CN101555077B - 一种多技术组合处理可生化性差的高浓度氨氮废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种多技术组合处理可生化性差的高浓度氨氮废水的方法，属废水处理技术领域。其特征在于：氨氮废水先进入pH调节池调节pH值为11～12.5，然后进入吹脱塔于气液比为3000～4500下进行吹脱，吹脱后废水再进入化学沉淀池，按Mg∶N∶P的摩尔比为1.4～1.7∶1∶1加入镁盐和磷酸盐，反应生成磷酸铵镁沉淀去除氨氮，出水再进入折点氯化池，按有效氯与氨氮重量比Cl/N为9～12∶1加入含氯氧化剂，反应后再转至还原池，按与余氯完全反应的理论摩尔值的1～1.1倍加入还原剂，反应后废水可直接排放。本发明方法操作简单，反应速度快，废水处理成本低，可使氨氮得到回收，不给环境造成二次污染，出水可达到一级排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种由多种技术组合处理可生化性差的高浓度氨氮废水的处理方法，属废水处理技术领域。
背景技术
近年来，随着城市人口的日益膨胀和工农业的不断发展，水环境污染事故屡屡发生，对人、畜构成严重危害。许多湖泊和水库因氮、磷的排放造成水体富营养化，严重威胁到人类的生产生活和生态平衡。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，它广泛来源于化肥、冶金、焦化、食品等工业生产排放的废水。如何预防和消除氨氮对生态环境的影响是目前水处理研究工作者的主要任务之
氨氮废水可分高浓度氨氮废水(≥500mg/L)和低浓度氨氮废水(≤500mg/L)。低浓度氨氮废水在有机物较充分的条件下采用生化法处理通常能获得较好的去除效果。由于氨氮浓度较高会抑制生物菌种的生长繁殖，使用生化法处理高浓度氨氮废水效果差。目前许多高浓度的工业氨氮废水通常采用的处理方法是先对废水进行预处理降低氨氮浓度，然后再采用生化法处理。这对盐含量低、有机物浓度高、可生化性强的废水是行之有效的，但对有机物浓度低、可生化性差的废水先预处理再采用生化处理则难以实现，若采用往废水中投加碳源(如甲醇)不仅成本高且生物菌类生长条件不易控制和维持。如何最经济高效的处理可生化性差的高浓度氨氮废水须从经济和技术两方面结合考虑和研究。目前针对高浓度氨氮废水预处理方法主要有：氨吹脱、化学沉淀法、电渗析等，氨吹脱在国内外已广泛应用于高浓度氨氮水预处理，提高吹脱温度、pH、气液比等条件值，有利于氨氮去除率提高，但成本高；化学沉淀法投资较少，处理效果好，但对高浓度的氨氮废水处理成本高昂；电渗析虽然对氨氮有较高的去除率，但工程投资较大，预处理复杂，且浓水需再次处理；针对低浓度的氨氮废水的处理除生化法外主要还有离子交换、吸附法、折点氯化等。离子交换法去除效果虽好，但处理成本高，吸附法成本低但无法做到使废水达到排放标准，折点氯化一般应用于饮用水消毒，具有不受盐含量干扰，有机物含量越少氨氮处理效果越好，不产生污泥，处理效率高等优点，应用于工业废水的处理也同样能获得很好的去除效果。
综合上述论述，目前针对高浓度氨氮废水的处理主要存在以下问题：
1.目前仅使用一种方法单独处理高浓度氨氮废水还难以保证废水达到排放标准，且处理成本高。
2.目前采用的先对氨氮废水进行预处理降低氨氮浓度然后再采用生化法处理的方法，这对生化性较好的废水处理效果较好，但对可生化性差的废水则难以凑效，且操作复杂，处理周期长，废水处理工程投资较大。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种多技术组合处理可生化性差的高浓度氨氮废水的方法。
本发明是一种可生化性差的高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于具有以下的处理方法和步骤：
1.氨氮废水首先进入pH调节池，按质量比3～5∶1加入氢氧化钙和氢氧化钠，调节pH值为11～12.5，然后通过泵将废水提至吹脱塔，在气液比为3000～4500下进行吹脱，吹脱出的废气经氨吸收塔吸收从排气口排出，不给环境造成二次污染。
2.经吹脱处理后的废水由泵提至化学沉淀池，然后按Mg∶N∶P的摩尔比为1.4～1.7∶1∶1加入镁盐和磷酸盐，调节pH值为8.5～9.5，搅拌反应20～30min，然后静置40～60min，生成的磷酸铵镁沉淀由化学沉淀池底部的沉淀出口排出，出水进入折点氯化池。
3.向折点氯化池中按有效氯与氨氮重量比即Cl/N为9～12∶1加入含氯氧化剂，调节pH＝7，搅拌反应15～20min，然后通过泵将废水转至还原池，按与余氯完全反应的理论摩尔值的1～1.1倍加入还原剂，搅拌反应5～10min后从废水出口排放。
本发明中所加入的镁盐为氯化镁、硫酸镁或两者的混合物，磷酸盐为磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠或两者或三者的混合物。
本发明中所加入的含氯氧化剂为次氯钠、次氯酸钙或液氯，所加入的还原剂为亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚铁或硫酸亚铁。
本发明不只局限于处理可生化性差的高浓度氨氮废水，也可用于可生化性较好的高浓度氨氮废水处理。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1.本发明方法操作简单，反应速度快，废水处理周期短，工程投资少，设备利用率高，较小的设备就可胜任大批量废水处理。
2.本发明方法处理高浓度氨氮废水成本低，且出水氨氮浓度小于5mg/L，余磷含量小于1mg/L，不含余氯，出水达到一级排放标准。
3.本发明方法处理高浓度氨氮废水可使氨氮绝大部分得到回收，不给环境造成二次污染，回收的磷酸铵镁可作为农用化肥出售。
附图说明
图1为本发明一种由多种技术组合处理可生化性差的高浓度氨氮废水的处理方法的简单流程图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
首先向pH调节池中注入1m3氨氮浓度为3900mg/L，COD为189mg/L，BOD/COD＝0.1的废水，按质量比为5∶1加入9kg氢氧化钙和1.8kg氢氧化钠，调节pH＝11.8，然后通过泵将废水提至吹脱塔(吹脱塔高径比为7∶1，内部填料为鲍尔环)，于气液比为3500下进行吹脱，吹脱出的废气经氨吸收塔吸收，出水氨氮浓度为900mg/L。
出水然后进入化学沉淀池，按Mg∶N∶P的摩尔比为1.5∶1∶1加入硫酸镁和磷酸二氢钠，调节pH值为9，搅拌反应30min，然后静置50min，生成的磷酸铵镁沉淀由化学沉淀池底部的沉淀出口排出，出水氨氮浓度为150mg/L，余磷浓度为1.5mg/L。
出水然后再进入折点氯化池，在折点氯化池中按有效氯与氨氮重量比Cl/N为10.5∶1加入次氯酸钙(固体，含有效氯80％)，调节pH＝7，搅拌反应15min，出水氨氮浓度为3.5mg/L，余磷浓度为1mg/L，余氯为23mg/L，COD为50mg/L，然后通过泵将废水转至还原池，按与余氯完全反应的理论摩尔值的1倍加入硫代硫酸钠(固体，纯度99％)，搅拌反应8min后从废水出口排放，出水氨氮浓度为3.5mg/L，余磷浓度为1mg/L，余氯为0.05mg/L，COD为50mg/L，废水达国家一级排放标准。
实施例2：
首先向pH调节池中注入1m3氨氮浓度为4100mg/L，COD为489mg/L，BOD/COD＝0.32的废水，按质量比为5∶1分别加入9.5kg氢氧化钙和1.9kg氢氧化钠，调节pH＝12，然后通过泵将废水提至吹脱塔(吹脱塔高径比为7∶1，内部填料为鲍尔环)，于气液比为3500下进行吹脱，吹脱出的废气经氨吸收塔吸收，出水氨氮浓度为920mg/L。
出水然后再进入化学沉淀池，按Mg∶N∶P的摩尔比为1.6∶1∶1加入氯化镁和磷酸氢二钠，调节pH值为9，搅拌反应30min，然后静置50min，生成的磷酸铵镁沉淀由化学沉淀池底部的沉淀出口排出，出水氨氮浓度为180mg/L，余磷浓度为3.2mg/L。
出水然后进入折点氯化池，在折点氯化池中按有效氯与氨氮重量比Cl/N为12∶1加入次氯酸钠(液体，含有效氯10％)，调节pH＝7，搅拌反应20min，出水氨氮浓度为4.8mg/L，余磷浓度为2.9mg/L，余氯为43mg/L，COD为98mg/L，然后通过泵将废水转至还原池，按与余氯完全反应的理论摩尔值的1.1倍加入氯化亚铁(固体，纯度98％)，搅拌反应10min后，调节pH为3～4经絮凝沉淀后上清液从废水出口排放，出水氨氮浓度为3.3mg/L，余磷浓度为0.3mg/L，余氯为未检出，COD为65mg/L，废水达国家一级排放标准。
实施例3：
首先向pH调节池中注入1m3氨氮浓度为4100mg/L，COD为489mg/L，BOD/COD＝0.32的废水，按质量比为4∶1分别加入9.2kg氢氧化钙和2.3kg氢氧化钠，调节pH＝12.2，然后通过泵将废水提至吹脱塔(吹脱塔高径比为7∶1，内部填料为鲍尔环)，于气液比为3700下进行吹脱，吹脱出的废气经氨吸收塔吸收，出水氨氮浓度为850mg/L。
出水然后再进入化学沉淀池，按Mg∶N∶P的摩尔比为1.6∶1∶1加入氯化镁和磷酸钠，调节pH值为9，搅拌反应25min，然后静置60min，生成的磷酸铵镁沉淀由化学沉淀池底部的沉淀出口排出，出水氨氮浓度为130mg/L，余磷浓度为8.2mg/L。
出水然后进入折点氯化池，在折点氯化池中按有效氯与氨氮重量比Cl/N为12∶1加入液氯，调节pH＝7，搅拌反应15min，出水氨氮浓度为1.8mg/L，余磷浓度为8.1mg/L，余氯为52mg/L，COD为81mg/L，然后通过泵将废水转至还原池，按与余氯完全反应的理论摩尔值的1.1倍加入硫酸亚铁(固体，纯度85％)，搅拌反应10min后，调节pH为3～4经絮凝沉淀后上清液从废水出口排放，出水氨氮浓度为1.8mg/L，余磷浓度为0.5mg/L，余氯为未检出，COD为70mg/L，废水达国家一级排放标准。
Claims (3)
1.一种多技术组合处理可生化性差的高浓度氨氮废水的方法，其特征在于具有以下的处理方法和步骤：
a.氨氮废水首先进入pH调节池，按质量比3～5∶1加入氢氧化钙和氢氧化钠，调节pH值为11～12.5，然后通过泵将废水提至吹脱塔，在气液比为3000～4500下进行吹脱，吹脱出的废气经氨吸收塔吸收从排气口排出，不给环境造成二次污染；
b.经吹脱处理后的废水由泵提至化学沉淀池，然后按Mg∶N∶P的摩尔比为1.4～1.7∶1∶1加入镁盐和磷酸盐，调节pH值为8.5～9.5，搅拌反应20～30min，然后静置40～60min，生成的磷酸铵镁沉淀由化学沉淀池底部的沉淀出口排出，出水进入折点氯化池；
c.向折点氯化池中按有效氯与氨氮重量比即Cl/N为9～12∶1加入含氯氧化剂，调节pH＝7，搅拌反应15～20min，然后通过泵将废水转至还原池，按与余氯完全反应的理论摩尔值的1～1.1倍加入还原剂，搅拌反应5～10min后从废水出口排放。
2.根据权利要求1所述的可生化性差的高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于：所加入的含氯氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钙或液氯，所加入的还原剂为亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚铁或硫酸亚铁。
3.根据权利要求1所述的可生化性差的高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于：本发明方法不只局限于处理可生化性差的高浓度氨氮废水。
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