CN116535062B - 一种高氨氮废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，具体地说，涉及一种高氨氮废水处理方法。其包括以下步骤：S1、废水预处理，膜反渗透技术处理；S2、电解处理；S3、氧化还原处理；S4、在反应器中加入生物活性菌剂；S5、过滤后加入铁基氧化剂和催化剂处理；S6、活性炭吸附反应和紫外光催化深度处理。本发明中结合了多种不同的技术方法，有效地去除高氨氮废水中的氨氮化合物，处理率高达95%以上；这种方法不仅可以高效地去除废水中的氨氮化合物，也可以降低处理成本并减少对环境的负面影响；同时，该专利还通过使用循环流化床反应器，使得废水处理的效率更高，反应温度更加适宜，可以大规模应用于高氨氮废水处理领域，具有较大的市场前景。

Description

一种高氨氮废水处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体地说，涉及一种高氨氮废水处理方法。

背景技术

高氨氮废水处理是目前环保领域中的一项重要课题。传统的高氨氮废水处理方法主要包括生化法、化学法、物理法等，但是这些传统方法的处理效果不稳定，处理时间长，操作难度大，耗时耗工，且对处理的污染物类型有限。因此，针对这些问题，出现了一些新的高氨氮废水处理方法。

例如，膜生物反应器（MBR）技术，它结合了传统的生物法和膜技术，采用微生物降解废水，同时将污水和微生物分离。但是MBR技术存在滞留污泥难以清除、膜污染、清洗困难等问题，导致该技术的广泛应用受到限制。

此外，电解技术也是一种热门的高氨氮废水处理技术，它可以将废水进行电化学降解，达到废水深度处理的目的。但是，该技术存在电解效率低、能耗高、直流铁释放等问题，而且生产工艺难以保证一定的水质标准。

因此，我们需要开发一种新的高效、稳定、可控的处理技术，以应对这些问题，并解决当今废水处理领域中的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高氨氮废水处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种高氨氮废水处理方法，包括以下步骤：

S1、将高氨氮废水通过膜分离技术进行预处理，用于将废水中的固体颗粒等大颗粒物质去除，预处理后通过膜反渗透技术处理，用于将废水中的大分子物质和离子去除，采用双流程处理技术，将废水分别通过膜分离技术和膜反渗透技术处理，将废水中的大颗粒物质以及大分子物质和离子等去除，不仅能够过滤掉杂质，还能提高废水中的纯度和可降解性，进一步提高废水的处理效率；

S2、将经过上述处理的高氨氮废水加入电解槽中进行电解处理，用于实现氨氮化合物的降解；

S3、电解后的废水通过通气筒喷入反应器中，在反应器中加入氧化还原材料，以氧化还原反应的方式去除废水中的氨氮化合物，帮助将废水中的氨氮化合物进行还原反应，进一步去除废水中的污染物；

S4、在反应器中加入生物活性菌剂，促进废水中的微生物代谢，提高废水的可降解性；

S5、通过蓄积池中的过滤网将反应器中处理后的废水进行过滤；再加入铁基氧化剂和催化剂处理，使废水中的有机物质和色度物质等被氧化分解；铁基氧化剂具有高度的催化活性和稳定性，同时，它可以通过与污染物质反应生成沉淀，从而提高废水的净化效果；催化剂的添加则可以辅助氧化剂的作用，使处理效果更为显著；

S6、将粉末活性炭加入到废水中进行吸附反应，可以有效去除残留的有机物和色度物质，提高废水的品质，进一步净化水体，最后使用紫外光催化深度处理技术，可以将残留的有机物质和杂质进一步分解，达到更好的净化效果。

作为本技术方案的进一步改进，所述S1中，膜分离技术采用分子筛和超滤技术。

作为本技术方案的进一步改进，所述S1中，膜反渗透技术为压力变形反渗透技术。

作为本技术方案的进一步改进，所述S2中，电解处理操作如下：

通过两个交换膜分别将废水分成阳离子和阴离子两个部分，阳离子部分中的离子向阴极方向移动，而阴离子部分中的离子向阳极方向移动，随着反应进行，氨氮化合物被还原为氮气或氢气。

作为本技术方案的进一步改进，所述反应器采用循环流化床反应器，循环流化床反应器有利于增加氨氮的接触时间，提高废水氨氮的去除效率，同时，废水在这样的反应器内循环，也有助于提高处理效率，具有较好的综合效益；反应温度设定为20-28℃，反应器中为碱性环境，pH值为10-11。

作为本技术方案的进一步改进，所述S3中，还原剂采用EH2，其为二氧化氢还原酶，用量为0.01-0.03mol/L。

作为本技术方案的进一步改进，所述S3中，氧化剂采用臭氧，用量为1-6mg/L。

作为本技术方案的进一步改进，所述S4中，生物活性菌剂质量浓度为1×10^∧7-2×10^∧7 CFU/mL。

本发明中:

结合S1和S2，通过优化膜分离的效果，可以减少电解过程中的杂质物质，提高电解效率。反之，通过电解处理可以降低膜污染，延长膜的使用寿命，这种联动可以提高废水处理的整体效果；

结合S3和S4，氧化还原材料的投加可以提供有利于微生物代谢的氧化还原环境，从而增强生物活性菌剂对废水中氨氮化合物的降解能力。这种联动可以加速废水的净化效果；

结合S5中的过滤和铁基氧化剂催化处理，过滤网可以去除反应器中处理后的废水中的固体颗粒和悬浮物，减少后续催化处理过程中的污染物负担，提高催化反应的效果和稳定性；

结合S6中的粉末活性炭吸附反应和紫外光催化深度处理，粉末活性炭的吸附可以去除废水中的有机物和某些氮化合物，减少后续紫外光催化处理过程中的污染物负担，提高催化反应的效果和降解废水的彻底程度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该高氨氮废水处理方法中，结合了多种不同的技术方法，有效地去除高氨氮废水中的氨氮化合物，处理率高达95%以上；这种方法不仅可以高效地去除废水中的氨氮化合物，也可以降低处理成本并减少对环境的负面影响；同时，该专利还通过使用循环流化床反应器，使得废水处理的效率更高，反应温度更加适宜，可以大规模应用于高氨氮废水处理领域，具有较大的市场前景。

2、该高氨氮废水处理方法中，利用电化学反应等原理对污染物质进行降解，同时结合多种高效处理技术，能够实现高效的废水净化和去除难降解物质，提高废水处理速度和效率；采用最先进的自动化控制系统进行处理，并结合了铁基氧化剂深度处理技术、活性炭吸附技术和紫外光催化深度处理技术，能够更加精准地控制处理的各个参数，从而进一步提高处理效果，本方法采用绿色无害的处理手段，实现节能环保和减少对环境的污染。

附图说明

图1为本发明的整体流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1所示，本发明实施例提供一种高氨氮废水处理方法，包括以下步骤：

步骤一：将高氨氮废水通过膜分离技术进行预处理，膜分离技术采用分子筛和超滤技术，用于将废水中的固体颗粒等大颗粒物质去除；将处理后的废水通过膜反渗透技术处理，膜反渗透技术为压力变形反渗透技术，用于将废水中的大分子物质和离子去除，采用双流程处理技术，将废水分别通过膜分离技术和膜反渗透技术处理，将废水中的大颗粒物质以及大分子物质和离子等去除，不仅能够过滤掉杂质，还能提高废水中的纯度和可降解性，进一步提高废水的处理效率；

步骤二：将经过上述处理的高氨氮废水加入电解槽中，通过两个交换膜分别将废水分成阳离子和阴离子两个部分，阳离子部分中的离子向阴极方向移动，而阴离子部分中的离子向阳极方向移动，随着反应进行，氨氮化合物被还原为需要的氮气或氢气，从而实现氨氮化合物的降解；

步骤三：电解后的废水通过通气筒喷入循环流化床反应器中，反应温度设定为20-28℃，反应器中建立合适的碱性环境，其中对pH值的控制范围在10-11之间，在循环流化床反应器中加入氧化还原材料，以氧化还原反应的方式去除废水中的氨氮化合物，其中氧化还原材料包括0.01-0.03mol/L的还原剂和1-6mg/L的氧化剂，还原剂采用EH2，其为二氧化氢还原酶，氧化剂采用臭氧；在高氨氮废水处理中，可以帮助将废水中的氨氮化合物进行还原反应，进一步去除废水中的污染物；

步骤四：在循环流化床反应器中加入生物活性菌剂，质量浓度为1×10^∧7-2×10^∧7CFU/mL，用于促进废水中的微生物代谢，提高废水的可降解性；循环流化床反应器有利于增加氨氮的接触时间，提高废水氨氮的去除效率，同时，废水在这样的反应器内循环，也有助于提高处理效率，具有较好的综合效益；

步骤五：通过蓄积池中的过滤网将循环流化床反应器中处理后的废水进行过滤，去除循环流化床反应器中的污泥和微生物，得到处理后的废水；加入铁基氧化剂和催化剂，使废水中的有机物质和色度物质等被氧化分解；铁基氧化剂具有高度的催化活性和稳定性，同时，它可以通过与污染物质反应生成沉淀，从而提高废水的净化效果；催化剂的添加则可以辅助氧化剂的作用，使处理效果更为显著；

步骤六：在铁基氧化剂处理完废水之后，将粉末活性炭加入到废水中进行吸附反应，可以有效去除残留的有机物和色度物质，提高废水的品质，进一步净化水体；最后使用紫外光催化深度处理技术，可以将残留的有机物质和杂质进一步分解，达到更好的净化效果。

本发明中，结合了多种不同的技术方法，有效地去除高氨氮废水中的氨氮化合物，处理率高达95%以上；这种方法不仅可以高效地去除废水中的氨氮化合物，也可以降低处理成本并减少对环境的负面影响；同时，该专利还通过使用循环流化床反应器，使得废水处理的效率更高，反应温度更加适宜，可以大规模应用于高氨氮废水处理领域，具有较大的市场前景。

此外，利用电化学反应等原理对污染物质进行降解，同时结合多种高效处理技术，能够实现高效的废水净化和去除难降解物质，提高废水处理速度和效率；采用最先进的自动化控制系统进行处理，并结合了铁基氧化剂深度处理技术、活性炭吸附技术和紫外光催化深度处理技术，能够更加精准地控制处理的各个参数，从而进一步提高处理效果，本方法采用绿色无害的处理手段，实现节能环保和减少对环境的污染。

值得说明的是：结合步骤一和步骤二，通过优化膜分离的效果，可以减少电解过程中的杂质物质，提高电解效率。反之，通过电解处理可以降低膜污染，延长膜的使用寿命，这种联动可以提高废水处理的整体效果；

结合步骤三和步骤四，氧化还原材料的投加可以提供有利于微生物代谢的氧化还原环境，从而增强生物活性菌剂对废水中氨氮化合物的降解能力。这种联动可以加速废水的净化效果；

结合步骤五中的过滤和铁基氧化剂催化处理，过滤网可以去除反应器中处理后的废水中的固体颗粒和悬浮物，减少后续催化处理过程中的污染物负担，提高催化反应的效果和稳定性；

结合步骤六中的粉末活性炭吸附反应和紫外光催化深度处理，粉末活性炭的吸附可以去除废水中的有机物和某些氮化合物，减少后续紫外光催化处理过程中的污染物负担，提高催化反应的效果和降解废水的彻底程度。

为了验证本发明实施例提供的废水处理方法具有较好的处理效果，通过以下试验例来对本发明实施例提供的高氨氮废水处理方法进行说明。

试验例

本试验例采用本发明实施例提供的废水处理方法，设计处理一组高氨氮废水，共计5000L，处理时间控制在72小时内完成，反复进行5次试验，得出平均检测指标见表1：

表1

，

根据表1所示，采用本发明实施例提供的废水处理方法，对高氨氮废水的净化效果非常显著，出水水质相较于传统技术达到了较高的净化标准；同时，在处理过程中还体现了本方法的处理精度高和处理效率高等特点；因此可以说明，本发明提供的废水处理方法具有较好的废水处理效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种高氨氮废水处理方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、将高氨氮废水通过膜分离技术进行预处理，预处理后通过膜反渗透技术处理，其中，膜分离技术采用分子筛和超滤技术，所述膜反渗透技术为压力变形反渗透技术；

S2、将经过S1处理的高氨氮废水加入电解槽中进行电解处理；

S3、电解后的废水通过通气筒喷入反应器中，在反应器中加入氧化还原材料，以氧化还原反应的方式去除废水中的氨氮化合物，其中，所述反应器采用循环流化床反应器，反应温度设定为20-28℃，反应器中为碱性环境，pH值为10-11，还原剂采用EH2，其为二氧化氢还原酶，用量为0.01-0.03mol/L，氧化剂采用臭氧，用量为1-6mg/L；

S4、在反应器中加入生物活性菌剂，促进废水中的微生物代谢，其中，生物活性菌剂质量浓度为1×10^∧7-2×10^∧7 CFU/mL；

S5、通过蓄积池中的过滤网将反应器中处理后的废水进行过滤；再加入铁基氧化剂和催化剂处理；

S6、将粉末活性炭加入到废水中进行吸附反应，最后使用紫外光催化深度处理技术；

高氨氮废水处理方法的处理时间控制在72小时内完成，经过处理后的废水中氨氮浓度＜0.2mg/L，CODCr浓度＜25mg/L，色度浓度＜10度。

2.根据权利要求1所述的高氨氮废水处理方法，其特征在于：所述S2中，电解处理操作如下：

通过两个交换膜分别将废水分成阳离子和阴离子两个部分，阳离子部分中的离子向阴极方向移动，而阴离子部分中的离子向阳极方向移动，随着反应进行，氨氮化合物被还原为氮气或氢气。