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含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的物料回收方法

發(fā)布時間:2018-6-26 20:29:21  中國污水處理工程網(wǎng)

  申請日2013.08.22

  公開(公告)日2013.12.25

  IPC分類號C01C1/10; C02F9/10

  摘要

  本發(fā)明涉及一種含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的物料回收方法及其廢水處理系統(tǒng),包括調(diào)整pH值、蒸氨處理、沉淀處理、蒸發(fā)處理等步驟,還涉及一種相應(yīng)的處理系統(tǒng)。本發(fā)明中在使用堿液對金屬離子進(jìn)行沉淀后,繼續(xù)加入硫化鈉,進(jìn)一步去除廢液中殘留的金屬離子,使其達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn);另一方面,將廢水處理過程中產(chǎn)生的濃氨水、固體沉淀等回收處理,能夠有效降低對環(huán)境產(chǎn)生的危害,并且產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

  權(quán)利要求書

  1.一種含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理方法,其特征在于:它包括以下步驟:

  (a)調(diào)整pH值:向所述的廢水中加入堿液,將其pH值調(diào)節(jié)為9.5~11,并與其中的重金屬離子充分反應(yīng)得一級上清液和沉淀,所述的沉淀經(jīng)過濾、干化后回收,所得的濾液與一級上清液合并成混合液;

  (b)蒸氨處理:向步驟(a)所述混合液中加入堿液,調(diào)節(jié)pH值為9~10,隨后加熱蒸發(fā)混合液,對其中的氨進(jìn)行蒸餾回收;

  (c)沉淀處理:向步驟(b)處理后的出水中分別加入硫化鈉、混凝劑、絮凝劑,靜置沉淀得二級上清液和污泥,進(jìn)一步去除廢水中的重金屬離子及固體顆粒物,所述的污泥經(jīng)過濾、干化后回收,所得的濾液與二級上清液合并;

  (d)蒸發(fā)處理:將步驟(c)所得出水進(jìn)行蒸發(fā)處理,處理后所得一部分為結(jié)晶濃縮液,另一部分為冷凝液,所述結(jié)晶濃縮液經(jīng)離心分離,結(jié)晶析鹽回收處理,分離液重新進(jìn)行蒸發(fā)處理,所述冷凝液,加入消毒液,滅菌后回收利用或外排。

  2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理方法,其特征在于:所述的步驟(a)中,重金屬離子為銅離子、鉬離子、鎳離子、鋅離子、銀離子、鉑離子、鈷離子、鎘離子中的一種或幾種。

  3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理方法,其特征在于:所述的步驟(c)中,硫化鈉、混凝劑、絮凝劑的加入量分別為20~100ppm、30~100ppm、1~10ppm。

  4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理方法,其特征在于:所述的步驟(c)中,混合液采用飽和蒸汽進(jìn)行加熱。

  5.一種含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理系統(tǒng),其特征在于:它包括依次連接的收集池(1)、pH調(diào)整池(2)、批式沉淀池(3)、濾液池(4)、蒸氨裝置(5)、混凝反應(yīng)槽(6)、絮凝反應(yīng)槽(7)、污泥池(8)、中間水池(9)、三效蒸發(fā)裝置(10)、袋式過濾器(11)、氧化槽(12),其中所述的pH調(diào)整池(2)用于接收堿液從而調(diào)節(jié)廢水的pH值,所述的混凝反應(yīng)槽(6)、絮凝反應(yīng)槽(7)分別用于接收硫化鈉、混凝劑以及絮凝劑,使得廢水中殘留的金屬離子、固體顆粒沉降下來,凈化水質(zhì),所述的氧化槽(12)用于接收消毒液從而對廢水進(jìn)行殺菌消毒,所述的中間水池(9)和三效蒸發(fā)裝置(10)循環(huán)連接用于將產(chǎn)生的分離液導(dǎo)入中間水池(9)中;它還包括連接批式沉淀池(3)和濾液池(4)用于將沉淀進(jìn)行固液分離的過濾器(13)、連接污泥池(8)和中間水池(9)用于將污泥進(jìn)行固液分離的過濾器(13’)。

  6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理系統(tǒng),其特征在于:所述的蒸氨裝置(5)包括貧富氨水換熱器(501)、氨水加熱器(502)、蒸氨塔(503)、冷凝冷卻器(504)、濃氨水槽(505)、廢水冷卻器(506),其中所述的貧富氨水換熱器(501)、廢水冷卻器(506)分別與濾液池(4)、混凝反應(yīng)槽(6)相連接,所述的貧富氨水換熱器(501)、氨水加熱器(502)、蒸氨塔(503)、冷凝冷卻器(504)、濃氨水槽(505)依次連接。

  說明書

  含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的物料回收方法及處理系統(tǒng)

  技術(shù)領(lǐng)域

  本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域,具體地涉及一種含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的物料回收方法及其廢水處理系統(tǒng)。

  背景技術(shù)

  隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們在化工領(lǐng)域的探索越來越深入,各種復(fù)雜的、高濃度的工業(yè)生產(chǎn)廢水也隨之產(chǎn)生。例如在冶金、電鍍、電池等行業(yè)中,常產(chǎn)生高濃度氨氮廢水,同時其中還含有高濃度無機(jī)鹽和重金屬離子。雖然氨氮可以通過將溶液pH 調(diào)節(jié)至堿性,然后采用蒸發(fā)處理將氨分子轉(zhuǎn)移至氣相,從而實(shí)現(xiàn)水中氨氮的脫除。然而當(dāng)水中存在能夠發(fā)生氨絡(luò)合的重金屬離子時,氨與重金屬離子形成配位鍵,因而在脫氨過程中,不僅需要克服分子間作用力,還需要破壞配位鍵,分離難度大大提高。

  公開號為CN 102942280 A的中國發(fā)明專利公開了一種高濃度氨氮廢水中重金屬氨絡(luò)合物的解絡(luò)合方法,包括如下步驟:在含重金屬高濃度氨氮廢水中加入堿性物質(zhì),使銨離子轉(zhuǎn)化為氨分子,并存在多余的氫氧根離子;通過控制輸入汽提塔的蒸汽流量與蒸汽壓力來控制汽提塔的溫度分布,使液體在汽提塔內(nèi)一定的溫度區(qū)域保持一定的停留時間,使重金屬氨絡(luò)合物分解,重金屬離子與廢水中多余的氫氧根離子結(jié)合,生成沉淀。然而采用該方法處理的廢水中仍然還有一定量的金屬離子,達(dá)不到排放的標(biāo)準(zhǔn),而且廢水中的重金屬離子和氮元素大多都有使用價值,本著減少污染、廢物利用及節(jié)約成本的原則應(yīng)對廢水中有價值的物料加以處理回用。因此開發(fā)更加安全、經(jīng)濟(jì)、高效的適用于含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理回收技術(shù),實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的回收利用,達(dá)標(biāo)廢物零排放,對環(huán)境保護(hù)、提高人民的生活水平和企業(yè)的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。

  發(fā)明內(nèi)容

  本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種有效去除工業(yè)廢水中的氨氮和重金屬離子,并對其進(jìn)行回收的方法。

  為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是:一種含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理方法,它包括以下步驟:

  (a)調(diào)整pH值:向所述的廢水中加入堿液,將其pH值調(diào)節(jié)為9.5~11,并與其中的重金屬離子充分反應(yīng)得一級上清液和沉淀,所述的沉淀經(jīng)過濾、干化后回收,所得的濾液與一級上清液合并成混合液;

  (b)蒸氨處理:向步驟(a)所述混合液中加入堿液,調(diào)節(jié)pH值為9~10,隨后加熱蒸發(fā)混合液,對其中的氨進(jìn)行蒸餾回收;

  (c)沉淀處理:向步驟(b)處理后的出水中分別加入硫化鈉、混凝劑、絮凝劑,靜置沉淀得二級上清液和污泥,進(jìn)一步去除廢水中的重金屬離子及固體顆粒物,所述的污泥經(jīng)過濾、干化后回收,所得的濾液與二級上清液合并;

  (d)蒸發(fā)處理:將步驟(c)所得出水進(jìn)行蒸發(fā)處理,處理后所得一部分為結(jié)晶濃縮液,另一部分為冷凝液,所述結(jié)晶濃縮液經(jīng)離心分離,結(jié)晶析鹽回收處理,分離液重新進(jìn)行蒸發(fā)處理,所述冷凝液,加入消毒液,滅菌后回收利用或外排;

  優(yōu)化地,所述的步驟(a)中,重金屬離子為銅離子、鉬離子、鎳離子、鋅離子、銀離子、鉑離子、鈷離子、鎘離子中的一種或幾種,能夠與OH-及硫化鈉形成沉淀,有利于金屬離子的去除。

  優(yōu)化地,所述的步驟(c)中,硫化鈉、混凝劑、絮凝劑的加入量分別為20~100ppm、30~100ppm、1~10ppm,節(jié)約用量,降低成本。

  優(yōu)化地,所述的步驟(c)中,混合液采用飽和蒸汽進(jìn)行加熱,方便后續(xù)步驟的操作。

  本發(fā)明還提供一種含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理系統(tǒng),它包括依次連接的收集池、pH調(diào)整池、批式沉淀池、濾液池、蒸氨裝置、混凝反應(yīng)槽、絮凝反應(yīng)槽、污泥池、中間水池、三效蒸發(fā)裝置、袋式過濾器、氧化槽,其中所述的pH調(diào)整池用于接收堿液從而調(diào)節(jié)廢水的pH值,所述的混凝反應(yīng)槽、絮凝反應(yīng)槽分別用于接收硫化鈉、混凝劑以及絮凝劑,使得廢水中殘留的金屬離子、固體顆粒沉降下來,凈化水質(zhì),所述的氧化槽用于接收消毒液從而對廢水進(jìn)行殺菌消毒,所述的中間水池和三效蒸發(fā)裝置循環(huán)連接用于將產(chǎn)生的分離液導(dǎo)入中間水池中;它還包括連接批式沉淀池和濾液池用于將沉淀進(jìn)行固液分離的過濾器、連接污泥池和中間水池用于將污泥進(jìn)行固液分離的過濾器。

  優(yōu)化地,所述的蒸氨裝置包括貧富氨水換熱器、氨水加熱器、蒸氨塔、冷凝冷卻器、濃氨水槽、廢水冷卻器,其中所述的貧富氨水換熱器、廢水冷卻器分別與濾液池、混凝反應(yīng)槽相連接,所述的貧富氨水換熱器、氨水加熱器、蒸氨塔、冷凝冷卻器、濃氨水槽依次連接,優(yōu)化了蒸氨裝置的結(jié)構(gòu),有利于廢水中氨氮的有效去除,并且方便對氨氮的回收。

  由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明含高濃度氨氮和重金屬離子廢水的處理方法在使用堿液對金屬離子進(jìn)行沉淀后,繼續(xù)加入硫化鈉,進(jìn)一步去除廢液中殘留的金屬離子,使其達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn);另一方面,將廢水處理過程中產(chǎn)生的濃氨水、固體沉淀等回收處理,能夠有效降低對環(huán)境產(chǎn)生的危害,并且產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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