CN114275967A - 一种高浓度氨氮废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高浓度氨氮废水的处理方法：高浓度氨氮废水去掉不溶性物质及悬浮物，输送到生物处理器，加入碱液氢氧化钠调节PH为10～11，加入生物处理药剂，进行生物去氨氮处理，及时把氨氮废水产生气体带出生物处理器；处理后的氨氮废水送入化学处理器，碱液氢氧化钠调节PH为9‑10，加入化学处理药剂，吸收氨氮制备肥料，反应后固液分离，固相送往磷酸铵镁回收工序，液相送往沉降桶；处理后的氨氮废水在沉降桶中沉降，沉降桶上部的上清液送往废水处理系统，底部的固相送往磷酸铵镁回收工序。本发明将氨氮废水生物法和化学法两种处理技术组合，避免产生大量的磷酸铵镁，可以快速高效的处理高浓度氨氮废水。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，是涉及一种高浓度氨氮废水的处理方法。
背景技术
随着工业技术的发展以及人们生活水平的提高，氨氮废水带来的危害越来越大，在实际生产过程中，煤气化装置以及联碱生产装置都会产生氨氮废水，而联碱工序产生的高浓度氨氮废水如果不能及时有效的处理将会影响整个水处理系统的平衡，甚至影响正常生产造成经济损失，目前氨氮废水的处理装置和工艺有多种，包括生物法、化学沉淀法、反渗透法等，在许多情况下只采用一种处理装置和工艺很难达到处理的目的，如生物法处理周期一般较长，化学法产生大量的磷酸铵镁不易处理。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，考虑现有氨氮废水处理技术的优缺点，结合生物处理法以及化学处理法两种氨氮废水处理技术，本发明提出一种高浓度氨氮废水的处理方法，将氨氮废水生物法和化学法两种处理技术组合，先用生物法对氨氮废水进行第一次处理，再使用化学法进行第二次处理，在保证废水氨氮含量达标前提下，避免产生大量的磷酸铵镁，可以快速高效的处理高浓度氨氮废水，对保证废水处理系统的稳定运行具有一定意义。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明高浓度氨氮废水的处理方法，包括以下过程：
步骤一，将高浓度氨氮废水经过滤、沉淀预处理去掉其中的不溶性物质及悬浮物，输送到生物处理器中，加入碱液氢氧化钠调节氨氮废水PH为10～11，加入生物处理药剂，打开循环泵以及生物处理器搅拌器，进行生物去氨氮处理，同时打开吹气装置，及时把氨氮废水产生气体带出生物处理器防止部分氨气滞留被吸收；
步骤二，将步骤一处理后的氨氮废水送入化学处理器，碱液氢氧化钠调节废水PH为9-10，加入化学处理药剂Na2HPO4·12H2O和MgCl2·6H2O进行氨氮废水处理，吸收氨氮制备肥料，反应后进行固液分离，固相送往磷酸铵镁回收工序，液相送往沉降桶；
步骤三，步骤二处理后的氨氮废水在沉降桶中沉降，沉降桶上部的上清液送往废水处理系统，底部的固相送往磷酸铵镁回收工序。
步骤一中所述生物去氨氮处理时间为12～24h，高浓度氨氮废水中氨氮含量为5000-20000ppm，所述生物处理药剂为晟汇海环科技有限公司提供的生物氨氮去除试剂；步骤一中需要每隔4h进行取样检测其中氨氮含量，经步骤一处理后的氨氮废水中氨氮含量可以降到700-900ppm。
步骤一中当300mg≤氨氮含量≤500mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量万分之二，当500mg/L＜氨氮含量≤1000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的万分之五，当氨1000mg/L＜氮含量≤10000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的千分之一，当10000mg/L＜氨氮含量≤30000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的千分之二。
步骤一中所述生物处理器内部由上至下依次设置有丝网除雾器、循环水喷淋装置、吹气装置，所述生物处理器下部循环液出口和循环水喷淋装置进液口之间通过管线连接循环泵；打开循环泵，保证氨氮废水处于流动状态，启动外循环，外循环氨氮废水在生物处理器中采用喷淋的方式，循环水喷淋装置及时释放出处理产生的气体，网状除雾器有效拦截液体排出。
步骤二中所述氨氮废水处理时间为1～2h，经处理后氨氮废水中氨氮含量由700-900ppm降到70-90ppm。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
本发明通过结合生物氨氮处理法与化学法可以有效处理高浓度氨氮废水，且与之前已有的专利不同的是本工艺在生物处理反应器中增设了外循环装置以及吹气装置，循环水以喷淋的方式重新进入反应器，在反应器内部通过吹气装置将反应产生的气体及时带出反应器，氨氮去除率可以达到96％以上，大大提高了废水处理效率，第一次去氨氮处理后的氨氮废水经化学处理法进行第二次去氨氮处理，进一步降低氨氮废水中氨氮含量，同时由于处理后氨氮废水中氨氮含量低，避免产生大量MgNH4PO4·6H2O，方便处理解决了高浓度氨氮废水排放的问题。
附图说明
图1是本发明高浓度氨氮废水的处理方法的原理示意图。
附图标记：1-氨氮废水进口，2-生物处理药剂添加口，3-碱液添加口，4-生物处理器搅拌器，5-丝网除雾器，6-循环水喷淋装置，7-吹气装置，8-回收氨气管线，9-循环泵，10-一号氨氮废水输送泵，11-碱液加料口，12-反应物进料口，13-化学处理器搅拌器，14-一号磷酸铵镁卸料口，15-二号氨氮废水输送泵，16-低浓度氨氮废水输送管线，17-二号磷酸铵镁卸料口，18-生物处理器，19-化学处理器，20-沉降桶，21-空压机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明高浓度氨氮废水的处理装置，主要包括生物处理器18、化学处理器19和沉降桶20，本装置中所有输送管线均设置有阀门和流量表。
所述生物处理器18顶部设置有排气口，所述排气口连接回收氨气管线8，所述生物处理器18内部设置有生物处理器搅拌器4。所述生物处理器18内部由上至下依次设置有丝网除雾器5、循环水喷淋装置6、吹气装置7，所述吹气装置7连接空压机21，所述吹气装置7有多个出气孔，由外部空压机21提供气源，所述吹气装置7设置于生物处理器18内部液位以上部分，及时将生物处理器18中产生的气体带出，所述丝网除雾器5防止水分带出。所述生物处理器18外部设置有循环泵9，所述循环泵9进口通过管线连接生物处理器18下部循环液出口，所述循环泵9出口通过管线连接循环水喷淋装置6进液口，循环液采用喷淋方式。所述生物处理器18侧壁设置有氨氮废水进1口、生物处理药剂添加口2、碱液添加口3，且所述氨氮废水进口1、生物处理药剂添加口2、碱液添加口3均位于循环水喷淋装置6和吹气装置7之间的生物处理器18侧壁上，所述氨氮废水进口1、生物处理药剂添加口2、碱液添加口3分别连接高浓度氨氮废水输入管线、生物处理药剂输入管线、碱液输入管线。
所述生物处理器18的液相排出口通过管线连接一号氨氮废水输送泵10进口，所述化学处理器19进口通过管线连接一号氨氮废水输送泵10出口。所述化学处理器19内部设置有化学处理器搅拌器13，所述化学处理器19侧壁设置有碱液加料口和反应物进料口12，所述碱液加料口11和反应物进料口12分别连接有碱液输入管线和反应物输入管线。所述化学处理器19底部设置有一号磷酸铵镁卸料口14，所述一号磷酸铵镁卸料口14通过管线连接至磷酸铵镁回收工序，反应后固相通过管线排出进入磷酸铵镁回收工序。所述化学处理器19的排出口通过管线连接二号氨氮废水输送泵15进口，所述沉降桶20进口通过管线连接二号氨氮废水输送泵15出口。所述沉降桶20底部设置有二号磷酸铵镁卸料口17，所述二号磷酸铵镁卸料口17通过管线连接至磷酸铵镁回收工序，经沉降桶20沉降后底部的固相通过管线送往磷酸铵镁回收工序。所述沉降桶20侧壁连接有低浓度氨氮废水输送管线16，所述低浓度氨氮废水输送管线16连接至废水处理系统，沉降桶20的上清液送往废水处理系统。
本发明高浓度氨氮废水的处理方法，采用生物处理与化学处理相结合的处理方法，将高浓度的氨氮废水经预处理后经泵送往生物处理器18进行第一次去氨氮，处理后可以将废水氨氮含量由5000-20000ppm降到700-900ppm，处理后的氨氮废水经泵送往化学处理器19进行第二次去氨氮，处理后产生的固体磷酸铵镁进行回收利用，液相送往沉降桶20，此时废水氨氮值可以降到70-90ppm，而沉降桶20上部的清液送至废水处理系统。具体包括以下过程：
步骤一，将高浓度氨氮废水经预处理(如沉淀、过滤)去掉其中的不溶性物质和悬浮物，经高浓度氨氮废水输入管线泵入到生物处理器18中，经碱液输入管线加入碱液氢氧化钠调节氨氮废水PH为10～11，经生物处理药剂输入管线加入生物处理药剂，打开循环泵9以及生物处理器搅拌器4，进行第一次生物去氨氮，同时打开吹气装置7，及时把氨氮废水产生气体带出生物处理器18防止部分氨气滞留被吸收。
其中，循环泵9可以保证氨氮废水处于流动状态，启动外循环，外循环氨氮废水在生物处理器18中采用喷淋的方式，循环水喷淋装置6可以及时释放出处理产生的气体，吹气装置7可以及时将气体带出装置，防止少部分氨气被二次吸收，而网状除雾器5可以有效拦截液体排出。
其中，所述生物处理药剂为晟汇海环科技有限公司提供的生物氨氮去除试剂。高浓度氨氮废水中氨氮含量为5000-20000ppm，生物去氨氮处理过程中需要每隔4h进行取样检测其中氨氮含量，处理周期为12～24h，处理后的氨氮废水中氨氮含量可以降到700-900ppm。
当300mg≤氨氮含量≤500mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量万分之二，当500mg/L＜氨氮含量≤1000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的万分之五，当氨1000mg/L＜氮含量≤10000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的千分之一，当10000mg/L＜氨氮含量≤30000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的千分之二。
步骤二，将步骤一处理后的氨氮废水泵入化学处理器19，经碱液输入管线加入碱液氢氧化钠调节废水PH为9-10，经反应物输入管线加入化学处理药剂Na2HPO4·12H2O和MgCl2·6H2O(摩尔比例为1:1)对氨氮废水进行第二次化学去氨氮处理，吸收氨氮制备可用于肥料的MgNH4PO4·6H2O，反应后进行固液分离，固相送往磷酸铵镁回收工序进行回收利用，液相泵入沉降桶20。
其中，氨氮废水第二次化学去氨氮处理时间为1～2h，镁盐与氨氮摩尔量之比为1.1:1，经处理后氨氮废水中氨氮含量由700-900ppm降到70-90ppm。
其中，化学法处理氨氮的反应原理为：NH4+Mg2++PO4 3-+6H2O＝MgNH4PO4·6H2O。
步骤三，步骤二处理后的氨氮废水在沉降桶20中沉降，沉降桶20上部的上清液送往废水处理系统，底部的固相送往磷酸铵镁回收工序，进一步回收液相中含有的磷酸铵镁。
实施例1
将经过滤、沉淀预处理后的氨氮含量为5000ppm的废水(废水体积为1000L)，泵入到生物处理器18中加入生物处理药剂5g，打开循环泵9以及生物处理搅拌器4，进行第一次生物去氨氮，每隔4h取样分析并测定溶液ph值，处理12h后，取样测得氨氮含量为700ppm。将第一次生物去氨氮处理后的废水送入化学处理器19，调节废水ph为9，加入Na2HPO4·12H2O11kg)和MgCl2·6H2O(8kg)进行第二次化学去氨氮处理，反应时间1h，反应后固体排出回收磷酸铵镁，液相经泵送往沉降桶20此时液相氨氮含量为70ppm，经生物法和化学法处理后废水中氨氮去除率可以达到98.60％，沉降后的固体排出回收磷酸铵镁，液相通过管线送至废水处理系统。
实施例2
将经过滤、沉淀预处理后的氨氮含量为10000ppm的废水(废水体积为1000L)，泵入到生物处理器18中加入生物处理药剂10g，打开循环泵9以及生物处理器搅拌器4，进行第一次生物去氨氮，每隔4h取样分析并测定溶液ph值，处理18h后，取样测得氨氮含量为780ppm。将第一次生物去氨氮处理后的废水送入化学处理器19，调节废水ph为9.5，加入Na2HPO4·12H2O(15kg)和MgCl2·6H2O(10kg)进行第二次化学去氨氮处理，反应时间1.5h，反应后固体排出回收磷酸铵镁，液相经泵送往沉降桶20此时液相氨氮含量为80ppm，经生物法和化学法处理后废水中氨氮去除率可以达到99.20％，沉降后的固体排出回收磷酸铵镁，液相通过管线送至废水处理系统。
实施例3
将经过滤、沉淀预处理后的氨氮含量为20000ppm的废水(废水体积为1000L)，泵入到生物处理器18中加入生物处理药剂40g，打开循环泵9以及生物处理器搅拌器4，进行第一次生物去氨氮，每隔4h取样分析并测定溶液ph值，处理24h后，取样测得氨氮含量为900ppm。将第一次生物去氨氮处理后的废水送入化学处理器19，调节废水ph为10，加入Na2HPO4·12H2O(18kg)和MgCl2·6H2O(12kg)进行第二次化学去氨氮处理，反应时间2h，反应后固体排出回收磷酸铵镁，液相经泵送往沉降桶20此时液相氨氮含量为90ppm，经生物法和化学法处理后废水中氨氮去除率可以达到99.55％，沉降后的固体排出回收磷酸铵镁，液相通过管线送至废水处理系统。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (5)
1.一种高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于，包括以下过程：
步骤一，将高浓度氨氮废水经过滤、沉淀预处理去掉其中的不溶性物质及悬浮物，输送到生物处理器(18)中，加入碱液氢氧化钠调节氨氮废水PH为10～11，加入生物处理药剂，打开循环泵(9)以及生物处理器搅拌器(4)，进行生物去氨氮处理，同时打开吹气装置(7)，及时把氨氮废水产生气体带出生物处理器(18)防止部分氨气滞留被吸收；
步骤二，将步骤一处理后的氨氮废水送入化学处理器(19)，碱液氢氧化钠调节废水PH为9-10，加入化学处理药剂Na2HPO4·12H2O和MgCl2·6H2O进行氨氮废水处理，吸收氨氮制备肥料，反应后进行固液分离，固相送往磷酸铵镁回收工序，液相送往沉降桶(20)；
步骤三，步骤二处理后的氨氮废水在沉降桶(20)中沉降，沉降桶(20)上部的上清液送往废水处理系统，底部的固相送往磷酸铵镁回收工序。
2.根据权利要求1所述的高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于，步骤一中所述生物去氨氮处理时间为12～24h，高浓度氨氮废水中氨氮含量为5000-20000ppm，所述生物处理药剂为晟汇海环科技有限公司提供的生物氨氮去除试剂；步骤一中需要每隔4h进行取样检测其中氨氮含量，经步骤一处理后的氨氮废水中氨氮含量可以降到700-900ppm。
3.根据权利要求1所述的高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于，步骤一中当300mg≤氨氮含量≤500mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量万分之二，当500mg/L＜氨氮含量≤1000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的万分之五，当氨1000mg/L＜氮含量≤10000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的千分之一，当10000mg/L＜氨氮含量≤30000mg/L时，生物处理药剂添加量为氨氮质量的千分之二。
4.根据权利要求1所述的高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于，步骤一中所述生物处理器(18)内部由上至下依次设置有丝网除雾器(5)、循环水喷淋装置(6)、吹气装置(7)，所述生物处理器(18)下部循环液出口和循环水喷淋装置(6)进液口之间通过管线连接循环泵(9)；打开循环泵(9)，保证氨氮废水处于流动状态，启动外循环，外循环氨氮废水在生物处理器(18)中采用喷淋的方式，循环水喷淋装置(6)及时释放出处理产生的气体，网状除雾器(5)有效拦截液体排出。
5.根据权利要求1所述的高浓度氨氮废水的处理方法，其特征在于，步骤二中所述氨氮废水处理时间为1～2h，经处理后氨氮废水中氨氮含量由700-900ppm降到70-90ppm。
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2021
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