申請日2013.09.27

　　公開(公告)日2014.04.09

　　IPC分類號C02F1/52; C02F101/20; C02F101/16

　　摘要

　　本實用新型涉及一種銅氨絡合廢水處理裝置，屬于環(huán)境工程廢水處理技術領域。本實用新型方法的主要特點是：包括MAP反應沉淀池、除磷沉淀池、片堿混合器、干燥器、接收池、水解池和電解槽;MAP反應沉淀池通過輸出管道分別與除磷沉淀池和片堿混合器連接，片堿混合器的輸出端與干燥器相接，干燥器分別通過輸出管道與接收池和水解池相連，水解池通過輸出管道與電解槽相連，電解槽再通過輸出管道與MAP反應沉淀池相通。利用該裝置配套的方法使氨氮及銅的處理效果達到GB18918-2002中的一級標準;同時處理廢水中的氨氮和銅，無需單獨對銅或氨氮進行處理;順利解決了銅氨絡合物穩(wěn)定性強，處理難度大的問題;將廢水中的銅以單質銅形式回收;而且還可以循環(huán)使用磷、鎂源，從而節(jié)省藥劑。

　　權利要求書

　　1.一種銅氨絡合廢水處理裝置，其特征在于，包括MAP反應沉淀池、除磷沉淀池、片 堿混合器、干燥器、接收池、水解池和電解槽;MAP反應沉淀池通過輸出管道分別與除磷沉 淀池和片堿混合器連接，片堿混合器的輸出端與干燥器相接，干燥器分別通過輸出管道與接 收池和水解池相連，水解池通過輸出管道與電解槽相連，電解槽再通過輸出管道與MAP反 應沉淀池相通。

　　說明書

　　一種銅氨絡合廢水處理裝置

　　技術領域

　　本實用新型涉及一種銅氨絡合廢水處理裝置，屬于環(huán)境工程廢水處理技術領域。

　　背景技術

　　工業(yè)過程排放的含氨廢水是污染水體并造成水體中氨氮濃度升高的主要原因。氨進入廢 水大途徑主要有兩種：首先在資源加工過程中，資源中的氮以氨的形式進入廢水，如化工、 焦化等行業(yè);其次，氨作為一種價格低廉但性能優(yōu)良的酸中和劑、沉淀劑、氨絡合浸取劑， 被廣泛用于有色冶金、化工等行業(yè)，但是大部分最終并未進入產品，而是進入廢水�；�工作 為排放氨氮最大的工業(yè)行業(yè)，2006年排放氨氮占整個工業(yè)的45.8%，冶金行業(yè)(含有色、黑 色冶金、焦化)2006年排放氨氮占整個工業(yè)的10%。冶金行業(yè)的生產過程中產生的氨氮廢水 往往還有一定濃度的重金屬離子，一些重金屬(如銅)可以和氨氮發(fā)生絡合反應，生成重金 屬氨氮絡合物，由于其穩(wěn)定性很強，處理的難度也較大。而且國家頒布的污水綜合排放標準 GB8978-1996及GB18918-2002中，對各重金屬的限值有明確的指定，所以重金屬絡合氨氮 廢水既要處理氨氮，也要處理重金屬，二者均要達到排放標準。

　　目前對于銅氨絡合物的除銅方法主要有：硫化物沉淀法，是通過向絡合銅廢水投加S2-(通 常是Na2S)以形成CuS沉淀，從而去除銅的處理方法，硫化物沉淀法的主要問題是S2-的加入 量難以準確控制，一旦S2-過量將會產生惡臭，造成二次污染。氧化法除銅的原理是利用強氧 化劑將絡合銅的配位體氧化分解，使銅從絡合態(tài)釋放變?yōu)橛坞x態(tài)，然后通過加堿使其產生 Cu(OH)2沉淀而除去。氧化法除銅需用氧化劑量大，藥劑費用高，因而實際工程應用受到一定 的限制。還原法是利用還原劑將絡合銅廢水的銅離子還原析出銅的除銅處理方法，因此，選 用合適的還原劑并創(chuàng)造有利的還原反應條件是應用還原法除銅的關鍵。常用的還原劑有鐵粉、 水合肼、磷酸氫鹽等。鐵粉還原法產泥量多是導致其在工程上應用不多的主要原因。硫酸亞 鐵法除銅的原理是基于Cu(NH3)42+和EDTA-Cu2+與EDTA-Fe3+的穩(wěn)定常數(shù)的差異，EDTA-Fe3+的穩(wěn)定常數(shù)最大，因此，向絡合銅廢水投加Fe3+可促成EDTA-Fe3+的結合而將Cu2+置換出來， 使銅由絡合態(tài)轉變?yōu)橛坞x態(tài)，再通過調高廢水的pH值，便可獲得Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀而實現(xiàn)銅、鐵的去除，硫酸亞鐵法的主要缺點是加藥量大，產泥量多。螯合沉淀法是近 年來發(fā)展起來的重金屬治理方法，它是利用重金屬捕集劑與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金 屬離子發(fā)生螯合反應，生成水不溶性的螯合鹽，從而實現(xiàn)對重金屬的捕集去除。吸附法是指 利用吸附劑的巨大比表面積和大量的表面活性基團吸附凈化絡合銅廢水的處理方法。實際應 用中，由于絡合銅廢水絡合物濃度較高，為獲得良好的處理效果，吸附法需頻繁再生和更新 吸附劑，致使運行管理復雜，運行費用提高。離子交換法是一種借助于離子交換樹脂上的可 交換離子與水中相同電性的離子進行交換反應而除去水中有害離子的處理方法。

　　然而，上述方法都不能夠處理廢水中的氨氮，也即說明采用目前的方法處理銅氨絡合廢 水需要先處理銅，然后再處理氨氮，國內外尚未發(fā)現(xiàn)采用MAP法處理銅氨絡合廢水的報道， 也沒有發(fā)現(xiàn)采用沉淀-脫氨-溶解-電沉積的工藝回收單質銅的實例，更沒有與該方法配套的裝 置出現(xiàn)。

　　實用新型內容

　　本實用新型的目的是提供一種高效、簡便的將銅氨絡合廢水中的銅與氨氮同時脫除的方 法配套的裝置。

　　一種銅氨絡合廢水處理裝置，包括MAP反應沉淀池、除磷沉淀池、片堿混合器、干燥 器、接收池、水解池和電解槽;MAP反應沉淀池通過輸出管道分別與除磷沉淀池和片堿混合 器連接，片堿混合器的輸出端與干燥器相接，干燥器分別通過輸出管道與接收池和水解池相 連，水解池通過輸出管道與電解槽相連，電解槽再通過輸出管道與MAP反應沉淀池相通。

　　實用新型效果：

　　冶金、電鍍等行業(yè)中產生的氨氮廢水往往具有一定濃度的重金屬離子，一些重金屬(如 銅)可以和氨氮發(fā)生絡合反應，生成重金屬氨氮絡合物，由于其穩(wěn)定性很強，處理的難度也 較大。目前可以采用硫化物沉淀法、氧化法、還原法、螯合沉淀法、吸附法、離子交換法等 方法脫銅，然后再采用其它方法將氨氮去除，便將處理過程分成兩步，增加了處理工序與成 本，而且前一步的脫銅環(huán)節(jié)極易引入二次污染。而采用本實用新型的裝置及配套方法可以利 用MAP法，將氨氮從銅氨絡合離子[Cu(NH3)4]2+中脫離，生成MgNH4PO4，從而實現(xiàn)在降解 氨氮的同時，實現(xiàn)銅氨的破絡合，將廢水中的銅游離出來，而提供的堿性環(huán)境可以將游離銅 離子沉淀下來，并且沉淀MgNH4PO4可以為Cu(OH)2沉淀提供附著場所，促進其沉淀完全。 本實用新型的優(yōu)勢在于：

　　1.采用本實用新型裝置及配套方法使氨氮及銅的處理效果達到GB18918-2002中的一級 標準，即余銅量低于0.5mg/L，余氨氮量低于5mg/L。

　　2.同時處理廢水中的氨氮和銅，無需單獨對銅或氨氮進行處理。

　　3.順利解決了銅氨絡合物穩(wěn)定性強，處理難度大的問題。

　　4.整個技術流程按照合理的最優(yōu)化的配比進行，適用于不同濃度的廢水，針對2000mg/L 以下的廢水尤為有效。

　　5.以獨特的工藝實現(xiàn)資源循環(huán)與利用，采用本實用新型裝置及配套方法不僅可以循環(huán)使 用磷、鎂源，從而節(jié)省藥劑，而且將廢水中的銅以單質銅形式回收。