CN109626623A - 一种含铜和氨氮废水的处理工艺 - Google Patents

一种含铜和氨氮废水的处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含铜和氨氮废水的处理工艺，包括如下步骤：a、将废水注入1号搅拌池，加入硫化钠搅拌均匀；b、将步骤a中的产水注入1号沉淀池，溢流水流入2号搅拌池；c、向2号搅拌池内加入硫酸亚铁，搅拌均匀，加入碱；d、将步骤c中的产水注入2号沉淀池，溢流水流入溢流回收桶，注入压滤机过滤；e、将步骤d中的产水注入搅拌桶3号，加入氯化镁和磷酸氢二钠，搅拌均匀，再加入絮凝剂；f、将步骤e中的上层清液注入砂滤装置和活性炭过滤装置进行过滤；g、将步骤f中过滤后的产水注入反渗透膜系统；h、将步骤g中过滤后的产水注入存放桶3号，检验达标后排放。本发明具有处理效率高，处理后达国家一级排放标准的优点。

Description

一种含铜和氨氮废水的处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种含铜和氨氮废水的处理工艺。
背景技术
氨氮废水是一类广泛且污染性严重的废水，它的存在是造成水体富营养化的主要因素，在饮用水处理中消耗氧化剂增加水处理成本，并且氨氮在水中最终被氧化为硝酸盐或亚硝酸盐对人类身体健康及水生生物造成不利影响。目前，由于氨氮造成的诸多不利影响已引起了人们的足够认识，开发出一系列处理方法，如电渗析、反渗透、蒸发结晶法、氨吹脱、离子交换法、化学沉淀法、折点氯化、生物法等，但真正能应用于实际废水工程中氮的脱除的主要有化学沉淀法、氨吹脱法、离子交换法、折点氯化法及生物法。
生物法处理氨氮废水是最为经济且有效的，但其受许多条件限制，如废水必须可生化性强、氨氮浓度不能超过200mg/L等，而实际工业生产中排放的氨氮废水一般具有氨氮浓度高、有机物含量少等特点，这使得生物法处理难以实际应用。氨吹脱法通过调节pH使氨氮由离子态转化为游离态，再经气液传质可实现氨氮脱离，该法处理废水效果较好，费用适中，但处理效率低，出水氨氮浓度还较高，还需进一步处理。
因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含铜和氨氮废水的处理工艺，其具有处理效率高，处理后废水氨氮浓度达国家一级排放标准的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种含铜和氨氮废水的处理工艺，包括如下步骤：
a、将废水注入1号搅拌池，调整pH为弱碱性，加入硫化钠搅拌均匀；
b、将步骤a中1号搅拌池中的产水注入1号沉淀池，沉淀一段时间后，溢流水自动流入2号搅拌池；
c、向步骤b中的2号搅拌池内加入硫酸亚铁，搅拌均匀，再加入适量碱；
d、将步骤c中2号搅拌池中的产水注入2号沉淀池，沉淀一段时间后，溢流水自动流入溢流回收桶，将溢流回收桶中的水注入压滤机过滤；
e、将步骤d中的过滤后的产水注入搅拌桶3号，加入氯化镁和磷酸氢二钠，搅拌均匀，再加入絮凝剂；
f、将步骤e中的上层清液依次注入砂滤装置和活性炭过滤装置进行过滤；
g、将步骤f中过滤后的产水注入反渗透膜系统进一步去除溶解性有机物和无机离子；
h、将步骤g中过滤后的产水注入存放桶3号，经检验达标后排放，未能达标的依据检测结果进入上述不同的步骤再次处理。
进一步优选为：所述步骤a中pH值为7-8。
进一步优选为：所述步骤c中搅拌均匀后加入吸附剂。
进一步优选为：所述吸附剂为硅藻土。
进一步优选为：所述步骤e中控制Mg2+:NH4 +:PO4 3-(摩尔比)为1.3:1:0.8，根据水中氨氮的浓度来控制镁盐和磷酸盐的加入量。
进一步优选为：所述步骤e中控制pH为7.5-8。
进一步优选为：所述步骤e中的絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚合氯化铝。
进一步优选为：所述步骤g中的反渗透膜系统中采用常规的反渗透膜或者抗污染反渗透膜。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
在碱性条件下，硫化钠与废水中的铜离子形成硫化铜沉淀，在1号沉淀池沉淀除去铜离子，加入的硫酸亚铁与过量的硫化钠产生反应，再加入碱中和过量的硫酸亚铁，生成氢氧化亚铁絮凝物。硅藻土是一种硅质沉积岩，耐酸，孔容大、孔径大，比表面积大，吸附性强，能吸附等于自身质量1.5～4倍的液体，能吸附自身质量1.1～1.5倍的油分。它的电位为负，绝对值大，吸附正电荷能力强。硅藻土粉碎到微粒、超微粒时，在水溶液中具有悬胶性、粘结性和表面活性。能够有效吸附废水中的铜离子等重金属离子和其他悬浮的沉淀物，净化水质。废水中加入镁盐和磷酸盐后，发生化学沉淀反应，生成磷酸铵镁沉淀，经研究发现，晶核的形成是生成磷酸铵镁的主要控制步骤，二溶液中反应离子的超饱和度是影响晶核形成的主要因素，适量加入镁盐和磷酸盐可以进一步提高除去氨氮的效果，但是如果镁离子、磷酸根离子或氢氧根浓度过高，容易生成氢氧化镁、磷酸镁等副产物，影响氨氮的去除。且要保持较高的磷利用率，使残留磷浓度保持在一定的范围内防止二次污染。因为磷酸铵镁为碱性盐，在碱性条件下能够提高氨氮的去除率。采用聚丙烯酰胺或聚合氯化铝等絮凝剂进一步提高沉淀效果。
附图说明
图1为本发明处理工艺流程示意图(一)；
图2为本发明处理工艺流程示意图(二)。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
如图1和图2所示，图1是一种含铜和氨氮废水的处理工艺中的步骤a至步骤d的流程示意图，图2是一种含铜和氨氮废水的处理工艺中的步骤e至步骤h的流程示意图。
实施例1：
一种含铜和氨氮废水的处理工艺，包括如下步骤：
a、将废水注入1号搅拌池，调整pH为7，加入硫化钠搅拌30分钟；
b、将步骤a中1号搅拌池中的产水注入1号沉淀池，沉淀3小时后，溢流水自动流入2号搅拌池；
c、向步骤b中的2号搅拌池内加入硫酸亚铁，搅拌30分钟，再加入适量氢氧化钠和硅藻土；
d、将步骤c中2号搅拌池中的产水注入2号沉淀池，沉淀3小时后，溢流水自动流入溢流回收桶，将溢流回收桶中的水注入压滤机过滤；
e、将步骤d中的过滤后的产水注入搅拌桶3号，加入氯化镁和磷酸氢二钠，控制Mg2+:NH4 +:PO4 3-(摩尔比)为1.3:1:0.8，调整pH为7.5，搅拌均匀，再加入絮凝剂聚丙烯酰胺；
f、将步骤e中的上层清液依次注入砂滤装置和活性炭过滤装置进行过滤；
g、将步骤f中过滤后的产水注入反渗透膜系统进一步去除溶解性有机物和无机离子；
h、将步骤g中过滤后的产水注入存放桶3号，经检验达标后排放，未能达标的依据检测结果进入上述不同的步骤再次处理。
实施例2：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤a中pH为7.5。
实施例3：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例2的不同之处在于，步骤a中pH为8。
实施例4：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例2的不同之处在于，步骤e中pH为7.8。
实施例5：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例2的不同之处在于，步骤e中pH为8。
实施例6：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例2的不同之处在于，步骤e中加入的絮凝剂为聚合氯化铝。
实施例7：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，包括如下步骤：
a、将废水注入1号搅拌池，调整pH为弱碱性，加入硫化钠搅拌均匀；
b、将步骤a中1号搅拌池中的产水注入1号沉淀池，沉淀一段时间后，溢流水自动流入2号搅拌池；
c、向步骤b中的2号搅拌池内加入硫酸亚铁，搅拌均匀，再加入适量氢氧化钠；
d、将步骤c中2号搅拌池中的产水注入2号沉淀池，沉淀一段时间后，溢流水自动流入溢流回收桶，将溢流回收桶中的水注入压滤机过滤；
e、将步骤d中的过滤后的产水注入搅拌桶3号，加入氯化镁和磷酸氢二钠，搅拌均匀，再加入絮凝剂聚丙烯酸钠；
f、将步骤e中的上层清液依次注入砂滤装置和活性炭过滤装置进行过滤；
g、将步骤f中过滤后的产水注入反渗透膜系统进一步去除溶解性有机物和无机离子；
h、将步骤g中过滤后的产水注入存放桶3号，经检验达标后排放，未能达标的依据检测结果进入上述不同的步骤再次处理。
实施例8：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例7的不同之处在于，步骤a中pH为7。
实施例9：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例7的不同之处在于，步骤a中pH为7.5。
实施例10：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例7的不同之处在于，步骤a中pH为8。
实施例11：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例10的不同之处在于，步骤c中加入吸附剂沸石。
实施例12：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例10的不同之处在于，步骤c中加入吸附剂活性氧化铝。
实施例13：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例10的不同之处在于，步骤c中加入吸附剂硅藻土。
实施例14：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例13的不同之处在于，控制Mg2+:NH4 +:PO4 3-(摩尔比)为1.3:1:0.8。
实施例15：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例14的不同之处在于，步骤e中pH为7.5。
实施例16：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例14的不同之处在于，步骤e中pH为7.8。
实施例17：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例14的不同之处在于，步骤e中pH为8。
实施例18：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例17的不同之处在于，步骤e中的絮凝剂为聚合氯化铝。
对比例1：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例7的不同之处在于，步骤a中pH为6。
对比例2：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例7的不同之处在于，步骤a中将硫化钠替换为生石灰。
对比例3：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例7的不同之处在于，步骤c中不加入氢氧化钠。
对比例4：一种含铜和氨氮废水的处理工艺，与实施例7的不同之处在于，步骤e中不添加聚合氯化铝。
试验一
试验样品：将废水分为相同体积的22份，编号为1-22组。
试验方法：分别用实施例1-18组和对比例1-4中的方法处理1-22组废水，按照GB8778-1996的规定测试处理后的废水中氨氮和铜的含量。
试验结果：第1-22组废水处理后的数据如表1所示。国家一级标准为，氨氮含量小于15mg/L，铜含量小于0.5mg/L，由表1可知，第1-18组废水处理后氨氮和铜的含量小于国家一级标准，而第19-22组废水处理后氨氮和铜的含量远超国家三级标准，处理不达标。
表1第1-22组废水处理后的数据
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、将废水注入1号搅拌池，调整pH为弱碱性，加入硫化钠搅拌均匀；
b、将步骤a中1号搅拌池中的产水注入1号沉淀池，沉淀一段时间后，溢流水自动流入2号搅拌池；
c、向步骤b中的2号搅拌池内加入硫酸亚铁，搅拌均匀，再加入适量碱；
d、将步骤c中2号搅拌池中的产水注入2号沉淀池，沉淀一段时间后，溢流水自动流入溢流回收桶，将溢流回收桶中的水注入压滤机过滤；
e、将步骤d中的过滤后的产水注入搅拌桶3号，加入氯化镁和磷酸氢二钠，搅拌均匀，再加入絮凝剂；
f、将步骤e中的上层清液依次注入砂滤装置和活性炭过滤装置进行过滤；
g、将步骤f中过滤后的产水注入反渗透膜系统进一步去除溶解性有机物和无机离子；
h、将步骤g中过滤后的产水注入存放桶3号，经检验达标后排放，未能达标的依据检测结果进入上述不同的步骤再次处理。
2.根据权利要求1所述的含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，所述步骤a中pH值为7-8。
3.根据权利要求2所述的含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，所述步骤c中搅拌均匀后加入吸附剂。
4.根据权利要求3所述的含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，所述吸附剂为硅藻土。
5.根据权利要求1所述的含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，所述步骤e中控制Mg2+:NH4 +:PO4 3-(摩尔比)为1.3:1:0.8，根据水中氨氮的浓度来控制镁盐和磷酸盐的加入量。
6.根据权利要求5所述的含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，所述步骤e中控制pH为7.5-8。
7.根据权利要求5或6所述的含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，所述步骤e中的絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚合氯化铝。
8.根据权利要求1所述的含铜和氨氮废水的处理工艺，其特征在于，所述步骤g中的反渗透膜系统中采用常规的反渗透膜或者抗污染反渗透膜。
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