CN110028126A - 一种深度处理废水中氨氮的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深度处理废水中氨氮的系统，包括沸石吸附系统和生物脱氮系统；所述沸石吸附系统上设有废水入口、废水出口、再生液入口和再生液出口；所述再生液出口与生物脱氮系统相连；所述沸石吸附系统包括至少一个沸石吸附装置；所述沸石吸附装置中填充有斜发沸石滤料。本发明所述深度处理废水中氨氮的系统中投加了斜发沸石滤料，可以有效地吸附废水中的氨氮，通过再生药剂将沸石中的氨氮脱附，然后通过生物脱氮系统将氨氮在硝化细菌‑反硝化细菌的作用下进行生物转化为氮气，解决了采用生物法处理低浓度氨氮废水的弊端，达到氨氮深度处理的目的。本发明还公开了一种深度处理废水中氨氮的方法。

Description

一种深度处理废水中氨氮的系统和方法
技术领域
本发明涉及废水处理系统和方法，具体涉及一种深度处理废水中氨氮的系统和方法。
背景技术
目前，对于废水中氨氮的去除，采用的主要是吹脱法和生化法。其中，吹脱法是通过加入氧化性的药剂，将铵根离子转化为游离的氮气，随后通过通入气体将其从液相转移到气相中，并用吸收液将其吸收，从而达到脱除的目的。该方法针对的主要是氨氮浓度高(＞1000mg/L)的废水的处理，优点是去除效率高，还能回收部分资源。而缺点是设备投资大、二次污染重，且对于中低浓度氨氮废水的处理效果不佳。而对于中低浓度的氨氮废水处理，用的更多是生化法，其原理是通过硝化细菌的硝化作用，将氨氮转化为硝酸根，再通过反硝化作用，将硝酸根转化为氮气，从而达到去除氨氮的目的。该方法去除效率高，投资小，但反应时间长，且细菌的活性受外界因素影响较大，因此在某些特种环境中，出水的氨氮浓度容易出现波动，导致稳定性下降。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种深度处理废水中氨氮的系统和方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种深度处理废水中氨氮的系统，包括沸石吸附系统和生物脱氮系统；所述沸石吸附系统上设有废水入口、废水出口、再生液入口和再生液出口；所述再生液出口与生物脱氮系统相连；所述沸石吸附系统包括至少一个沸石吸附装置；所述沸石吸附装置中填充有斜发沸石滤料。
本发明所述深度处理废水中氨氮的系统中投加了斜发沸石滤料，相对密度约为2.1，硬度约为4，斜发沸石滤料具有较多孔隙，可以有效地吸附废水中的氨氮，通过再生药剂将沸石中的氨氮脱附，然后通过生物脱氮系统将氨氮进行生物转化为氮气，所述生物脱氮系统为高盐生物脱氮系统，解决了采用生物法处理低浓度氨氮废水的弊端，达到氨氮深度处理的目的。所述沸石吸附装置可以根据需求设置一个或者多个。
优选地，所述沸石吸附装置内设有曝气装置。曝气装置可以增加沸石对氨氮的吸附和脱附效率。
优选地，所述再生液入口与用于储存再生药剂的再生药剂储罐相连，所述再生药剂为氯化钠溶液。
优选地，所述再生药剂为质量浓度为1.0-2.0％的氯化钠溶液。通过发明人研究发现采用该浓度的氯化钠溶液可以将沸石中的氨氮脱附，减少再生药剂的用量，从而减少了后续生物脱氮系统的废液处理量。
优选地，还包括再生液富集装置，所述再生液富集装置用于将再生液富集。
本发明还提供了一种深度处理废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
(1)将含有氨氮的废水经过沸石吸附处理，得处理后的废水；
(2)用再生药剂对沸石进行再生处理，得再生液；
(3)将再生液进行生物脱氮处理。
本发明通过将含有氨氮的废水经过沸石吸附处理，然后对沸石进行再生处理，对再生液进行生物脱氮处理，降低了氨氮的废水处理量，提高了低浓度氨氮废水的处理效率。
优选地，在步骤(1)之前还包括将含有氨氮的废水调节pH至7.5～8的步骤。以确保水中的铵根离子能有效转变为游离的氨氮。
优选地，吸附处理的时间为45～60min。
优选地，所述沸石为斜发沸石滤料；步骤(1)之前还包括将斜发沸石滤料进行预处理的步骤：将斜发沸石滤料在质量浓度为8～12％的氯化钠溶液中浸泡1.5～3h，可以使斜发沸石滤料达到最佳的吸附性能。
优选地，所述生物脱氮处理为高盐生物脱氮处理。
优选地，所述再生药剂为质量浓度为15～25％的氯化钠溶液，再生处理的时间为20～40min；步骤(2)中，所述再生处理的过程中还包括再生药剂进行曝气的步骤。
优选地，步骤(1)中还包括：对处理后的废水中氨氮浓度进行检测的步骤，当氨氮浓度低于设定值时，完成吸附处理；当氨氮浓度高于设定值时，重复步骤(1)的吸附处理。
优选地，步骤(2)和步骤(3)之间还包括对再生液进行富集的步骤。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种深度处理废水中氨氮的系统。本发明所述深度处理废水中氨氮的系统中投加了斜发沸石滤料，可以有效地吸附废水中的氨氮，通过再生药剂将沸石中的氨氮脱附，然后通过生物脱氮系统将氨氮在硝化细菌-反硝化细菌的作用下进行生物转化为氮气，解决了采用生物法处理低浓度氨氮废水的弊端，达到氨氮深度处理的目的。本发明还提供了一种深度处理废水中氨氮的方法。
附图说明
图1为实施例所述深度处理废水中氨氮的系统的结构示意图；其中，1、沸石吸附装置；2、再生液富集装置；3、生物脱氮系统；4、再生药剂储罐。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述深度处理废水中氨氮的系统的一种实施例，本实施例所述深度处理废水中氨氮的系统包括沸石吸附系统和生物脱氮系统；沸石吸附系统包括一个沸石吸附装置1：沸石吸附装置1与再生药剂储罐4相连，沸石吸附装置上设有再生液出口，再生液出口与再生液富集装置2相连，再生液富集装置2与生物脱氮系统3相连。沸石吸附装置1内填充有斜发沸石滤料，并设有曝气装置。所述再生药剂为质量浓度为1.2％的氯化钠溶液。
本实施例所述深度处理废水中氨氮的系统工作时，需处理的氨氮废水体积记为V，其氨氮浓度约为14.12mg/L，超出排放标准(8mg/L)，废水通过沸石吸附装置进行吸附，所使用的沸石为斜发沸石滤料，其相对密度约为2.1，硬度约为4，且具有较多的孔隙，能有效吸附氨氮，为了达到最佳的吸附性能，将其在质量浓度为10％的NaCl溶液中浸泡2h，完成后再用清水冲洗3-4遍，随后再装填入沸石吸附装置1中对废水进行吸附处理，调节pH为7.5-8，吸附时间为60min，同时边吸附边曝气。吸附完成后，一级吸附出水的氨氮浓度为5.8～6.4mg/L，达到了排放标准(8mg/L)。为了使得沸石能够重复利用，需要对其进行再生处理，使用再生药剂为1.2％的NaCl溶液，体积为V/4，将其通入沸石吸附装置中浸泡并曝气，时间为30min。完成后，将再生液排至再生液富集装置中，富集液的氨氮浓度为24.6mg/L。完成四次的吸附-再生后，V升氨氮浓度≈20.4mg/L的高浓度氨氮废水，富集液进入再生液富集装置2中储存，由于富集液中的盐分含量较高(＞1％)，不能使用常规的MBR生物脱氮系统进行处理，故将富集液通入生物脱氮系统中，进行硝化-反硝化处理，所述生物脱氮系统3为高盐生物脱氮系统，所述高盐生物脱氮系统可以为本领域常规的高盐生物脱氮系统。处理后，其氨氮浓度≈1.3mg/L，也达到了排放标准，同时实现了沸石的再生处理。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种深度处理废水中氨氮的系统，其特征在于，包括沸石吸附系统和生物脱氮系统；所述沸石吸附系统上设有废水入口、废水出口、再生液入口和再生液出口；所述再生液出口与生物脱氮系统相连；所述沸石吸附系统包括至少一个沸石吸附装置；所述沸石吸附装置中填充有斜发沸石滤料。
2.如权利要求1所述深度处理废水中氨氮的系统，其特征在于，所述沸石吸附装置内设有曝气装置。
3.如权利要求1所述深度处理废水中氨氮的系统，其特征在于，所述再生液入口与用于储存再生药剂的再生药剂储罐相连，所述再生药剂为氯化钠溶液；优选地，所述再生药剂为质量浓度为1.0-2.0％的氯化钠溶液。
4.一种深度处理废水中氨氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含有氨氮的废水经过沸石吸附处理，得处理后的废水；
(2)用再生药剂对沸石进行再生处理，得再生液；
(3)将再生液进行生物脱氮处理。
5.如权利要求4所述深度处理废水中氨氮的方法，其特征在于，在步骤(1)之前还包括将含有氨氮的废水调节pH至7.5～8的步骤。
6.如权利要求4所述深度处理废水中氨氮的方法，其特征在于，吸附处理的时间为45～60min。
7.如权利要求4所述深度处理废水中氨氮的方法，其特征在于，所述沸石为斜发沸石滤料；步骤(1)之前还包括将斜发沸石滤料进行预处理的步骤：将斜发沸石滤料在质量浓度为8～12％的氯化钠溶液中浸泡1.5～3h。
8.如权利要求4所述深度处理废水中氨氮的方法，其特征在于，所述生物脱氮处理为采用硝化细菌和反硝化细菌进行生物脱氮处理，处理时间为3～6h，温度为25～30℃。
9.如权利要求4所述深度处理废水中氨氮的方法，其特征在于，所述再生药剂为质量浓度为15～25％的氯化钠溶液，再生处理的时间为20～40min；步骤(2)中，所述再生处理的过程中还包括再生药剂进行曝气的步骤。
10.如权利要求4所述深度处理废水中氨氮的方法，其特征在于，步骤(1)中还包括：对处理后的废水中氨氮浓度进行检测的步骤，当氨氮浓度低于设定值时，完成吸附处理；当氨氮浓度高于设定值时，重复步骤(1)的吸附处理。
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