[發明專利]一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法

有效

• 申請號: 201810851451.4
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108947012B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王學文;王懿;葛奇;杜艷蘋;王明玉
• 申請（專利權）人: 中南大學;王懿
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F11/10;C01C1/02;C02F101/16
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，包括下述步驟：

步驟一：沉淀脫除氨氮

氨氮廢水中加入過量含釩試劑，控制反應過程溶液的pH在0.5～9.5范圍內，使其中的氨氮以銨鹽的形式沉淀析出，過濾得脫氨后液和銨富集渣；

所述含釩試劑選自五氧化二釩、釩酸、偏釩酸、多釩酸、釩磷雜多酸、釩砷雜多酸、釩磷鉬雜多酸、釩砷鉬雜多酸、釩磷鎢雜多酸、釩砷鎢雜多酸、釩磷鉻雜多酸、釩砷鉻雜多酸中的至少一種；

步驟二：脫氨后液除釩

脫氨后液中加入過量含鈣試劑，調節溶液pH至6.5～13.5，使其中殘留的含釩試劑以鈣鹽形式沉淀析出，過濾得除釩后液和鈣鹽沉淀物濾餅；或

先將脫氨后液的pH值調至1.0～2.5，再加入過量含鐵試劑，并調節溶液pH至3.3～8.5，使其中殘留的含釩試劑以鐵鹽形式沉淀析出，過濾得除釩后液和鐵鹽沉淀物濾餅；

步驟三：分離回收氨

將步驟一得到的銨富集渣熱解得含釩試劑和氨氣；

或將步驟一得到的銨富集渣加入堿性溶液中分解得氨氣和含釩試劑的溶液及其固體；

熱解得含釩試劑及堿液分解得氨氣后的含釩試劑的溶液返回步驟一使用。

2.根據權利要求1所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于：所述氨氮廢水是指氨氮濃度為0.1～50g/L的工業廢水。

3.根據權利要求1所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于：所述含釩試劑加入量為廢水中氨氮轉化成相應銨鹽沉淀物化學反應計量數的1.1～35倍。

4.根據權利要求1所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于：步驟二所述含鈣試劑選自氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、硝酸鈣、硫酸鈣中的至少一種；

或步驟二所述含鐵試劑選自氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于：所述含鈣試劑加入量為脫氨后液中殘留的含釩試劑轉化成鈣鹽沉淀化學反應計量數的1～3倍；或

含鐵試劑加入量為脫氨后液中殘留的含釩試劑轉化成鐵鹽沉淀化學反應計量數的1～5倍。

6.根據權利要求1所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于：

步驟二所得鈣鹽沉淀物濾餅用硫酸溶液浸出，過濾得硫酸鈣濾餅和含釩溶液，所得硫酸鈣濾餅返回步驟二用于脫氨后液除釩，所得含釩溶液返回步驟一用于氨氮廢水脫氨；

或所得鈣鹽沉淀物濾餅用碳酸鈉溶液浸出，過濾得碳酸鈣濾餅和含釩溶液，所得含釩溶液返回步驟一用于氨氮廢水脫氨，所得碳酸鈣濾餅熱分解得到的氧化鈣返回步驟二用作脫氨后液除釩；

或所得鐵鹽沉淀物濾餅用碳酸鈉或/和氫氧化鈉溶液浸出，過濾得氧化鐵濾餅和含釩溶液，所得含釩溶液返回步驟一用作氨氮的沉淀劑，氧化鐵濾餅返回步驟二用作脫氨后液除釩；

或所得鐵鹽沉淀物濾餅用硫酸或硝酸或鹽酸浸出，過濾得五氧化二釩濾餅和含鐵溶液，五氧化二釩濾餅返回步驟一用作氨氮的沉淀劑，含鐵溶液返回步驟二用作脫氨后液除釩。

7.根據權利要求1所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于，步驟三所述銨富集渣熱解是指：將步驟一所得銨富集渣在空氣中450～750℃加熱2～5h，使其中的銨以氨氣的形式揮發，熱解殘余物用作含釩試劑；

或將步驟一所得銨富集渣攪拌加入5wt.%～50wt.%的堿溶液分解，50～125℃加熱攪拌1-5h，使其中的銨以氨氣的形式揮發，分解殘余物用作含釩試劑。

8.根據權利要求7所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于：所述溶液中的堿性物質選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀中的至少一種。

9.根據權利要求1-8任意一項所述的一種從氨氮廢水中分離回收氨的方法，其特征在于：脫氨后液中氨氮含量≤50mg/L；脫氨后液除釩后得到的除釩后液中釩含量≤1mg/L。