guò)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℃浸漬12～48h;過(guò)濾，分離出浸漬了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負(fù)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℃，煅燒4～6 h，得到脫氮催化劑。
實(shí)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?jiǎng)┩都佑诟邼舛劝钡獜U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(jī)曝氣處理;
所述的脫氮?jiǎng)┯梢韵轮亓堪俜直鹊脑辖M成：
甲基纖維素30%;
乙基纖維素30%;
亞氯酸鈉20%;
檸檬酸20%;
脫氮?jiǎng)┑募尤肓繛閺U水重量的萬(wàn)分之三;
所述的催化劑通過(guò)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50%無(wú)機(jī)酸溶液浸漬12～48h 后，過(guò)濾，去離子水洗至中性;再用質(zhì)量濃度為5%無(wú)機(jī)堿溶液浸漬12～48h 后，過(guò)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℃浸漬12～48h;過(guò)濾，分離出浸漬了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負(fù)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℃，煅燒4～6 h，得到脫氮催化劑。
實(shí)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?jiǎng)┩都佑诟邼舛劝钡獜U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(jī)曝氣處理;
所述的脫氮?jiǎng)┯梢韵轮亓堪俜直鹊脑辖M成：
甲基纖維素25%;
乙基纖維素25%;
亞氯酸鈉20%;
檸檬酸30%;
脫氮?jiǎng)┑募尤肓繛閺U水重量的萬(wàn)分之二;
所述的催化劑通過(guò)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15%無(wú)機(jī)酸溶液浸漬12～48h 后，過(guò)濾，去離子水洗至中性;再用質(zhì)量濃度為25%無(wú)機(jī)堿溶液浸漬12～48h 后，過(guò)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℃浸漬12～48h;過(guò)濾，分離出浸漬了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負(fù)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℃，煅燒4～6 h，得到脫氮催化劑。
實(shí)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?jiǎng)┩都佑诟邼舛劝钡獜U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℃下用空氣壓縮機(jī)曝氣處理;
所述的脫氮?jiǎng)┯梢韵轮亓堪俜直鹊脑辖M成：
甲基纖維素28%;
乙基纖維素28%;
亞氯酸鈉22%;
檸檬酸22%;
脫氮?jiǎng)┑募尤肓繛閺U水重量的萬(wàn)分之二;
所述的催化劑通過(guò)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(wú)機(jī)酸溶液浸漬24h 后，過(guò)濾，去離子水洗至中性;再用質(zhì)量濃度為10%無(wú)機(jī)堿溶液浸漬24h 后，過(guò)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℃浸漬24h;過(guò)濾，分離出浸漬了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干得到負(fù)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℃，煅燒5 h，得到脫氮催化劑。
實(shí)施例5，實(shí)施例1或2或3所述的一種氨氮廢水的預(yù)處理方法中：浸漬用的無(wú)機(jī)酸溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液或者硝酸溶液;所述的無(wú)機(jī)堿溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或者氫氧化鈣溶液。
實(shí)施例6，一種氨氮廢水的預(yù)處理方法實(shí)驗(yàn)，其步驟如下：
1、脫氮?jiǎng)┑闹苽?/P>
以質(zhì)量計(jì)，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?jiǎng)?/P>
2、催化劑的制備
(1)將顆�；钚蕴炕蛘呋钚匝趸X用10wt%無(wú)機(jī)酸溶液浸漬24h 后，過(guò)濾，去離子水洗至中性;
(2)將步驟(1) 處理過(guò)的活性炭或者活性氧化鋁，用10wt%無(wú)機(jī)堿溶液浸漬24h 后，過(guò)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℃浸漬24h ;
(5)過(guò)濾，分離出浸漬了金屬離子的活性炭或者活性氧化鋁，烘干;
(6)將負(fù)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℃，煅燒4-6 h，得到所需的脫氮催化劑。
3、高濃度氨氮廢水的處理
現(xiàn)以脫氮塔為例，非限定實(shí)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?jiǎng)瑸榉奖悴僮骺蓪⒚摰獎(jiǎng)┡渲瞥梢欢舛鹊娜芤河糜?jì)量泵加入。將曝氣池的廢水升溫到60℃左右，同時(shí)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)用于曝氣，曝氣3-4小時(shí)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(jí)吸收塔回收，經(jīng)過(guò)處理后廢水TKN去除率大于85%，有機(jī)胺氮去除率大于90%。
