[發明專利]一種高鹽高氨氮廢水的資源化回用處理方法與裝置

在審

• 申請號: 201710301426.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106865868A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 趙瑞玉;朱成君;李寧峰;王澤禮;羅貴林;朱曉菲
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F101/16
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所37227
• 代理人: 段秀瑛

技術領域

本發明屬于工業高鹽高氨氮廢水處理領域，尤其涉及一種高鹽高氨氮廢水的資源化回用處理方法與裝置。

背景技術

氨態氮是水相環境中氮的主要形態,是引起水體富營養化和環境污染的一種重要污染物質，全國廢水中氨氮排放量持續升高，氨氮濃度可從幾十mg/L提高到幾萬mg/L。氨氮能夠加速水藻的生長,引起自然水體的富營養化,并且高質量濃度的氨氮還會消耗水體中大量的溶解氧,對水生生物造成毒害。另外,氨氮氧化產物亞硝酸鹽也具有毒性,會破壞人體的血紅蛋白,長期飲用含亞硝酸鹽的水會導致高鐵血紅蛋白癥的發生,危害人體健康。因此,世界健康組織規定飲用水中的氨氮含量濃度不得超過1.5mg/L。目前，氨氮減排已成為我國水污染繼COD之后的第二項約束性控制指標。

近年來，國內氨氮廢水的處理方法已開展了很多研究,目前,去除廢水氨氮的方法主要有物理化學方法(如反滲透、蒸餾、吹脫、離子交換法)、化學法(如化學沉淀法、折點氯化、離子交換)、生物方法(如微生物硝化、反硝化以及藻類養殖)以及電化學方法(如微電解、電催化)等,它們各有其優缺點和適用范圍。

其中,生物處理方法主要適用于含有大量有機物的含氨氮廢水,包括活性污泥法和人工濕地法,生物處理方法的不足在于流程長、反應器體積大,常需外加營養源,能耗大,成本高；物理處理方法的不足在于能耗大、存在二次污染,出水氨氮濃度仍偏高達不到排放要求；化學處理方法的不足在于需添加的藥劑量大,成本高,會產生有害氣體；電化學處理技術具有操作參數調控方便,自動化程度高,設備緊湊等優點,但處理后的水體達不到排放的要求。因此，如何提供一種高效的高鹽高氨氮廢水的資源化回用處理方法將是本領域技術人員的研究重點。

發明內容

本發明提供了一種高鹽高氨氮廢水的資源化回用處理方法與裝置，該處理方法工藝簡單、經濟有效，能夠有效降低廢水中的氨氮濃度，提供符合氨氮排放標準的水體。

為了達到上述目的，本發明的一方面提供了一種高鹽高氨氮廢水的資源化回用處理方法，包括以下步驟：

將高鹽高氨氮廢水依次進行絮凝、粗濾預處理；

將預處理后的廢水進行電催化氧化處理；

將電催化氧化處理后的廢水進行蒸發結晶處理，得到結晶鹽以及氨氮、鹽濃度符合回用/排放標準的水。

作為優選技術方案，在絮凝預處理中，同時加入了混凝劑和絮凝劑，其中，所述混凝劑選自聚合氯化鋁和聚合氯化鋁鐵中的至少一種，所述絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺。

作為優選技術方案，每升高鹽高氨氮廢水中所述混凝劑的加入量為50-200mg，每升高鹽高氨氮廢水中所述絮凝劑的加入量為1-10mg。

作為優選技術方案，，在粗濾處理中，利用核桃殼和石英砂進行兩級過濾。

作為優選技術方案，在電催化氧化處理中，采用由一級或二級電催化氧化器組成的電催化氧化單元進行處理。

作為優選技術方案，在電催化氧化處理中，所使用的電極板為過渡金屬納米涂層惰性電極，電極板的間距為0.5-10cm，槽電壓為1-20V，電流密度為30-300A·m^-2，處理溫度為5℃-70℃。

作為優選技術方案，在蒸發結晶處理中，利用低溫多效蒸發器或機械蒸汽再壓縮蒸發器進行蒸發結晶處理。

作為優選技術方案，所述高鹽高氨氮廢水中氨氮濃度不大于3000mg/L，總溶解固體＞2000mg/L。

本發明的另一方面提供了一種實施如上述技術方案所述的高鹽高氨氮廢水的資源化回用處理方法的裝置，包括順次連接的預處理單元、電催化氧化處理單元和蒸發結晶處理單元，其中，

所述預處理單元包括用于對高鹽高氨氮廢水進行絮凝的絮凝單元，以及與所述絮凝單元相連的對絮凝后的廢水進行粗濾處理的粗濾單元；

所述電催化氧化處理單元用于對預處理后的廢水進行電催化氧化；

所述蒸發結晶處理單元用于對電催化氧化處理后的廢水進行蒸發結晶，得到結晶鹽以及氨氮、鹽濃度符合回用/排放標準的水。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

本發明所提供的高鹽高氨氮廢水的資源化回用處理方法在通過絮凝過濾、電催化氧化以及蒸發結晶等步驟后即可實現高鹽高氨氮廢水中氨氮的有效去除，該方法流程簡化，絮凝劑添加量少，此外無需再添加額外的藥劑，同時，該方法無有害氣體產生，且處理后的水體可有效滿足回用或其它處置要求。此外，本發明所提供的處理裝置中各處理單元結構緊湊、參數調控方便，且占地面積小，可滿足不同環境、場地需要的氨氮廢水處理中。