專利名稱：一種多技術(shù)組合處理可生化性差的高濃度氨氮廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由多種技術(shù)組合處理可生化性差的高濃度氨氮廢水的處理 方法，屬?gòu)U水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著城市人口的日益膨脹和工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，水環(huán)境污染事故屢 屢發(fā)生，對(duì)人、畜構(gòu)成嚴(yán)重危害。許多湖泊和水庫(kù)因氮、磷的排放造成水體富 營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重威脅到人類的生產(chǎn)生活和生態(tài)平衡。氨氮是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的 主要因素之一，它廣泛來(lái)源于化肥、冶金、焦化、食品等工業(yè)生產(chǎn)排放的廢水。 如何預(yù)防和消除氨氮對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是目前水處理研究工作者的主要任務(wù)之
氨氮廢水可分高濃度氨氮廢水(^500mg/L)和低濃度氨氮廢水(《 500mg/L)。低濃度氨氮廢水在有機(jī)物較充分的條件下采用生化法處理通常能獲 得較好的去除效果。由于氨氮濃度較高會(huì)抑制生物菌種的生長(zhǎng)繁殖，使用生化 法處理高濃度氨氮廢水效果差。目前許多高濃度的工業(yè)氨氮廢水通常采用的處 理方法是先對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理降低氨氮濃度，然后再采用生化法處理。這對(duì)鹽 含量低、有機(jī)物濃度高、可生化性強(qiáng)的廢水是行之有效的，但對(duì)有機(jī)物濃度低、 可生化性差的廢水先預(yù)處理再采用生化處理則難以實(shí)現(xiàn)，若采用往廢水中投加 碳源(如甲醇)不僅成本高且生物菌類生長(zhǎng)條件不易控制和維持。如何最經(jīng)濟(jì) 高效的處理可生化性差的高濃度氨氮廢水須從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面結(jié)合考慮和研 究。目前針對(duì)高濃度氨氮廢水預(yù)處理方法主要有氨吹脫、化學(xué)沉淀法、電滲 析等，氨吹脫在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于高濃度氨氮水預(yù)處理，提高吹脫溫度、pH、 氣液比等條件值，有利于氨氮去除率提高，但成本髙；化學(xué)沉淀法投資較少， 處理效果好，但對(duì)高濃度的氨氮廢水處理成本髙昂；電滲析雖然對(duì)氨氮有較高 的去除率，但工程投資較大，預(yù)處理復(fù)雜，且濃水需再次處理；針對(duì)低濃度的 氨氮廢水的處理除生化法外主要還有離子交換、吸附法、折點(diǎn)氯化等。離子交 換法去除效果雖好，但處理成本高，吸附法成本低但無(wú)法做到使廢水達(dá)到排放 標(biāo)準(zhǔn)，折點(diǎn)氯化一般應(yīng)用于飲用水消毒，具有不受鹽含量干擾，有機(jī)物含量越 少氨氮處理效果越好，不產(chǎn)生污泥，處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于工業(yè)廢水的處 理也同樣能獲得很好的去除效果。綜合上述論述，目前針對(duì)高濃度氨氮廢水的處理主要存在以下問(wèn)題
1. 目前僅使用 一種方法單獨(dú)處理高濃度氨氮廢水還難以保證廢水達(dá)到排放 標(biāo)準(zhǔn)，且處理成本高。
2. 目前采用的先對(duì)氨氮廢水進(jìn)行預(yù)處理降低氨氮濃度然后再采用生化法處 理的方法，這對(duì)生化性較好的廢水處理效果較好，但對(duì)可生化性差的廢水則難 以湊效，且操作復(fù)雜，處理周期長(zhǎng)，廢水處理工程投資較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種多技術(shù) 組合處理可生化性差的高濃度氨氮廢水的方法。
本發(fā)明是一種可生化性差的高濃度氨氮廢水的處理方法，其特征在于具有以 下的處理方法和步驟
1. 氨氮廢水首先進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，按質(zhì)量比3~5:1加入氫氧化鈣和氫氧化 鈉，調(diào)節(jié)pH值為11-12.5，然后通過(guò)泵將廢水提至吹脫塔，在氣液比為3000~4500 下進(jìn)行吹脫，吹脫出的廢氣經(jīng)氨吸收塔吸收從排氣口排出，不給環(huán)境造成二次 污染。
2. 經(jīng)吹脫處理后的廢水由泵提至化學(xué)沉淀池，然后按Mg:N:P的摩爾比為 1.4 1.7:1:1加入鎂鹽和磷酸鹽，調(diào)節(jié)pH值為8.5~9.5，攪拌反應(yīng)20 30min，然 后靜置4(K60min,生成的磷酸銨鎂沉淀由化學(xué)沉淀池底部的沉淀出口排出，出 水進(jìn)入折點(diǎn)氯化池。
3. 向折點(diǎn)氯化池中按有效氯與氨氮重量比即Cl/N為9 12:1加入含氯氧化 劑，調(diào)節(jié)pH=7，攪拌反應(yīng)15 20min,然后通過(guò)泵將廢水轉(zhuǎn)至還原池，按與余 氯完全反應(yīng)的理論摩爾值的1~1.1倍加入還原劑，攪拌反應(yīng)5-10min后從廢水 出口排放。
本發(fā)明中所加入的鎂鹽為氯化鎂、硫酸鎂或兩者的混合物，磷酸鹽為磷酸鈉、 磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉或兩者或三者的混合物。
本發(fā)明中所加入的含氯氧化劑為次氯鈉、次氯酸鈣或液氯，所加入的還原劑 為亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、氯化亞鐵或硫酸亞鐵。
本發(fā)明不只局限于處理可生化性差的高濃度氨氮廢水，也可用于可生化性較 好的髙濃度氨氮廢水處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果-
1.本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快，廢水處理周期短，工程投資少，設(shè) 備利用率高，較小的設(shè)備就可勝任大批量廢水處理。2. 本發(fā)明方法處理高濃度氨氮廢水成本低，且出水氨氮濃度小于5mg/L， 余磷含量小于lmg/L，不含余氯，出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
3. 本發(fā)明方法處理高濃度氨氮廢水可使氨氮絕大部分得到回收，不給環(huán)境 造成二次污染，回收的磷酸銨鎂可作為農(nóng)用化肥出售。


圖1為本發(fā)明一種由多種技術(shù)組合處理可生化性差的高濃度氨氮廢水的處 理方法的簡(jiǎn)單流程圖。
具體實(shí)施例方式
為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明 的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。 實(shí)施例1:
首先向pH調(diào)節(jié)池中注入11113氨氮濃度為3900mg/L, COD為189mg/L， BOD/COD-0.1的廢水，按質(zhì)量比為5:1加入9kg氫氧化鈣和1.8kg氫氧化鈉， 調(diào)節(jié)pH-11.8，然后通過(guò)泵將廢水提至吹脫塔(吹脫塔高徑比為7:1，內(nèi)部填料 為鮑爾環(huán))，于氣液比為3500下進(jìn)行吹脫，吹脫出的廢氣經(jīng)氨吸收塔吸收，出 水氨氮濃度為900mg/L。
出水然后進(jìn)入化學(xué)沉淀池，按Mg:N:P的摩爾比為1.5:1:1加入硫酸鎂和磷 酸二氫鈉，調(diào)節(jié)pH值為9，攪拌反應(yīng)30min,然后靜置50min,生成的磷酸銨 鎂沉淀由化學(xué)沉淀池底部的沉淀出口排出，出水氨氮濃度為150mg/L，余磷濃 度為1.5mg/L。
出水然后再進(jìn)入折點(diǎn)氯化池，在折點(diǎn)氯化池中按有效氯與氨氮重量比Cl/N 為10.5:1加入次氯酸鈣(固體，含有效氯80。/。)，調(diào)節(jié)pH=7，攪拌反應(yīng)15min， 出水氨氮濃度為3.5mg/L，余磷濃度為lmg/L,余氯為23mg/L,COD為50mg/L， 然后通過(guò)泵將廢水轉(zhuǎn)至還原池，按與余氯完全反應(yīng)的理論摩爾值的1倍加入硫 代硫酸鈉(固體，純度99%)，攪拌反應(yīng)8min后從廢水出口排放，出水氨氮濃 度為3.5mg/L，余磷濃度為lmg/L，余氯為0.05mg/L， COD為50mg/L,廢水 達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2:
首先向pH調(diào)節(jié)池中注入lm3氨氮濃度為4100mg/L， COD為489mg/L， BOD/COD=0.32的廢水，按質(zhì)量比為5:1分別加入9.5kg氫氧化鈣和1.9kg氫氧 化鈉，調(diào)節(jié)pH42，然后通過(guò)泵將廢水提至吹脫塔(吹脫塔高徑比為7:1，內(nèi)部 填料為鮑爾環(huán))，于氣液比為3500下進(jìn)行吹脫，吹脫出的廢氣經(jīng)氨吸收塔吸收，出水氨氮濃度為920mg/L。
出水然后再進(jìn)入化學(xué)沉淀池，按Mg:N:P的摩爾比為1.6:1:1加入氯化鎂和 磷酸氫二鈉，調(diào)節(jié)pH值為9，攪拌反應(yīng)30min，然后靜置50min，生成的磷酸 銨鎂沉淀由化學(xué)沉淀池底部的沉淀出口排出，出水氨氮濃度為180mg/L，余磷 濃度為3.2mg/L。
出水然后進(jìn)入折點(diǎn)氯化池，在折點(diǎn)氯化池中按有效氯與氨氮重量比Cl/N為 12:1加入次氯酸鈉(液體，含有效氯10%)，調(diào)節(jié)pH-7，攪拌反應(yīng)20min，出 水氨氮濃度為4.8mg/L，余磷濃度為2.9mg/L，余氯為43mg/L， COD為98mg/L， 然后通過(guò)泵將廢水轉(zhuǎn)至還原池，按與余氯完全反應(yīng)的理論摩爾值的1.1倍加入氯 化亞鐵(固體，純度98%)，攪拌反應(yīng)10min后，調(diào)節(jié)pH為3~4經(jīng)絮凝沉淀后 上清液從廢水出口排放，出水氨氮濃度為33mg/L，余磷濃度為0.3mg/L，余氯 為未檢出，COD為65mg/L，廢水達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 實(shí)施例3:
首先向pH調(diào)節(jié)池中注入lm3氨氮濃度為4100mg/L， COD為489mg/L， BOD/COD-0.32的廢水，按質(zhì)量比為4:1分別加入9.2kg氫氧化鈣和2.3kg氫氧 化鈉，調(diào)節(jié)pH-12.2,然后通過(guò)泵將廢水提至吹脫塔(吹脫塔高徑比為7:1，內(nèi) 部填料為鮑爾環(huán))，于氣液比為3700下進(jìn)行吹脫，吹脫出的廢氣經(jīng)氨吸收塔吸 收，出水氨氮濃度為850mg/L。
出水然后再進(jìn)入化學(xué)沉淀池，按Mg:N:P的摩爾比為1.6:1:1加入氯化鎂和 磷酸鈉，調(diào)節(jié)pH值為9，攪拌反應(yīng)25min，然后靜置60min，生成的磷酸銨鎂 沉淀由化學(xué)沉淀池底部的沉淀出口排出，出水氨氮濃度為130mg/L，余磷濃度 為8.2mg/L。
出水然后進(jìn)入折點(diǎn)氯化池，在折點(diǎn)氯化池中按有效氯與氨氮重量比Cl/N為 12:1加入液氯，調(diào)節(jié)pHN7，攪拌反應(yīng)15min,出水氨氮濃度為1.8mg/L，余磷 濃度為8.1mg/L,余氯為52mg/L， COD為81mg/L,然后通過(guò)泵將廢水轉(zhuǎn)至還 原池，按與余氯完全反應(yīng)的理論摩爾值的1.1倍加入硫酸亞鐵(固體，純度85%)， 攪拌反應(yīng)10min后，調(diào)節(jié)pH為3 4經(jīng)絮凝沉淀后上清液從廢水出口排放，出 水氨氮濃度為1.8mg/L，余磷濃度為0.5mg/L，余氯為未檢出，COD為70mg/L， 廢水達(dá)國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多技術(shù)組合處理可生化性差的高濃度氨氮廢水的方法，其特征在于具有以下的處理方法和步驟a.氨氮廢水首先進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，按質(zhì)量比3～5∶1加入氫氧化鈣和氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值為11～12.5，然后通過(guò)泵將廢水提至吹脫塔，在氣液比為3000～4500下進(jìn)行吹脫，吹脫出的廢氣經(jīng)氨吸收塔吸收從排氣口排出，不給環(huán)境造成二次污染。b.經(jīng)吹脫處理后的廢水由泵提至化學(xué)沉淀池，然后按Mg∶N∶P的摩爾比為1.4～1.7∶1∶1加入鎂鹽和磷酸鹽，調(diào)節(jié)pH值為8.5～9.5，攪拌反應(yīng)20～30min，然后靜置40～60min，生成的磷酸銨鎂沉淀由化學(xué)沉淀池底部的沉淀出口排出，出水進(jìn)入折點(diǎn)氯化池。c.向折點(diǎn)氯化池中按有效氯與氨氮重量比即Cl/N為9～12∶1加入含氯氧化劑，調(diào)節(jié)pH＝7，攪拌反應(yīng)15～20min，然后通過(guò)泵將廢水轉(zhuǎn)至還原池，按與余氯完全反應(yīng)的理論摩爾值的1～1.1倍加入還原劑，攪拌反應(yīng)5～10min后從廢水出口排放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生化性差的高濃度氨氮廢水的處理方法，其特征在 于所加入的含氯氧化劑為次氯鈉、次氯酸鈣或液氯，所加入的還原劑為亞硫 酸鈉、硫代硫酸鈉、氯化亞鐵或硫酸亞鐵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生化性差的高濃度氨氮廢水的處理方法，其特征在 于本發(fā)明方法不只局限于處理可生化性差的高濃度氨氮廢水，也可用于可生 化性較好的高濃度氨氮廢水處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種多技術(shù)組合處理可生化性差的高濃度氨氮廢水的方法，屬?gòu)U水處理技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于氨氮廢水先進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH值為11～12.5，然后進(jìn)入吹脫塔于氣液比為3000～4500下進(jìn)行吹脫，吹脫后廢水再進(jìn)入化學(xué)沉淀池，按Mg∶N∶P的摩爾比為1.4～1.7∶1∶1加入鎂鹽和磷酸鹽，反應(yīng)生成磷酸銨鎂沉淀去除氨氮，出水再進(jìn)入折點(diǎn)氯化池，按有效氯與氨氮重量比Cl/N為9～12∶1加入含氯氧化劑，反應(yīng)后再轉(zhuǎn)至還原池，按與余氯完全反應(yīng)的理論摩爾值的1～1.1倍加入還原劑，反應(yīng)后廢水可直接排放。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快，廢水處理成本低，可使氨氮得到回收，不給環(huán)境造成二次污染，出水可達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F1/20GK101555077SQ20081002734
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者波 晏, 肖賢明, 黃海明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所