CN108358271A - 一种氨氮吸附沸石流化床可再生系统及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氨氮吸附沸石流化床可再生系统，包括沸石流化床、沸石再生槽、再生液储罐和盐水电解设备，其特征在于，所述沸石流化床下部的沸石可进入沸石再生槽，所述沸石再生槽对沸石进行再生，再生后的沸石可重新返回沸石流化床，所述再生槽液体可进入再生液储罐，所述再生液储罐中再生液是高浓度盐水，所述盐水电解设备与再生液储罐相连，利用盐水电解设备对再生液进行电解，对再生液中氨氮进行氧化成氮气，再生液储罐中再生液可进入沸石再生槽。本发明进一步公开了一种氨氮吸附沸石可再生的方法。本发明实现含氨氮废水高效稳定的去除氨氮，沸石循环再生利用，再生过程中无二次污染。

Description

一种氨氮吸附沸石流化床可再生系统及其应用
技术领域
本发明涉及环境保护废水处理领域，尤其涉及一种氨氮吸附沸石流化床可再生系统及其应用。
背景技术
近年来，随着城市化进程的加快，化工厂废水的过度排放，使得水体中的氮元素含量过多，导致水体富营养化现象日益严重，已经成为当今世界面临的全球性的重大环境问题。
此外，2015年11月中华人民共和国环境保护部办公厅发布的《城镇污水处理厂污染物排放标准(意见征求稿)》中对城镇污水厂明确提出了更高的氨氮排放要求。
目前沸石处理氨氮废水的研究大多数都停留在实验室阶段，迫切需要开发出一种稳定高效且经济实用的沸石除氨氮工艺。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种氨氮废水处理的系统和方法，一方面提高氨氮废水处理的效果，另一方面简单实用，不污染环境，实现处理材料的可重复利用。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明解决的技术问题是为了克服现有技术中氨氮废水处理工艺处理效果不理想。整个工艺过程流程短，沸石的再生方案简单有效，主要是再生过程中无二次污染。本发明氨氮废水处理工艺处理效果非常好，特别是针对低浓度氨氮废水的效果更佳，成本低并且环保。
为实现上述目的，本发明提供了一种氨氮吸附沸石流化床可再生系统，包括沸石流化床、沸石再生槽、再生液储罐和盐水电解设备，其特征在于，所述沸石流化床下部的沸石可进入沸石再生槽，所述沸石再生槽对沸石进行再生，再生后的沸石可重新返回沸石流化床，所述再生槽液体可进入再生液储罐，所述再生液储罐中再生液是高浓度盐水，所述盐水电解设备与再生液储罐相连，利用盐水电解设备对再生液进行电解，对再生液中氨氮进行氧化成氮气，再生液储罐中再生液可进入沸石再生槽。
进一步的，所述沸石流化床包括吸附塔、进水口、出水口、沸石排放口和沸石进入口，所述吸附塔内部均匀填充沸石，所述进水口设在所述吸附塔下部，所述出水口设在吸附塔上部，所述沸石排放口在吸附塔下部，所述沸石进入口在吸附塔上部。
进一步的，所述沸石流化床中的沸石在再生过程中，从流化床上到下循环移动
进一步的，所述沸石流化床设计水里停留时间为0.5-1.5h。
进一步的，所述沸石的粒径大小为0.4-4mm，优选0.4-2mm。更优选0.4-0.8mm。
进一步的，所述沸石再生槽中再生后的沸石利用动力水泵压回流化床上部。
在本发明的一个优选实施方案中，所述沸石再生槽位置高于再生储液罐，再生液从沸石再生槽底部自流回再生储液罐，再生储液罐通过动力水泵返回沸石再生槽。
在本发明的一个优选实施方案中，所述再生液是浓度高于5wt％的氯化钠溶液。
在本发明的一个优选实施方案中，所述盐水电解装置的极板电流密度为800～2000A/m2。
本发明还提供了一种利用该氨氮吸附沸石流化床可再生系统进行氨氮废水处理的方法，其特征在于，所述方法包括：
第一步，氨氮的吸附：将氨氮废水通入沸石流化床进行吸附，在沸石流化床中吸附一定时间后排出；
第二步，沸石的再生：将沸石从沸石流化床下部排出，在沸石再生槽中进行再生，再生后的沸石通过压力返回沸石流化床，沸石在再生过程中，从流化床上到下循环移动；
第三步，氨氮的无害化：沸石再生槽中的液体进入再生储液罐，利用盐水电解设备对再生液进行电解产生有效氯，对再生液中氨氮进行氧化成氮气和水，再生储液罐中的液体返回沸石再生槽。
在本发明的一个优选实施方案中，所述沸石再生过程只需要从流化床下部排出一部分沸石，再生后的沸石压回流化床上部，再生期间流化床正常运行。
在本发明的一个优选实施方案中，所述的氨氮废水为常规的氨氮废水，较佳的为中低浓度的氨氮废水，氨氮浓度一般为30-400mg/L。
所述沸石再生槽包括沸石进入口，沸石排出口，所述沸石
与现有工艺技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明可实现氨氮废水的高效稳定短程处理，节省运行成本；
(2)本发明操作相对简单，所需设备占地面积小，所需设备较少。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的氨氮废水处理、沸石再生和氨氮电解的过程；
其中1-沸石流化床，2-沸石再生槽，3-再生液储罐，4-盐水电解设备，箭头表示沸石或者再生液流向。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
如图1所示，是本发明的一个较佳的实施例，是氨氮废水处理、沸石再生及氨氮电解的具体过程。本发明的氨氮吸附沸石流化床可再生系统包括：沸石流化床1、沸石再生槽2，再生槽储罐3、盐水电解设备4及相应的连接设备。该沸石沸石流化床1以沸石作为流化床的填充原料，将所需处理的氨氮废水从流化床下部进入，处理后的废水从上部排出。氨氮在沸石上的吸附主要基于离子交换和物理吸附作用，可以实现去除废水中的氨氮。流化床中的沸石从上到下移动，在废水去除过程中，沸石流化床1的位置高于沸石再生槽2，流化床下部的沸石可以进入沸石再生槽2，沸石再生槽2中含有高浓度的盐溶液，能对沸石进行再生，再生后的沸石通过动力水泵压回沸石流化床1上部，实现沸石的循环。
沸石再生槽2的位置高于再生液储罐3，沸石再生槽2中的再生液可以流入再生液储罐3，再生液储罐3与盐水电解设备4相连，利用盐水的电解可以对再生液进行电解产生有效氯，对再生液中氨氮进行氧化生成氮气。再生液储罐中的再生液通过动力水泵压送回沸石再生槽，实现再生液的循环。
以某养殖厂废水为处理对象，氨氮浓度为400mg/L水量为2m3/h。利用本发明对所述废水进行处理：沸石生物流化床填料颗粒大小为0.8mm，流化床水力停留时间为1h。流化床填充7t沸石，每天进行二次再生，每次流化床排出1t沸石；
本工艺出水结果如下表：
由上表可知，本发明工艺，去除率氨氮去除效果良好，去除率始终保持在95.7％以上，且运行稳定，在30天中去除率始终维持在96％左右。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种氨氮吸附沸石流化床可再生系统，包括沸石流化床、沸石再生槽、再生液储罐和盐水电解设备，其特征在于，所述沸石流化床下部的沸石可进入沸石再生槽，所述沸石再生槽对沸石进行再生，再生后的沸石可重新返回沸石流化床，所述再生槽液体可进入再生液储罐，所述再生液储罐中再生液是高浓度盐水，所述盐水电解设备与再生液储罐相连，利用盐水电解设备对再生液进行电解，对再生液中氨氮进行氧化成氮气，再生液储罐中再生液可进入沸石再生槽。
2.如权利要求1所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述沸石流化床包括吸附塔、进水口、出水口、沸石排放口和沸石进入口，所述吸附塔内部均匀填充沸石，所述进水口设在所述吸附塔下部，所述出水口设在吸附塔上部，所述沸石排放口在吸附塔下部，所述沸石进入口在吸附塔上部。
3.如权利要求2所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述沸石流化床中的沸石在再生过程中，从流化床上到下循环移动。
4.如权利要求2所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述沸石流化床设计水里停留时间为0.5-1.5h。
5.如权利要求2所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述沸石的粒径大小为0.4-4mm。
6.如权利要求1所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述沸石再生槽中再生后的沸石利用动力水泵压回流化床上部。
7.如权利要求1所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述沸石再生槽位置高于再生储液罐，再生液从沸石再生槽底部自流回再生储液罐，再生储液罐通过动力水泵返回沸石再生槽。
8.如权利要求1所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述再生液是浓度高于5wt％的氯化钠溶液。
9.如权利要求1所述的氨氮吸附沸石流化床可再生系统，其特征在于，所述盐水电解装置的极板电流密度为800～2000A/m2。
10.一种利用如权利要求1-9所述的任意一项的氨氮吸附沸石流化床可再生系统进行氨氮废水处理的方法，其特征在于，所述方法包括：
第一步，氨氮的吸附：将氨氮废水通入沸石流化床进行吸附，在沸石流化床中吸附一定时间后排出；
第二步，沸石的再生：将沸石从沸石流化床下部排出，在沸石再生槽中进行再生，再生后的沸石通过压力返回沸石流化床，沸石在再生过程中，从流化床上到下循环移动；
第三步，氨氮的无害化：沸石再生槽中的液体进入再生储液罐，利用盐水电解设备对再生液进行电解产生有效氯，对再生液中氨氮进行氧化成氮气和水，再生储液罐中的液体返回沸石再生槽。
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