CN112875912A - 一种处理氨氮废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种处理氨氮废水的方法，属于废水处理技术领域。本发明将水加入到泥磷中混合均匀形成悬浊液，将聚羧酸减水剂加入到悬浊液中，持续通入空气，并在温度为50～60℃时恒温反应5～6h得到氧化悬浊液；将氧化悬浊液进行固液分离得到含磷溶液；将氨氮废水过滤除杂，将含磷溶液加入至氨氮废水中，再加入氢氧化镁浆液调节水体pH值为9.5～10.5，反应沉淀，固液分离得到低氨氮废水。本发明在碱性条件下，氨氮会和镁离子、磷酸根结晶生成磷酸铵镁白色沉淀，从而实现氨氮浓度的降低，经多级处理后出水可以达到污水综合排放标准《GB 8978‑1996》，即氨氮≤50mg·L‑1；本发明磷元素直接来源于工厂产出的泥磷，既无需再消耗其它磷资源，又达到了以废治废的目的。

Description

一种处理氨氮废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理氨氮废水的方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
工业废水排放量与日俱增，带来的氨氮污染愈发严重，总体上呈现污染源广泛化、氨氮浓度急剧上升的趋势，由于排放的氨氮废水浓度不一，大部分有机物含量低，废水性质日趋复杂，难以处理，已经引起了国内外的高度重视，对氨氮废水的控制也日益严格。另外，过高浓度的氨氮废水排放到江河湖等水体中，使得水体富营养化，造成溶解氧浓度降低、透明度降低、水质恶化，原有的生态系统和功能被破坏，氨氮还会影响到农业、渔业等行业，进而对人体健康构成危害。
工业上用来处理氨氮废水的工艺技术有很多，一般使用频次较多的是氯化法。此法是将氯气或次氯酸钠不断加入到氨氮废水中至饱和，氯气或次氯酸钠与水反应生成具有强氧化性的HOCl，HOCl会氧化氨使其转化为氮气进而挥发出来。该法优点是脱氨效果稳定，有机物含量越少氨氮处理效率越高，同时不受水的温度和盐度干扰，但是氯化反应过程会产生氯胺等有害副产物，需要进一步的深度处理。
发明内容
本发明针对现有技术中氨氮废水处理的问题，提供一种处理氨氮废水的方法，本发明采用磷酸铵镁沉淀法，将磷元素合理利用，将其加热到50℃以上，固态磷便会转变为熔融态，与空气中的氧气接触时，被氧化成磷酸根；向氨氮废水中氢氧化镁浆液和含有磷酸根的工业废弃物泥磷，使其在碱性条件下生成难溶于水的磷酸铵镁白色沉淀，经固液分离后从而达到除去氨氮的目的，其反应如下：
Mg2++NH4 ++PO4 3-+6H2O→NH4MgPO4·6H2O
操作较为简单，脱氨率高，同时反应生成的沉淀物磷酸铵镁还是无机复合肥的重要原料。
一种处理氨氮废水的方法，具体步骤如下：
(1)将水加入到泥磷中混合均匀形成悬浊液，将聚羧酸减水剂加入到悬浊液中，持续通入空气，并在温度为50～60℃时恒温反应5～6h得到氧化悬浊液；聚羧酸减水剂可分散泥磷颗粒，使磷在温度为50～60℃时熔融出来迅速与氧反应生成磷酸根；
(2)将步骤(1)氧化悬浊液进行固液分离得到含磷溶液；
(3)将氨氮废水过滤除杂，将步骤(2)含磷溶液加入至氨氮废水中，再加入氢氧化镁浆液调节水体pH值为9.5～10.5，反应沉淀，固液分离得到低氨氮废水；氢氧化镁浆液可引入Mg2+和OH-，调节水体的pH值并使Mg2+生成磷酸铵镁白色沉淀以去除水体中的氨氮；
所述步骤(1)泥磷中磷质量含量为20～30％，聚羧酸减水剂的浓度为15～25kg·m-3，聚羧酸减水剂的加入量为悬浊液体积的0.1％～0.2％；
所述步骤(2)含磷溶液中PO4 3-浓度为260～330kg·m-3；
所述步骤(3)氨氮废水的pH值为8～9，电导率为30～40mS·cm-1，CODCr为300～400mg·L-1，c(Na+)为4300～4500mg·L-1，c(NO3 -)为6000～6500mg·L-1，c(NH4 +)为1200～1300mg·L-1。
所述步骤(3)氢氧化镁浆液中Mg2+浓度为50～60kg·m-3；
所述步骤(3)含磷溶液与氨氮废水的体积比为(2～3):100。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用磷酸铵镁沉淀法，将磷元素合理利用，将其加热到50℃以上，固态磷便会转变为熔融态，与空气中的氧气接触时，被氧化成磷酸根；向氨氮废水中氢氧化镁浆液和含有磷酸根的工业废弃物泥磷，使其在碱性条件下生成难溶于水的磷酸铵镁白色沉淀，经固液分离后从而达到除去氨氮的目的；
(2)本发明对泥磷进行充分空气氧化获得磷酸根，氢氧化镁浆液同时引入Mg2+和OH-，起到调节废水pH的作用，而且Mg2+过量不会对降氨氮反应产生影响，整个过程操作简便，并且磷元素直接来源于工厂产出的泥磷，既无需再消耗其它磷资源，又达到了以废治废的目的；
(3)本发明同时使得氨氮废水中的氨氮含量大幅降低，经多级处理后出水可以达到污水综合排放标准《GB 8978-1996》，即氨氮≤50mg·L-1，降低了氨氮废水处理费用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：一种处理氨氮废水的方法，具体步骤如下：
(1)在反应釜中，将水加入到8000kg泥磷中混合均匀形成25m3悬浊液，将聚羧酸减水剂加入到悬浊液中，从反应釜底部，采用喷枪以1500Nm3·h-1的通气速率持续通入空气，并在温度为50℃时恒温反应5h使磷元素充分氧化得到氧化悬浊液；聚羧酸减水剂可分散泥磷颗粒，使磷在温度为50℃时熔融出来迅速与氧反应生成磷酸根；其中泥磷(干基)中磷质量含量为20％，聚羧酸减水剂的浓度为15kg/m3，聚羧酸减水剂的加入量为悬浊液体积的0.2％；
(2)将步骤(1)氧化悬浊液进行固液分离出去固体杂质得到含磷溶液；其中含磷溶液中PO4 3-浓度为260kg·m-3，泥磷中的磷转化率约70％；
(3)将100m3氨氮废水过滤除杂，其中氨氮废水的水质情况为pH＝8，电导30mS·cm-1，CODCr为300mg·L-1，c(Na+)为4300mg·L-1，c(NO3 -)为6000mg·L-1，c(NH4 +)为1200mg·L-1；将步骤(2)2.5m3含磷溶液加入至氨氮废水中，再加入氢氧化镁浆液调节水体pH值为9.5，其中氢氧化镁浆液中Mg2+浓度为50kg·m-3，反应沉淀，固液分离得到低氨氮废水；氢氧化镁浆液可引入Mg2+和OH-，调节水体的pH值并使Mg2+生成磷酸铵镁白色沉淀以去除水体中的氨氮；
在低氨氮废水中再加入含磷溶液和氢氧化镁浆液，循环脱除氨氮实现低氨氮废水的达标排放，即氨氮≤50mg·L-1。
实施例2：一种处理氨氮废水的方法，具体步骤如下：
(1)在反应釜中，将水加入到10000kg泥磷中混合均匀形成35m3悬浊液，将聚羧酸减水剂加入到悬浊液中，从反应釜底部，采用喷枪以2000Nm3·h-1的通气速率持续通入空气，并在温度为60℃时恒温反应6h使磷元素充分氧化得到氧化悬浊液；聚羧酸减水剂可分散泥磷颗粒，使磷在温度为60℃时熔融出来迅速与氧反应生成磷酸根；其中泥磷(干基)中磷质量含量为30％，聚羧酸减水剂的浓度为25kg/m3，聚羧酸减水剂的加入量为悬浊液体积的0.1％；
(2)将步骤(1)氧化悬浊液进行固液分离出去固体杂质得到含磷溶液；其中含磷溶液中PO4 3-浓度为330kg·m-3，泥磷中的磷转化率约80％；
(3)将200m3氨氮废水过滤除杂，其中氨氮废水的水质情况为pH为9，电导40mS·cm-1，CODCr为400mg·L-1，c(Na+)为4500mg·L-1，c(NO3 -)为6500mg·L-1，c(NH4 +)为1300mg·L-1；将步骤(2)4m3含磷溶液加入至氨氮废水中，再加入氢氧化镁浆液调节水体pH值为10.5，其中氢氧化镁浆液中Mg2+浓度为60kg·m-3，反应沉淀，固液分离得到低氨氮废水；氢氧化镁浆液可引入Mg2+和OH-，调节水体的pH值并使Mg2+生成磷酸铵镁白色沉淀以去除水体中的氨氮；
在低氨氮废水中再加入含磷溶液和氢氧化镁浆液，循环脱除氨氮实现低氨氮废水的达标排放，即氨氮≤50mg·L-1。
实施例3：一种处理氨氮废水的方法，具体步骤如下：
(1)在反应釜中，将水加入到9000kg泥磷中混合均匀形成30m3悬浊液，将聚羧酸减水剂加入到悬浊液中，从反应釜底部，采用喷枪以1800Nm3·h-1的通气速率持续通入空气，并在温度为55℃时恒温反应5.5h使磷元素充分氧化得到氧化悬浊液；聚羧酸减水剂可分散泥磷颗粒，使磷在温度为55℃时熔融出来迅速与氧反应生成磷酸根；其中泥磷(干基)中磷质量含量为25％，聚羧酸减水剂的浓度为20kg/m3，聚羧酸减水剂的加入量为悬浊液体积的0.15％；
(2)将步骤(1)氧化悬浊液进行固液分离出去固体杂质得到含磷溶液；其中含磷溶液中PO4 3-浓度为300kg·m-3，泥磷中的磷转化率约75％；
(3)将150m3氨氮废水过滤除杂，其中氨氮废水的水质情况为pH为8.5，电导35mS·cm-1，CODCr为350mg·L-1，c(Na+)为4400mg·L-1，c(NO3 -)为6250mg·L-1，c(NH4 +)为1250mg·L-1；将步骤(2)3.5m3含磷溶液加入至氨氮废水中，再加入氢氧化镁浆液调节水体pH值为10，其中氢氧化镁浆液中Mg2+浓度为55kg·m-3，反应沉淀，固液分离得到低氨氮废水；氢氧化镁浆液可引入Mg2+和OH-，调节水体的pH值并使Mg2+生成磷酸铵镁白色沉淀以去除水体中的氨氮；
在低氨氮废水中再加入含磷溶液和氢氧化镁浆液，循环脱除氨氮实现低氨氮废水的达标排放，即氨氮≤50mg·L-1。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种处理氨氮废水的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将水加入到泥磷中混合均匀形成悬浊液，将聚羧酸减水剂加入到悬浊液中，持续通入空气，并在温度为50～60℃时恒温反应5～6h得到氧化悬浊液；
(2)将步骤(1)氧化悬浊液进行固液分离得到含磷溶液；
(3)将氨氮废水过滤除杂，将步骤(2)含磷溶液加入至氨氮废水中，再加入氢氧化镁浆液调节水体pH值为9.5～10.5，反应沉淀，固液分离得到低氨氮废水。
2.根据权利要求1所述处理氨氮废水的方法，其特征在于：步骤(1)泥磷中磷质量含量为20～30％，聚羧酸减水剂的浓度为15～25kg·m-3，聚羧酸减水剂的加入量为悬浊液体积的0.1％～0.2％。
3.根据权利要求1所述处理氨氮废水的方法，其特征在于：步骤(2)含磷溶液中PO4 3-浓度为260～330kg·m-3。
4.根据权利要求1所述处理氨氮废水的方法，其特征在于：步骤(3)氨氮废水的pH值为8～9，电导率为30～40mS·cm-1，CODCr为300～400mg·L-1，c(Na+)为4300～4500mg·L-1，c(NO3 -)为6000～6500mg·L-1，c(NH4 +)为1200～1300mg·L-1。
5.根据权利要求1所述处理氨氮废水的方法，其特征在于：步骤(3)氢氧化镁浆液中Mg2+浓度为50～60kg·m-3。
6.根据权利要求1所述处理氨氮废水的方法，其特征在于：步骤(3)含磷溶液与氨氮废水的体积比为(2～3):100。
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