一种纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法与流程

本发明属于成分复杂的渗滤液浓缩液处理领域，涉及一种纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法，尤其涉及一种以多级纳滤为基础处理高氮纳滤浓缩液的方法。

背景技术：

1、应对成分复杂、水质水量随季节变化大等问题的渗滤液处理，传统以生物处理为核心的处理方法适用于低氨氮浓度的渗滤液，随着填埋年限的增长，渗滤液系统的氮含量会持续增加，总氮的去除一直是渗滤液问题的难点。现在渗滤液处理工程依靠“mbr+ro”的处理模式能满足新标准对总氮的去除要求，但反渗透出水率低、清洗和膜更换成本高、反渗透膜浓缩液处理复杂等是工程中的亟待解决的现实问题。反渗透系统对于稳定的渗滤液的处理有更好的性能，即更短的过滤时间，更高的膜通量和更高的盐截留率。不稳定的渗滤液中较高的有机物浓度会堵塞膜孔，降低反渗透系统的效率。

2、纳滤膜对有机污染物的截留能力很强，对cod的截留率达到90％以上，对总氮的截留率只有50％左右。说明只要生化反应比较完全，小分子易降解的有机污染物在生化系统中得到充分降解，出水中剩余的有机污染物基本为较大分子质量难降解有机物，通过纳滤膜能够得到稳定的去除。相比较于反渗透膜，纳滤膜的孔径较大，不能截留一价盐离子，不会造成tds的累积，浓缩液更易处理。纳滤浓缩液的出水量相较于反渗透也更高，在老港生活垃圾填埋场四期渗滤液处理厂改造过程中使用“纳滤+纳滤浓缩液3级减量”时，纳滤处理工艺清液产率高达97％，远高于传统反渗透工艺71％的清液产率。

3、通常一级纳滤不能稳定满足达标要求，工程中可以采用二级、三级纳滤，同时将二级纳滤的浓缩液与一级纳滤清水混合，提高系统的产水率。在垃圾填埋场中应用“mbr+两级nf”处理老龄渗滤液，能够处理425m3/d的渗滤液。由于二级纳滤中的浓缩液中含有的总氮较高，混合后也会提高对总氮的去除难度，因此对于总氮的去除是纳滤替换反渗透的关键。

4、由于化学反应原理简单、操作方便，建设成本投入低，本发明针对纳滤浓缩液和清液出水，开发以多级纳滤为深度处理时出水总氮超标的应急处理方案，进而应用于渗滤液的总氮去除，为出水达标增加保障。该技术方法还未见报道。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法。所述应急处理方法采用的na2s多级纳滤深度处理应急脱氮工艺化学反应原理简单、操作方便，建设成本投入低，向回流的二级纳滤浓缩液中添加na2s从而去除总氮，证明了纳滤替换反渗透的可能性，具有较高的经济与社会环境效益。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供了一种纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法，所述应急处理方法包括如下步骤：

4、对纳滤浓缩液依次进行一次na2s处理、二次na2s处理以及三次na2s处理。

5、针对渗滤液成分复杂、水质水量随季节变化大等特点，本发明提供了一种纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法，所述应急处理方法原理简单、操作方便，建设成本投入低，具有较高的经济与社会环境效益。

6、作为本发明的一个优选技术方案，所述一次na2s处理包括：

7、混合纳滤浓缩液和第一na2s，一次反应后进行过滤，而后进行一次酸碱调节，静置、过滤后得到第一上层清液。

8、作为本发明的一个优选技术方案，所述二次na2s处理包括：

9、混合所述第一上层清液和第二na2s，二次反应后进行过滤，而后进行二次酸碱调节，静置、过滤后得到第二上层清液。

10、作为本发明的一个优选技术方案，所述三次na2s处理包括：

11、混合所述第二上层清液和第三na2s，三次反应后进行三次酸碱调节。

12、本发明所述一次na2s处理、二次na2s处理以及三次na2s处理的反应原理为：通过添加na2s，使得溶液中含有大量负二价硫离子，而后通过调节系统内的酸碱度发生反应6h++5s2-+2no3-＝2no↑+5s↓+3h2o，进而降低纳滤浓缩液的氮含量。

13、值得说明的是，本发明所述三次na2s处理过程后，再添加na2s后无沉淀，其原因是：三次硫化钠加入后，浓缩液中的硝酸根离子在酸性环境下大部分已与负二价硫离子反应，少量硝酸根已不再参与反应。

14、作为本发明的一个优选技术方案，所述第一na2s和纳滤浓缩液的用量比为(0.5～2.0)mol:100ml，例如可以是0.5mol:100ml、1.0mol:100ml、1.5mol:100ml或2.0mol:100ml，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

15、优选地，所述一次na2s处理的温度为18～30℃，例如可以是18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

16、优选地，所述一次反应的时间为10～15min，例如可以是10min、11min、12min、13min、14min或15min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

17、优选地，所述一次酸碱调节的终点为ph为8.0～10.0，例如可以是8.0、8.4、8.8、9.2、9.6或10.0，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

18、优选地，所述一次na2s处理中的过滤为中速滤纸过滤。

19、优选地，所述过滤中采用的滤膜厚度为0.4～0.5mm，例如可以是0.4mm、0.42mm、0.46mm、0.48mm或0.5mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

20、作为本发明的一个优选技术方案，所述第二na2s和第一上层清液的用量比为(0.2～0.5)mol:100ml，例如可以是0.2mol:100ml、0.3mol:100ml、0.4mol:100ml或0.5mol:100ml，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

21、优选地，所述二次na2s处理的温度为18～30℃，例如可以是18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

22、优选地，所述二次反应的时间为8～10min，例如可以是8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

23、优选地，所述二次酸碱调节的终点为ph为8.0～10.0，例如可以是8.0、8.4、8.8、9.2、9.6或10.0，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

24、优选地，所述二次na2s处理中的过滤包括中速滤纸过滤，滤纸孔径为30-50微米。

25、作为本发明的一个优选技术方案，所述第三na2s和第一上层清液的用量比为(0.2～0.5)mol:100ml，例如可以是0.2mol:100ml、0.3mol:100ml、0.4mol:100ml或0.5mol:100ml，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

26、优选地，所述三次na2s处理的温度为18～30℃，例如可以是18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

27、优选地，所述三次反应的时间为5～8min，例如可以是5min、6min、7min或8min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

28、优选地，所述三次酸碱调节的终点为ph为8.0～10.0，例如可以是8.0、8.4、8.8、9.2、9.6或10.0，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。

29、作为本发明的一个优选技术方案，所述一次酸碱调节和二次酸碱调节过程中采用的酸碱调节剂包括酸液。

30、优选地，所述酸液包括盐酸和/或硫酸。

31、作为本发明的一个优选技术方案，所述第一na2s、第二na2s和第三na2s均为九水硫化钠晶体。

32、作为本发明的优选技术方案，本发明所述纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法包括如下步骤：

33、(1)18～30℃下，混合纳滤浓缩液和九水硫化钠晶体，一次反应后进行过滤，而后采用酸液进行一次酸碱调节至ph为8.0～10.0，静置后采用0.4～0.5mm的滤膜过滤得到第一上层清液；

34、其中，所述九水硫化钠晶体和纳滤浓缩液的用量比为(0.5～2.0)mol:100ml；

35、(2)18～30℃下，混合九水硫化钠晶体和步骤(1)所得第一上层清液，二次反应后进行过滤，而后采用酸液进行一次酸碱调节至ph为8.0～10.0，静置后过滤得到第二上层清液；

36、其中，所述九水硫化钠晶体和第一上层清液的用量比为(0.2～0.5)mol:100ml

37、(3)18～30℃下，混合九水硫化钠晶体和步骤(2)所得第二上层清液，三次反应后采用酸液进行三次酸碱调节至ph为8.0～10.0。

38、本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

39、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

40、(1)本发明提供的纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法探究了ph、温度、酸根离子na2s添加量对纳滤浓缩液中总氮的去除效果的影响，可为渗滤液出水达标增加保障；

41、(2)本发明提供的纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法采用的na2s多级纳滤深度处理应急脱氮工艺化学反应原理简单、操作方便，建设成本投入低；

42、(3)本发明提供的纳滤浓缩液总氮超标的应急处理方法通过向回流的二级纳滤浓缩液中添加na2s从而去除总氮，证明了纳滤替换反渗透的可能性，具有较高的经济与社会环境效益。