CN109796073A - 含氨氮废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含氨氮废水处理方法，主要解决现有技术中高氨氮废水处理流程处理效率不高的问题。本发明通过采用一种含氨氮废水处理方法，待处理的氨氮废水从氨氮废水罐经进料计量泵升压后送至换热器与反应出料换热后，再经电加热器加热至反应温度，与臭氧发生器产生的臭氧混合后进入催化反应器，经过催化氧化反应，氨氮被氧化为氮气，催化氧化反应器底部液相出料经换热器换热后排出界区，顶部气体减压后排大气的技术方案较好地解决了上述问题，可用于含氨氮废水处理中。

Description

含氨氮废水处理方法

技术领域

本发明涉及一种含氨氮废水处理方法。

背景技术

石油化工废水水质复杂、污染物浓度高，治理难度大，相当一部分石油化工企业的废水排放达标率仍很低，严重地制约着我国石油化工产业的发展。为此，石油化工废水处理技术仍是当前研究的热点，颇受各界关注。含氨氮废水的排放，不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭、破坏水体生态平衡，甚至对人类产生毒害作用。氨氮减排已成为我国水体污染继COD之后的第二项约束性控制指标，开发绿色高效的氨氮废水处理技术、经济有效地控制水体中的氨氮含量，特别是从排放源头上控制，已是刻不容缓。

湿式催化氧化是20世纪80年底国际上发展起来的一种氨氮废水治理新技术，该法是在一定温度和压力下，通过催化剂的催化作用，利用氧气或空气将污水中的有机物和氨氮分别氧化为CO2和N2等无害物质，无需考虑二次处理。据文献报道，催化湿式氧化法能有效处理高、中、低不同浓度的氨氮废水，尤其适合低浓度或有毒氨氮废水处理，因而，与生物法相比，催化湿式氧化法在经济上和技术上更具有竞争优势。但根据现有装置催化湿式氧化法的建设及运行费用仅为常规方法的60％左右，处理效率有待进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中高氨氮废水处理流程处理效率不高的问题，提供一种新的含氨氮废水处理方法，具有高氨氮废水处理流程处理效率高的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种含氨氮废水处理方法，待处理的氨氮废水从氨氮废水罐经进料计量泵升压后送至换热器与反应出料换热后，再经电加热器加热至反应温度，与臭氧发生器产生的臭氧混合后进入催化反应器，经过催化氧化反应，氨氮被氧化为氮气，催化氧化反应器底部液相出料经换热器换热后排出界区，顶部气体排大气。

上述技术方案中，优选地，催化氧化反应器采用固定床反应器或滴流床反应器。

上述技术方案中，优选地，催化氧化的温度为143-220℃，反应压力为4-25bar，重量空速是10-100h^-1。

上述技术方案中，优选地，催化剂为贵金属催化剂，贵金属质量百分含量为0.1-5％，硫质量百分含量为0.5-8％，其余为活性炭，其中贵金属为Pt、Pd、Ru或Rh。

上述技术方案中，优选地，采用臭氧为催化氧化剂，臭氧的加入质量为氨氮废水进料质量的0.1-3％。

上述技术方案中，优选地，换热器为板式换热器。

上述技术方案中，优选地，待处理的氨氮废水从氨氮废水罐经进料计量泵升压后送至换热器与反应出料换热，换热至130-215℃。

上述技术方案中，优选地，催化氧化反应器顶部气体减压后排大气。

上述技术方案中，优选地，待处理的氨氮废水中的氨氮质量含量为300-1000mg/m³，催化氧化反应器出口氨氮转化率为75-85％。

本发明所要解决的技术问题是现有高氨氮废水处理流程处理效率不高等问题。提供了一种新的氨氮废水处理流程，普通的氨氮催化氧化使用的是空气或氧气，本发明使用的是臭氧，臭氧的氧化性高于氧气，臭氧在水中分解为羟基自由基，羟基自由基具有很高的氧化电位，在催化剂的作用下可以将氨氮氧化为氮气和水，反应转化率高于氧气10-30％，氨氮处理率大于75％，该流程简单，可橇装，可用于现有化工氨氮废水的处理和改造，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图。

图1中，1氨氮废水罐 2进料计量泵 3换热器 4电加热器 5催化氧化反应器 6臭氧发生器。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

氨氮含量为600mg/m³，温度常温的待处理的氨氮废水，从氨氮废水罐经进料计量泵升压至25bar，计量泵读数为20L/h，后送至换热器与反应出料换热后，换热器为板式换热器，材质不锈钢，面积18m²，氨氮废水升温制215℃，再经电加热器加热至反应温度220℃，进入催化氧化反应器，催化氧化反应器为滴流床反应器，反应器尺寸为OD250,高度600mm，催化剂为贵金属催化氧化湿式催化剂，贵金属质量百分含量为0.1％，硫质量百分含量为0.5％，其余为活性炭，其中贵金属为Pt和Pd，催化剂装填量为15L。与臭氧发生器产生0.02kg/h的臭氧在静态混合器混合后，再送入催化氧化反应器发生催化氧化反应。催化氧化反应器底部液相出料温度为220℃，经换热器换热后温度将至40℃，排出界区，顶部气体减压后排大气，取样检测发现废水的氨氮含量降至136mg/m³。氨氮处理率为77.3％。

【实施例2】

氨氮含量为300mg/m³，温度常温的待处理的氨氮废水，从氨氮废水罐经进料计量泵升压至4bar，计量泵读数为20L/h，后送至换热器与反应出料换热后，换热器为板式换热器，材质不锈钢，面积12m²，氨氮废水升温制130℃，再经电加热器加热至反应温度143℃，与臭氧发生器产生的0.6kg/h的臭氧在静态混合器混合后，再送入催化氧化反应器发生催化氧化反应。催化氧化反应器为滴流床反应器，反应器尺寸为OD250,高度600mm，催化剂为贵金属催化氧化湿式催化剂，贵金属质量百分含量为5％，硫质量百分含量为8％，其余为活性炭，其中贵金属为Ru和Rh，催化剂装填量为15L。催化氧化反应器底部液相出料温度为143℃，经换热器换热后温度将至40℃，排出界区，顶部气体减压后排大气，取样检测发现废水的氨氮含量降至76mg/m³。氨氮处理率为74.7％。

【实施例3】

氨氮含量为1000mg/m³，温度常温的待处理的氨氮废水，从氨氮废水罐经进料计量泵升压至6bar，计量泵读数为20L/h，后送至换热器与反应出料换热后，换热器为板式换热器，材质不锈钢，面积12m²，氨氮废水升温制150℃，再经电加热器加热至反应温度158℃，与臭氧发生器产生的0.2kg/h的臭氧在静态混合器混合后，再送入催化氧化反应器发生催化氧化反应。催化氧化反应器为滴流床反应器，反应器尺寸为OD250,高度600mm，催化剂为贵金属催化氧化湿式催化剂，贵金属质量百分含量为0.6％，硫质量百分含量为3％，其余为活性炭，其中贵金属为Pt和Pd，催化剂装填量为15L。催化氧化反应器底部液相出料温度为158℃，经换热器换热后温度将至35℃，排出界区，顶部气体减压后排大气，取样检测发现废水的氨氮含量降至166mg/m³。氨氮处理率为83.4％。

【对比例1】

氨氮含量为1000mg/m³，温度常温的待处理的氨氮废水，从氨氮废水罐经进料计量泵升压至16bar，计量泵读数为20L/h，后送至换热器与反应出料换热后，换热器为板式换热器，材质不锈钢，面积18m²，氨氮废水升温制191℃，再经电加热器加热至反应温度199℃，与0.2kg/h的氧气在静态混合器混合后，再送入催化氧化反应器发生催化氧化反应。反应器尺寸为OD250,高度600mm，催化剂为贵金属催化氧化湿式催化剂，贵金属质量百分含量为0.6％，硫质量百分含量为3％，其余为活性炭，其中贵金属为Pt和Pd，催化剂装填量为15L。催化氧化反应器底部液相出料温度为199℃，经换热器换热后温度将至35℃，排出界区，顶部气体减压后排大气，取样检测发现废水的氨氮含量降至366mg/m³。氨氮处理率为63.4％。

由实施例3和对比例1对比可知，同样的进料条件下，采用本发明流程，氨氮废水处理装置的反应温度比对比例低41℃，处理效率提高20个百分点。

Claims (9)

1.一种含氨氮废水处理方法，待处理的氨氮废水从氨氮废水罐经进料计量泵升压后送至换热器与反应出料换热后，再经电加热器加热至反应温度，与臭氧发生器产生的臭氧混合后进入催化反应器，经过催化氧化反应，氨氮被氧化为氮气，催化氧化反应器底部液相出料经换热器换热后排出界区，顶部气体排大气。

2.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于催化氧化反应器采用固定床反应器或滴流床反应器。

3.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于催化氧化的温度为143-220℃，反应压力为4-25bar，重量空速是10-100h^-1。

4.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于催化剂为贵金属催化剂，贵金属质量百分含量为0.1-5％，硫质量百分含量为0.5-8％，其余为活性炭，其中贵金属为Pt、Pd、Ru或Rh。

5.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于采用臭氧为催化氧化剂，臭氧的加入质量为氨氮废水进料质量的0.1-3％。

6.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于换热器为板式换热器。

7.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于待处理的氨氮废水从氨氮废水罐经进料计量泵升压后送至换热器与反应出料换热，换热至130-215℃。

8.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于催化氧化反应器顶部气体减压后排大气。

9.根据权利要求1所述含氨氮废水处理方法，其特征在于待处理的氨氮废水中的氨氮质量含量为300-1000mg/m³，催化氧化反应器出口氨氮转化率为75-85％。