公布日：2023.03.17
申請日：2023.02.03
分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01J49/30(2023.01)I;C02F1/42(2017.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法。其包括以下步驟：將廢水通入沉淀池內(nèi)進(jìn)行靜置產(chǎn)生污泥沉淀后，再經(jīng)加壓過濾篩除廢水中懸浮雜質(zhì)完成廢水的濾雜預(yù)處理；將廢水通入反應(yīng)池，并投放樹脂床初步吸附廢水中的含氮污染物；在反應(yīng)池兩端通入直流電，進(jìn)而通過離子交換實(shí)現(xiàn)樹脂床的電再生并釋放氮?dú)猓粚U水進(jìn)行細(xì)菌消殺并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放。本發(fā)明中通過樹脂床吸附NH4+離子減少硝態(tài)氮濃度，并通過直流電場使得離子與樹脂床結(jié)合，樹脂床釋放吸附離子并再生，使樹脂床處于交換‑再生的平衡狀態(tài)，提高樹脂床的吸附效率，不需要添加額外的酸、堿對樹脂進(jìn)行化學(xué)再生可有效降低成本。
權(quán)利要求書
1.深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將廢水通入沉淀池內(nèi)進(jìn)行靜置產(chǎn)生污泥沉淀后，再經(jīng)加壓過濾篩除廢水中懸浮雜質(zhì)完成廢水的濾雜預(yù)處理；S2、將廢水通入反應(yīng)池，并向反應(yīng)池內(nèi)投放樹脂床初步吸附廢水中的含氮污染物；S3、向反應(yīng)池中加入活潑金屬并在反應(yīng)池兩端通入直流電，水被電離產(chǎn)生離子，進(jìn)而通過離子交換實(shí)現(xiàn)樹脂床的電再生并釋放氮?dú)猓?/span>S4、對廢水進(jìn)行細(xì)菌消殺并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放；所述S3中，氮?dú)忉尫啪唧w過程為水被電離產(chǎn)生的離子在直流電場的作用下進(jìn)行定向遷移，離子透過陰陽離子交換膜與樹脂床結(jié)合，使得樹脂床釋放先前吸附的硝酸根離子并再生，水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中硝酸鹽被還原為氮?dú)狻?/span>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S1中，所述沉淀池為斜管填料式沉淀池，并且斜管內(nèi)水流的弗勞德數(shù)為1×10-3-1×10-4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S1中，廢水通過加壓式帶式過濾機(jī)篩除水中懸浮雜質(zhì)，并且加壓式帶式過濾機(jī)的過濾精度為25-85μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S1中，廢水加壓過濾時(shí)的壓力保持在5-20mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S2中，樹脂床材質(zhì)為優(yōu)先交換硝酸鹽的大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S2中，所述反應(yīng)池內(nèi)兩端設(shè)有陰陽離子交換膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S3中，反應(yīng)池中的電離過程重復(fù)3-8次。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S4中，通過紫外線照射水體進(jìn)行滅菌消毒，并且紫外線的照射劑量為20-50mJ/cm2。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明目的在于，提供了深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，包括以下步驟：
S1、將廢水通入沉淀池內(nèi)進(jìn)行靜置產(chǎn)生污泥沉淀后，再經(jīng)加壓過濾篩除廢水中懸浮雜質(zhì)完成廢水的濾雜預(yù)處理；
S2、將廢水通入反應(yīng)池，并向反應(yīng)池內(nèi)投放樹脂床初步吸附廢水中的含氮污染物；
S3、向反應(yīng)池中加入活潑金屬并在反應(yīng)池兩端通入直流電，水被電離產(chǎn)生離子，進(jìn)而通過離子交換實(shí)現(xiàn)樹脂床的電再生并釋放氮?dú)猓?/span>
S4、對廢水進(jìn)行細(xì)菌消殺并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S1中，所述沉淀池為斜管填料式沉淀池，并且斜管內(nèi)水流的弗勞德數(shù)為1×10-3-1×10-4。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S1中，廢水通過加壓式帶式過濾機(jī)篩除水中懸浮雜質(zhì)，并且加壓式帶式過濾機(jī)的過濾精度為25-85μm。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S1中，廢水加壓過濾時(shí)的壓力保持在5-20mpa。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S2中，樹脂床材質(zhì)為優(yōu)先交換硝酸鹽的大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S2中，所述反應(yīng)池內(nèi)兩端設(shè)有陰陽離子交換膜。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S3中，氮?dú)忉尫啪唧w過程為水被電離產(chǎn)生的離子在直流電場的作用下進(jìn)行定向遷移，離子透過陰陽離子交換膜與樹脂床結(jié)合，使得樹脂床釋放先前吸附的硝酸根離子并再生，水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中硝酸鹽被還原為氮?dú)狻?/span>
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S3中，反應(yīng)池中的電離過程重復(fù)3-8次。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S4中，通過紫外線照射水體進(jìn)行滅菌消毒，并且紫外線的照射劑量為20-50mJ/cm2。
本發(fā)明中，將廢水通入斜管填料式沉淀池內(nèi)進(jìn)行靜置，使得廢水中污泥沉淀，完成污泥的沉淀后，再經(jīng)加壓式帶式過濾機(jī)篩除廢水中懸浮雜質(zhì)以實(shí)現(xiàn)廢水的濾雜預(yù)處理，將廢水通入反應(yīng)池，并向反應(yīng)池內(nèi)投放樹脂床，通過樹脂床的活性基團(tuán)即磺酸基和活動離子吸附廢水中的NH4+離子以初步吸附并減少硝態(tài)氮濃度，向反應(yīng)池中加入活潑金屬如鐵銅等并在反應(yīng)池兩端通入直流電，水被電離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子在直流電場的作用下進(jìn)行定向遷移，離子透過陰陽離子交換膜與樹脂床結(jié)合，使得樹脂床釋放先前吸附的NH4+離子并再生，使樹脂床處于交換-再生的平衡狀態(tài)，提高樹脂床的吸附效率，并且以水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中被樹脂床釋放的NH4+被還原為氮?dú)猓ㄟ^重復(fù)此過程減少廢水中NH4+離子濃度，從而減少和銨鹽結(jié)合生成硝態(tài)氮的量，進(jìn)而達(dá)到深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的目的，完成對廢水中硝態(tài)氮的治理后，通過紫外線照射水體進(jìn)行滅菌消毒并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
該深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法中，先將廢水通入沉淀池內(nèi)去除廢水中的污泥沉淀，再經(jīng)過濾機(jī)篩除懸浮雜質(zhì)以實(shí)現(xiàn)廢水的濾雜預(yù)處理，通過樹脂床的活性基團(tuán)吸附廢水中NH4+離子以減少硝態(tài)氮濃度，并通過水被電離產(chǎn)生的離子在直流電場的作用下透過陰陽離子交換膜定向遷移與樹脂床結(jié)合，樹脂床釋放先前吸附的NH4+離子并再生，使樹脂床處于交換-再生的平衡狀態(tài)，提高樹脂床的吸附效率，不需要添加額外的酸、堿對樹脂進(jìn)行化學(xué)再生可有效降低成本，并且以水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中被樹脂床釋放的NH4+被還原為氮?dú)�，通過重復(fù)此過程減少廢水中NH4+離子濃度，從而減少和銨鹽結(jié)合生成硝態(tài)氮的量，進(jìn)而達(dá)到深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的目的。
（發(fā)明人：梁林海;郭坤然;童悅;范秀麗;高峰坤;石萬里）
