一种处理氨氮废水的集成工艺及装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种处理氨氮废水的集成工艺及装置，属于水处理技术领域。包括如下步骤：将氨氮废水送入预过滤器中进行过滤，去除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧氧化处理；第将得到的废水的pH调节为11～13之间，送入填有第一吸附剂的吸附塔中进行吸附；将得到的废水的pH调节为5～6之间，送入填有第二吸附剂的吸附塔中进行吸附；对得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，得到处理后的滤液。本发明提供的处理氨氮废水的工艺，具有处理效果好，工艺简单的优点。
【专利说明】-种处理氨氮废水的集成工艺及装置
[0001]
技术领域
[0002] 本发明设及一种处理氨氮废水的集成工艺及装置，属于水处理技术领域。
[0003]
【背景技术】
[0004] 石化行业的催化剂生产过程中多处使用锭盐和氨水，因此，排放的催化剂废水中 含有大量氨氮，废水中的氨氮主要W锭离子(nh4+)存在，是导致水体富营养化和环境污染 的重要物质，易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类 大量死亡，甚至会导致湖泊的干涧;氨氮还会使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中 增大用氯量;此外，氨氮对某些金属(铜)具有腐蚀性，污水回用时，再生水中氨氮可W促进 输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效 率。
[0005] 然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应 用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难W达到要 求。故本工程的关键之一在于氨氮的去除，去除氨氮的主要方法有：物理法、化学法、生物 法。物理法含反渗透、蒸馈、±壤灌概等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚 烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化 生物技术等处理技术目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、 生物法W及化学沉淀法。
[0006] CN104445725A公开一种废气和高浓度氨氮废水处理一体化装置包括氨氮吹脱区、 集气区、洗涂除尘区、除雾器、活性炭吸附层和排气扇;氨氮吹脱区设有沉淀物排放阀、空气 进气管、布气管、废水进水管、布水器、Ξ相分离器和出水管，废水进水管连接碱液添加和计 量装置;集气区设有气液分离器、集气罩、集气管和吹脱气气累，集气管和吹脱气气累连接 硫酸吸收池;废气洗涂除尘区设有处理水喷淋装置、废气进气管、废气布气管和处理水循环 累；一体化装置中间为圆柱形、上下两端为圆锥形罐体，采用立式竖直放置，最上部的圆锥 形罐体处安装有排气扇。CN103449584A公开一种氨氮废水处理方法，设及废水处理技术领 域，利用鸟粪石法处理氨氮废水，所述方法是将废弃物I和废弃物Π 加入氨氮废水中混合， 其中I为含儀离子化合物的废弃物；Π 为含憐酸根离子化合物的废弃物。CN103183393A公开 一种利用真空脱气膜技术处理氨氮废水的工艺，其特征是包括W下步骤：1)被排放的含氨 氮等杂质的废水，进入氨氮废水池，通过前期处理，除去大部分的悬浮物;2)然后进入循环 水池，在循环水池中加入烧碱溶液和蒸汽;3)在循环累作用下，废水经过滤器，进入真空脱 气膜装置中的膜的一侧，在真空脱气膜装置内，废水中的游离氨被分离出来进入膜的另一 侧;4)在真空系统的作用下被抽出。经过若干次循环后，废水中的游离氨不断被脱除。
[0007] 但是上述的方法存在着工艺复杂，处理效果不高的问题。
[000引
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是:提供一种高效地处理工业氨氮废水的工艺，需要具有成本低、处 理效果好的优点。
[0010] 技术方案是： 一种高效地处理工业氨氮废水的工艺，包括如下步骤： 第1步，将氨氮废水送入预过滤器中进行过滤，去除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧 氧化处理； 第2步，将第1步得到的废水的P的周节为11~13之间，送入填有第一吸附剂的吸附塔中 进行吸附； 第3步，将第2步得到的废水的P的周节为5~6之间，送入填有第二吸附剂的吸附塔中进 行吸附； 第4步，对3步得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，得到处理后的滤液。
[0011] 在一个实施例中，反渗透的浓缩液送入第1步中的臭氧工序处理。
[0012] 在一个实施例中，第1步中所述的氨氮废水的水质情况是：pH8.5~10,电导5~ 50mS/cm，C0Dcr 200~400mg/L，化+1500~6000 mg/L，N〇3-5000~7000mg/L，畑4_ 500~ lOOOOmg/Lo
[0013] 在一个实施例中，第1步中臭氧的加入量是500mg/L。
[0014] 在一个实施例中，第2步中第一吸附剂是活性炭。
[0015] 在一个实施例中，第3步中第二吸附剂是大孔吸附树脂。
[0016] 在一个实施例中，第4步中反渗透压力是2.0~3.5Mpa，反渗透溫度是25~30，采用 的是聚酷胺反渗透膜。
[0017] 在一个实施例中，大孔吸附树脂的制备方法如下： 第1步，取lOg氯乙酷化聚苯乙締-二乙締基苯微球载体(PS-acy^Cl)，加入60ml四氨巧 喃溶胀12 h，再加入40ml甲醇，然后按照重量比(PS-acyl-Cl):乙二胺(EDA):碳酸氨钢为1: 8:0.7,依次加入乙二胺和碳酸氨钢，在于80°C下揽拌反应2地，反应结束后，将产物倒入砂 忍漏斗中，用蒸馈水洗至中性，甲醇洗滤3遍真空干燥至恒重，得到交联邸A微球载体； 第2步，称60g取交联邸A微球载体，置于Ξ颈烧瓶中，加入二甲基甲酯胺溶胀12 h后，加 入2-丙締酷胺基-2-甲基丙烷横酸(AMPS)16g、N-下氧基甲基丙締酷胺(NBMA)3g、丙締酸双 环戊締基醋(DCPA)、K2C03 5g、四下基漠化锭(TBAB) 12g，揽拌下于一定溫度的油浴中回流 反应，反应结束后将反应产物转移至沙忍漏斗中，用5wt%的HC1清洗4遍后用蒸馈水滤洗至 中性，最后用甲醇洗滤后抽干，真空干燥至恒重，得到大孔树脂吸附剂。
[0018] 一种处理氨氮废水的集成装置，包括有依次连接的预过滤器、臭氧处理装置、填充 有第一吸附剂的吸附塔、填充有第二吸附剂的吸附塔、反渗透膜。
[0019] 有益效果 本发明提供的处理氨氮废水的工艺，具有处理效果好，工艺简单的优点。
[0020]
【具体实施方式】
[0021] 实施例1 一种高效地处理工业氨氮废水的工艺，包括如下步骤： 第1步，将氨氮废水送入预过滤器中进行过滤，所述的氨氮废水的水质情况是组分中包 括有：P朋，电导30mS/cm，C0Dcr 300mg/L，化+4330 mg/L，N〇3-6500mg/L，NH4- 1285mg/L，去 除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧氧化处理，臭氧的加入量是500mg/l; 第2步，将第1步得到的废水的P的周节为11，送入填有活性炭的吸附塔中进行吸附； 第3步，将第2步得到的废水的pH调节为5,送入填有大孔吸附树脂的吸附塔中进行吸 附； 第4步，对3步得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透压力是2. OMpa，反渗透溫度 是25°C，采用的是聚酷胺反渗透膜，得到处理后的滤液，反渗透的浓缩液送入第1步中的臭 氧工序处理。
[0022] 大孔吸附树脂的制备方法如下： 第1步，取lOg氯乙酷化聚苯乙締-二乙締基苯微球载体(PS-acy^Cl)，加入60ml四氨巧 喃溶胀12 h，再加入40ml甲醇，然后按照重量比(PS-acyl-Cl):乙二胺(EDA):碳酸氨钢为1: 8:0.7,依次加入乙二胺和碳酸氨钢，在于80°C下揽拌反应2地，反应结束后，将产物倒入砂 忍漏斗中，用蒸馈水洗至中性，甲醇洗滤3遍真空干燥至恒重，得到交联邸A微球载体； 第2步，称60g取交联邸A微球载体，置于Ξ颈烧瓶中，加入二甲基甲酯胺溶胀12 h后，加 入2-丙締酷胺基-2-甲基丙烷横酸(AMPS)16g、N-下氧基甲基丙締酷胺(NBMA)3g、丙締酸双 环戊締基醋(DCPA)、K2C03 5g、四下基漠化锭(TBAB) 12g，揽拌下于一定溫度的油浴中回流 反应，反应结束后将反应产物转移至沙忍漏斗中，用5wt%的HC1清洗4遍后用蒸馈水滤洗至 中性，最后用甲醇洗滤后抽干，真空干燥至恒重，得到大孔树脂吸附剂。
[0023] 实施例2 一种高效地处理工业氨氮废水的工艺，包括如下步骤： 第1步，将氨氮废水送入预过滤器中进行过滤，所述的氨氮废水的水质情况是组分中包 括有：P朋，电导30mS/cm，C0Dcr 300mg/L，化+4330 mg/L，N〇3-6500mg/L，N也- 1285mg/L，去 除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧氧化处理，臭氧的加入量是500mg/l; 第2步，将第1步得到的废水的P的周节为13,送入填有活性炭的吸附塔中进行吸附； 第3步，将第2步得到的废水的pH调节为6,送入填有大孔吸附树脂的吸附塔中进行吸 附； 第4步，对3步得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透压力是3.5Mpa，反渗透溫度 是30°C，采用的是聚酷胺反渗透膜，得到处理后的滤液，反渗透的浓缩液送入第1步中的臭 氧工序处理。
[0024] 大孔吸附树脂的制备方法如下： 第1步，取lOg氯乙酷化聚苯乙締-二乙締基苯微球载体(PS-acy^Cl)，加入60ml四氨巧 喃溶胀12 h，再加入40ml甲醇，然后按照重量比(PS-acyl-Cl):乙二胺(EDA):碳酸氨钢为1: 8:0.7,依次加入乙二胺和碳酸氨钢，在于80°C下揽拌反应2地，反应结束后，将产物倒入砂 忍漏斗中，用蒸馈水洗至中性，甲醇洗滤3遍真空干燥至恒重，得到交联邸A微球载体； 第2步，称60g取交联邸A微球载体，置于Ξ颈烧瓶中，加入二甲基甲酯胺溶胀12 h后，加 入2-丙締酷胺基-2-甲基丙烷横酸(AMPS)16g、N-下氧基甲基丙締酷胺(NBMA)3g、丙締酸双 环戊締基醋(DCPA)、K2C03 5g、四下基漠化锭(TBAB) 12g，揽拌下于一定溫度的油浴中回流 反应，反应结束后将反应产物转移至沙忍漏斗中，用5wt%的HC1清洗4遍后用蒸馈水滤洗至 中性，最后用甲醇洗滤后抽干，真空干燥至恒重，得到大孔树脂吸附剂。
[0025] 实施例3 一种高效地处理工业氨氮废水的工艺，包括如下步骤： 第1步，将氨氮废水送入预过滤器中进行过滤，所述的氨氮废水的水质情况是组分中包 括有：P朋，电导30mS/cm，C0Dcr 300mg/L，化+4330 mg/L，N〇3-6500mg/L，NH4- 1285mg/L，去 除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧氧化处理，臭氧的加入量是500mg/l; 第2步，将第1步得到的废水的P的周节为12之间，送入填有活性炭的吸附塔中进行吸附； 第3步，将第2步得到的废水的抑调节为5.5之间，送入填有大孔吸附树脂的吸附塔中进 行吸附； 第4步，对3步得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透压力是3. OMpa，反渗透溫度 是27°C，采用的是聚酷胺反渗透膜，得到处理后的滤液，反渗透的浓缩液送入第1步中的臭 氧工序处理。
[00%]大孔吸附树脂的制备方法如下： 第1步，取lOg氯乙酷化聚苯乙締-二乙締基苯微球载体(PS-acy^Cl)，加入60ml四氨巧 喃溶胀12 h，再加入40ml甲醇，然后按照重量比(PS-acyl-Cl):乙二胺(EDA):碳酸氨钢为1: 8:0.7,依次加入乙二胺和碳酸氨钢，在于80°C下揽拌反应2地，反应结束后，将产物倒入砂 忍漏斗中，用蒸馈水洗至中性，甲醇洗滤3遍真空干燥至恒重，得到交联邸A微球载体； 第2步，称60g取交联邸A微球载体，置于Ξ颈烧瓶中，加入二甲基甲酯胺溶胀12 h后，加 入2-丙締酷胺基-2-甲基丙烷横酸(AMPS)16g、N-下氧基甲基丙締酷胺(NBMA)3g、丙締酸双 环戊締基醋(DCPA)、K2C03 5g、四下基漠化锭(TBAB) 12g，揽拌下于一定溫度的油浴中回流 反应，反应结束后将反应产物转移至沙忍漏斗中，用5wt%的HC1清洗4遍后用蒸馈水滤洗至 中性，最后用甲醇洗滤后抽干，真空干燥至恒重，得到大孔树脂吸附剂。
[0027] 对照例1 与实施例3的区别在于:第一吸附剂和第二吸附剂的使用顺序相反。
[0028] 第1步，将氨氮废水送入预过滤器中进行过滤，所述的氨氮废水的水质情况是组分 中包括有：P朋，电导30mS/cm，C0Dcr 300mg/L，化+4330 mg/L，N〇3-6500mg/L，NH4- 1285mg/ L，去除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧氧化处理，臭氧的加入量是500mg/l; 第2步，将第1步得到的废水的抑调节为5.5之间，送入填有大孔吸附树脂的吸附塔中进 行吸附； 第3步，将第2步得到的废水的P的周节为12之间，送入填有活性炭的吸附塔中进行吸附； 第4步，对3步得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透压力是3. OMpa，反渗透溫度 是27°C，采用的是聚酷胺反渗透膜，得到处理后的滤液，反渗透的浓缩液送入第1步中的臭 氧工序处理。
[0029] 大孔吸附树脂的制备方法如下： 第1步，取lOg氯乙酷化聚苯乙締-二乙締基苯微球载体(PS-acy^Cl)，加入60ml四氨巧 喃溶胀12 h，再加入40ml甲醇，然后按照重量比(PS-acyl-Cl):乙二胺(EDA):碳酸氨钢为1: 8:0.7,依次加入乙二胺和碳酸氨钢，在于80°C下揽拌反应2地，反应结束后，将产物倒入砂 忍漏斗中，用蒸馈水洗至中性，甲醇洗滤3遍真空干燥至恒重，得到交联邸A微球载体； 第2步，称60g取交联邸A微球载体，置于Ξ颈烧瓶中，加入二甲基甲酯胺溶胀12 h后，加 入2-丙締酷胺基-2-甲基丙烷横酸(AMPS)16g、N-下氧基甲基丙締酷胺(NBMA)3g、丙締酸双 环戊締基醋(DCPA)、K2C03 5g、四下基漠化锭(TBAB) 12g，揽拌下于一定溫度的油浴中回流 反应，反应结束后将反应产物转移至沙忍漏斗中，用5wt%的HC1清洗4遍后用蒸馈水滤洗至 中性，最后用甲醇洗滤后抽干，真空干燥至恒重，得到大孔树脂吸附剂。
[0030] 对照例2 与实施例3的区别在于：大孔吸附树脂的制备方法中未加入N-下氧基甲基丙締酷胺 (NBMA)单体。
[0031] 第1步，将氨氮废水送入预过滤器中进行过滤，所述的氨氮废水的水质情况是组分 中包括有：P朋，电导30mS/cm，C0Dcr 300mg/L，化+4330 mg/L，N〇3-6500mg/L，NH4- 1285mg/ L，去除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧氧化处理，臭氧的加入量是500mg/l; 第2步，将第1步得到的废水的P的周节为12之间，送入填有活性炭的吸附塔中进行吸附； 第3步，将第2步得到的废水的抑调节为5.5之间，送入填有大孔吸附树脂的吸附塔中进 行吸附； 第4步，对3步得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，反渗透压力是3. OMpa，反渗透溫度 是27°C，采用的是聚酷胺反渗透膜，得到处理后的滤液，反渗透的浓缩液送入第1步中的臭 氧工序处理。
[0032] 大孔吸附树脂的制备方法如下： 第1步，取lOg氯乙酷化聚苯乙締-二乙締基苯微球载体(PS-acy^Cl)，加入60ml四氨巧 喃溶胀12 h，再加入40ml甲醇，然后按照重量比(PS-acyl-Cl):乙二胺(EDA):碳酸氨钢为1: 8:0.7,依次加入乙二胺和碳酸氨钢，在于80°C下揽拌反应2地，反应结束后，将产物倒入砂 忍漏斗中，用蒸馈水洗至中性，甲醇洗滤3遍真空干燥至恒重，得到交联邸A微球载体； 第2步，称60g取交联邸A微球载体，置于Ξ颈烧瓶中，加入二甲基甲酯胺溶胀12 h后，加 入2-丙締酷胺基-2-甲基丙烷横酸(AMPS)16g、丙締酸双环戊締基醋(DCPA)、K20)3 5g、四下 基漠化锭(TBAB) 12g，揽拌下于一定溫度的油浴中回流反应，反应结束后将反应产物转移 至沙忍漏斗中，用5wt%的HC1清洗4遍后用蒸馈水滤洗至中性，最后用甲醇洗滤后抽干，真空 干燥至恒重，得到大孔树脂吸附剂。
[0033] W下通过反渗透膜的N也+截留率、出水电导率、出水COD、反渗透膜通量运行10小时内 的平均通量来对工艺进行表征。
[0034]从上表可W看出，本发明提供的方法能够将较高的氮氮废水经过处理后得到水质 较好的产水，具有工艺简单、处理效果好的优点；对照例1中由于是先用第二吸附剂进行吸 附处理，导致了不能预先将一部分有机物去除，从而导致了有机物使第一吸附剂的吸附性 能下降，导致第一吸附剂不能发挥较好的作用，使反渗透的通量下降；对照例2相对于实施 例3来说，由于未对大孔吸附树脂采用N-下氧基甲基丙締酷胺修饰，导致其对氮氮的吸附效 果下降。
【主权项】
1. 一种高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，包括如下步骤:第1步，将氨氮废 水送入预过滤器中进行过滤，去除悬浮物，再对得到的废水进行臭氧氧化处理;第2步，将第 1步得到的废水的PH调节为11~13之间，送入填有第一吸附剂的吸附塔中进行吸附；第3步， 将第2步得到的废水的pH调节为5~6之间，送入填有第二吸附剂的吸附塔中进行吸附；第4 步，对3步得到的废水送入反渗透膜中进行过滤，得到处理后的滤液。2. 根据权利要求1所述的高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，反渗透的浓缩 液送入第1步中的臭氧工序处理。3. 根据权利要求1所述的高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，第1步中所述 的氨氮废水的水质情况是:pH8·5~10，电导5~50mS/cm，C0Dcr 200~400mg/L，Na+1500~ 6000 mg/L，N03-5000~7000mg/L，NH4- 500~10000mg/L。4. 根据权利要求1所述的高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，第1步中臭氧 的加入量是500mg/L。5. 根据权利要求1所述的高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，第2步中第一 吸附剂是活性炭。6. 根据权利要求1所述的高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，第3步中第二 吸附剂是大孔吸附树脂。7. 根据权利要求1所述的高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，第4步中反渗 透压力是2.0~3.5Mpa，反渗透温度是25~30，采用的是聚酰胺反渗透膜。8. 根据权利要求1所述的高效地处理工业氨氮废水的工艺，其特征在于，大孔吸附树脂 的制备方法如下：第1步，取IOg氯乙酰化聚苯乙稀 -二乙烯基苯微球载体(PS-acy I-Cl )，加 入60ml四氢呋喃溶胀12 h，再加入40ml甲醇，然后按照重量比(PS-acyl-Cl):乙二胺(EDA): 碳酸氢钠为1:8:0.7，依次加入乙二胺和碳酸氢钠，在于80°C下搅拌反应24h，反应结束后， 将产物倒入砂芯漏斗中，用蒸馏水洗至中性，甲醇洗滤3遍真空干燥至恒重，得到交联EDA微 球载体;第2步，称60g取交联EDA微球载体，置于三颈烧瓶中，加入二甲基甲酰胺溶胀12 h 后，加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)16g、N-丁氧基甲基丙烯酰胺(NBMA)3g、丙烯 酸双环戊烯基酯(DCPA)、KA0 3 5g、四丁基溴化铵(TBAB) 12g，搅拌下于一定温度的油浴中 回流反应，反应结束后将反应产物转移至沙芯漏斗中，用5wt%的HCl清洗4遍后用蒸馏水滤 洗至中性，最后用甲醇洗滤后抽干，真空干燥至恒重，得到大孔树脂吸附剂。9. 一种处理氨氮废水的集成装置，包括有依次连接的预过滤器、臭氧处理装置、填充有 第一吸附剂的吸附塔、填充有第二吸附剂的吸附塔、反渗透膜。
【文档编号】C02F9/04GK105906104SQ201610413801
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】毛强平
【申请人】毛强平