CN103274543B - 一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，涉及一种中低浓度氨氮废水的臭氧处理方法。其特征在于其处理过程是将分离提取稀土过程的氨氮废水调整pH调整至8-12后，通入臭氧进行脱除氨氮反应。本发明的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，可以去除废水中85%的氨氮，处理过程中不需要添加其他催化剂，操作简单、可以工业化处理、不会产生二次污染，成本低。
Description
技术领域
一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，涉及一种中低浓度氨氮废水的臭氧处理方法。
背景技术
目前的氨氮废水主要来源于工业，尤其稀土分离提取过程，如赣南的离子型稀土提取，日常生活污水和农业大量使用化肥等。氨氮进入水体中会使水体营养富集，不仅会减少水中的溶解氧浓度，对水中鱼类等有一定的毒性，而且会对管道有一定的腐蚀作用。因此，许多国家对饮用水和工业废水排放中的氨氮浓度都做出了严格的限定。
目前常用的中低浓度氨氮废水处理方法主要有折点加氯法、离子交换法和生物法。常用的吸附剂有沸石、活性炭、膨润土等，也有研究采用合成树脂、改性生物质及粉煤灰、煤渣等。
但这些传统的方法都存在自身的不足，如折点加氯法加氯量大，费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。稀土行业产生的氨氮废水是一种较难处理的工业废水，有机物含量少，盐度高，生物法处理中低浓度稀土氨氮废水效果不佳，同时生物法占地面积大、处理效果受温度影响大、易受有毒物质影响等缺点。离子交换法处理效果虽好，但是离子交换的处理能力小，因而很难工业化应用。总之，这些传统处理方法通常处理条件要求高、会产生二次污染、成本高、适用范围窄等问题。因此需要开发出一种适用于处理中低浓度氨氮废水的简单、经济、不产生二次污染的处理方法。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供操作简单、能工业化处理、不产生二次污染、成本低的分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于其处理过程是将分离提取稀土过程的氨氮废水调整pH调整至8-12后，通入臭氧进行脱除氨氮反应。
本发明的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于其处理过程分二级，一级是将废水的pH调整至8-12，以逆流方式通入浓度为60～100mg/L的臭氧，臭氧的通入速度为0.3~1.5L/min；臭氧和废水的作用时间为20~120分钟；然后将经过一级处理的氨氮废水调节pH至8~12，再通入臭氧进行二级处理，臭氧浓度：60～100mg/L，二级处理过程的臭氧通入速度为0.3~1.5L/min; 控制废水和臭氧的作用时间为20~120分钟。
本发明的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于其臭氧以逆流方式通过布气板均匀进入到氨氮废水中。
本发明的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于处理过程通入臭氧的布气板的直径10cm，板上均布孔径为1～2mm的布气孔，布气板置于氨氮废水反应器内距底端6cm处。
本发明的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于处理过程一级处理的调整氨氮废水pH为11，通入臭氧浓度为60~100 mg/L，臭氧流速为1.0L/min，实际臭氧用量/理论臭氧用量为1.41∶1，一级作用时间为100分钟；二级处理的废水pH为10~11，臭氧浓度为60~100 mg/L，实际臭氧用量/理论臭氧用量为1.69∶1，二级作用时间为80分钟。
本发明提供的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，可以去除废水中85%的氨氮，处理过程中不需要添加其他催化剂，操作简单、可以工业化处理、不会产生二次污染，成本低。
附图说明：
图1为臭氧处理中低浓度氨氮废水工艺流程图。
图2为水样pH对氨氮废水去除率的影响曲线。
图3为臭氧浓度对氨氮去除率的影响曲线。
图4 为作用时间对氨氮去除率的影响曲线。
具体实施方式
一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其处理过程是将分离提取稀土过程的氨氮废水调整pH至8-12后，通入臭氧进行脱除氨氮反应。
具体操作步骤包括：
A、臭氧制备：采用氧气源臭氧发生器一体机生成浓度为60～100mg/L的臭氧。
B、废水pH调节：采用碱液将氨氮浓度为100mg/L左右的废水pH从6.6调整至8~12。
C、废水一级处理：将一定体积的pH为8~12的废水加入到反应器中，以逆流方式通入臭氧，臭氧的通入速度为0.3~1.5L/min，实际臭氧用量/理论臭氧用量为1.41∶1; 臭氧和废水的作用时间为20~120分钟。
D、废水二级处理：对经过一级处理的氨氮浓度约为40mg/L的废水用碱液调节pH至8~12，以逆流方式通入浓度为60～100mg/L的臭氧，臭氧的通入速度为0.3~1.5L/min，实际臭氧用量/理论臭氧用量为1.69∶1; 控制废水和臭氧的作用时间为20~120分钟，然后排出符合排放工业标准的水。
各工艺参数浸出效果的影响如下：
一、水样p H对废水氨氮去除率影响：试验条件：废水的pH用碱液调节至设定值，臭氧流速为1L/min，处理时间为120分钟，pH对氨氮去除率的影响如图2所示。
从图2可以看出，氨氮去除率随着pH增大而增大。当pH为11时，氨氮去除率为58.79%，当pH为12时，氨氮去除率达到了84.96%。由于将废水的pH调节至12所需的碱液量太大，因此我们选择pH11为最适pH。
二、臭氧浓度对废水氨氮去除的影响：试验条件：pH为10，臭氧流速为0.3~1.5L/min，作用时间为120分钟，臭氧浓度和废水氨氮去除率之间关系如图3所示。
从图3可以看出，当臭氧流速在0.5~0.8 L/min，氨氮去除率较高；而当臭氧流速大于1.0 L/min，氨氮去除率明显下降，氨氮最大去除率出现在臭氧流速为1.0L/min。
三、臭氧和废水作用时间对氨氮去除率的影响：试验条件：pH为11，臭氧流速为0.3~1.5L/min，作用时间为20~160分钟，作用时间和废水氨氮去除率之间关系如图4所示。
从图4可以看出，氨氮去除率先随着作用时间增大而增大；当作用时间大于100分钟时，氨氮去除率变化很小甚至降低，因此最适作用时间为100分钟。
下面结合实例对本发明作进一步说明。
实验采用的中低浓度氨氮废水水样是江西省赣州市的离子型稀土生产废水，氨氮浓度为100~120mg/L，废水的pH为6.6左右。
本发明的具体操作：将用碱液调节好pH的氨氮废水按照一定体积通入到安装有布气板的反应器内，臭氧以设定的流速通入到反应器内，控制臭氧和废水的作用时间，每20分钟取水样检测水中的氨氮浓度，确定氨氮的去除率。
实施例1
取调节pH至11的氨氮废水样500mL，装入到反应器中，以1.0L/min速度通入臭氧，控制臭氧和水样作用时间为100分钟，一级处理的氨氮去除率为57.99%。
用碱液将经过一级处理氨氮废水的pH从6.63调节至10，将水样通入到二级反应器内，以1.0L/min速度通入臭氧，控制臭氧和水样作用时间为80分钟，二级处理的氨氮去除率为63.32%。
实施例2
取调节pH至10的氨氮废水样500mL，装入到反应器中，以1.0L/min速度通入臭氧，臭氧和水样作用时间为100分钟，一级处理的氨氮去除率为41.82%。
实施例3
取调节pH至11的氨氮废水样500mL，装入到反应器中，以3L/min速度通入空气，控制空气和水样作用时间为100分钟，空白试验的氨氮去除率为12.85%。
实施例4
将废水的pH调整至8，以逆流方式通入浓度为100mg/L的臭氧，臭氧的通入速度为0. 3 L/min；臭氧和废水的作用时间为120分钟；然后将经过一级处理的氨氮废水调节pH至8，再通入臭氧进行二级处理，臭氧浓度：60mg/L，二级处理过程的臭氧通入速度为0.3~1.5L/min; 控制废水和臭氧的作用时间为120分钟。氨氮去除率为61.32%。
实施例5
将废水的pH调整至12，以逆流方式通入浓度为60mg/L的臭氧，臭氧的通入速度为1.5L/min；臭氧和废水的作用时间为20分钟；然后将经过一级处理的氨氮废水调节pH至12，再通入臭氧进行二级处理，臭氧浓度： 100mg/L，二级处理过程的臭氧通入速度为1.5L/min; 控制废水和臭氧的作用时间为20分钟。氨氮去除率为64.32%。
实施例6
调整氨氮废水pH为11，通入臭氧浓度为80 mg/L，臭氧流速为1.0L/min，实际臭氧用量/理论臭氧用量为1.41∶1，一级作用时间为100分钟；二级处理的废水pH为10~11，臭氧浓度为80 mg/L，实际臭氧用量/理论臭氧用量为1.69∶1，二级作用时间为80分钟。氨氮去除率为63.42%。
Claims (3)
1.一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于, 其处理过程分二级，一级是将废水的pH 调整至8-12，以逆流方式通入浓度为60~100mg/L 的臭氧，臭氧的通入速度为0.3~1.5L/min，实际臭氧用量/ 理论臭氧用量为1.41∶1; 臭氧和废水的作用时间为20~120 分钟；然后将经过一级处理氨氮废水调节pH 至8~12，再通入臭氧进行二级处理，二级处理过程的臭氧通入速度为0.3~1.5L/min，实际臭氧用量/ 理论臭氧用量为1.69∶1 ；控制废水和臭氧的作用时间为20~120 分钟；臭氧以逆流方式通过布气板均匀进入到氨氮废水中。
2.根据权利要求1 所述的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于，处理过程通入臭氧的布气板的直径10cm，板上均布孔径为1 ～ 2mm 的布气孔，布气板置于氨氮废水反应器内距底端6cm 处。
3.根据权利要求1 所述的一种分离提取稀土过程的氨氮废水处理方法，其特征在于，处理过程一级处理的调整氨氮废水的pH 为11，臭氧浓度为60~100 mg/L，臭氧的通入速度为1.0L/min，一级作用时间为100 分钟；二级处理的废水pH 为10~11，臭氧浓度为60~100 mg/L，臭氧的通入速度为1.0L/min，二级作用时间为80 分钟。
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