[發明專利]高濃度氨氮廢水離子交換-電解再生處理工藝裝置和方法

有效

• 申請號: 201710043769.5
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106630009B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 王惠豐;史克威;耿琳
• 申請（專利權）人: 沈陽艾柏瑞環境科技有限公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F101/16
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

1.一種高濃度氨氮廢水離子交換-電解再生處理工藝裝置，其特征在于，所述的裝置包括處理工藝設備和再生工藝設備，其中，處理工藝設備包括氨氮廢水儲池、離子交換供料泵、離子交換保安過濾器、離子交換進水閥、離子交換罐、離子交換出水閥、氨氮在線監測器、廢水回流閥和進氣閥；再生工藝設備包括再生液儲罐、再生供料泵、電解反應器、直流電源、再生系統保安過濾器、再生液進口閥和再生液回流閥；

所述的高濃度氨氮廢水離子交換-電解再生處理工藝裝置以離子交換罐為中心，形成處理過程和再生閉路循環過程；

其中，設置有廢水進入口的氨氮廢水儲池通過離子交換供料泵與離子交換保安過濾器相連接，離子交換保安過濾器通過離子交換進水閥與離子交換罐相連接，離子交換罐通過廢水回流閥與氨氮廢水儲池相連接，形成循環；

離子交換罐下方設置有離子交換出水閥，離子交換出水閥和排水口相連通，在離子交換出水閥與排水口之間的管路上設置有氨氮在線檢測器，氨氮在線檢測器用于在線檢測氨氮濃度；

離子交換罐上方設置有進氣閥，用于平衡離子交換罐內氣壓；

其中，所述的離子交換罐中填充有離子交換劑；對于氨氮濃度≤50mg/L的廢水，采用改性沸石作為離子交換劑，交換容量為3~8mg/g；對于氨氮濃度＞50mg/L的廢水，采用除銨樹脂作為離子交換劑，交換容量為15~30mg/g；

所述的離子交換罐中，最少離子交換劑填裝量等于廢水流量乘以氨氮濃度乘以處理周期再除以離子交換劑交換容量；

離子交換罐通過再生液回流閥與再生液儲罐相連接，再生液儲罐通過再生供料泵與再生系統保安過濾器相連接，再生系統保安過濾器與電解反應器相連接，電解反應器通過再生液進口閥與離子交換罐相連接，形成再生閉路循環；

電解反應器上設置有直流電源。

2.如權利要求1所述的高濃度氨氮廢水離子交換-電解再生處理工藝裝置，其特征在于，所述的除銨樹脂為能吸附氨氮的樹脂；

所述的能吸附氨氮的樹脂為金屬離子Cu或Zn的強酸性苯乙烯型、弱酸性丙烯酸型、氨基羧酸螯合型或氨基磷酸型螯合型陽離子交換樹脂中的一種。

3.采用權利要求1所述的裝置，進行高濃度氨氮廢水離子交換-電解再生處理的工藝方法，其特征在于，按以下步驟進行：

步驟1：處理程序

(1)開啟處理工藝設備中的離子交換進水閥、離子交換出水閥和離子交換供料泵，將儲存于氨氮廢水儲池中的高濃度氨氮廢水經過離子交換保安過濾器后，進入離子交換罐進行離子交換，去除高濃度氨氮廢水中的氨氮，經氨氮在線檢測器檢測達標的處理后廢水排出；

(2)當氨氮在線檢測器檢測廢水中的氨氮≥預先設定的達標值，關閉處理工藝設備中的離子交換進水閥、離子交換出水閥和離子交換供料泵，開啟廢水回流閥和進氣閥，未達標的廢水進入氨氮廢水儲池，進行二次處理，對離子交換罐進行排空，待未達標的廢水排空后，關閉廢水回流閥和進氣閥，進入再生程序；

步驟2：再生程序

(1)開啟再生工藝設備中的再生液進口閥、再生液回流閥、再生供料泵和直流電源，再生液儲罐的再生液流經電解反應器電解后，進入離子交換罐，與離子交換劑吸附的氨氮反應，進行直流電解再生；所述的直流電解再生過程，直流電源電壓為1~1.5V；直流電源電流等于6乘以離子交換劑交換容量再乘以離子交換劑質量再除以再生電解時間；

(2)當直流電解再生過程達到預先設定的時間后，關閉再生液進口閥、再生供料泵和直流電源，開啟進氣閥，將離子交換罐中的再生液回流至再生液儲罐，待離子交換罐中的再生液排空后，關閉再生液回流閥和進氣閥，再生完畢，進入下一個處理周期，重復步驟1。

4.如權利要求3所述的高濃度氨氮廢水離子交換-電解再生處理的工藝方法，其特征在于，所述的步驟1(1)中，高濃度氨氮廢水的氨氮濃度為20~500 mg/L。

5.如權利要求3所述的高濃度氨氮廢水離子交換-電解再生處理的工藝方法，其特征在于，所述的步驟1(1)中，所述的離子交換罐為固定床離子交換器，離子交換采用上進水下出水的方式；當離子交換罐中的離子交換劑為改性沸石時，交換濾速采用2~3m/h，改性沸石濾床高度2~4m；當離子交換罐中的離子交換劑為除銨樹脂，交換濾速采用6~20m/h，濾床高度0.5~1.5m。