[實(shí)用新型]一種利用電解次氯酸鈉再生氨氮吸附沸石的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202122128514.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN215783412U
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃曉農(nóng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京萬侯環(huán)境技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/34
• 分類號(hào): B01J20/34;B01J20/16;C02F1/28;C02F101/16
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 于國(guó)富

本實(shí)用新型公開了一種利用電解次氯酸鈉再生氨氮吸附沸石的裝置，包括依次閉環(huán)連接的沸石固定床、再生廢液處理裝置、電解次氯酸鈉設(shè)備和更新再生液處理裝置，其中，所述沸石固定床通過再生廢液回流管道與所述再生廢液處理裝置相連，所述再生廢液處理裝置與所述電解次氯酸鈉設(shè)備相連，所述電解次氯酸鈉設(shè)備通過所述更新再生液處理裝置相連，最后所述更新再生液處理裝置與所述沸石固定床的更新再生液進(jìn)水口相連。該裝置采用電解制備次氯酸鈉再生液，與吸附在沸石的氨氮、再生廢液中的氨氮發(fā)生氧化反應(yīng)，從而除去沸石上的氨氮和再生廢液中的氨氮，反應(yīng)徹底，再生時(shí)間短，成本低，再生液可以循環(huán)利用，不產(chǎn)生二次污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用電解次氯酸鈉再生氨氮吸附沸石的裝置。

背景技術(shù)

氨氮對(duì)人體和水體具有一定的危害，水質(zhì)指標(biāo)中氨氮是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化和環(huán)境污染的一種重要污染物。去除水中50mg/L以下低濃度的氨氮的方法有化學(xué)法、生化法和離子交換法等。其中，采用離子交換法反應(yīng)過程穩(wěn)定、易控，吸附劑可再生利用，處理成本較低，特別是使用沸石作為吸附劑時(shí)效率更高。

沸石具有四面體骨架結(jié)構(gòu)的多孔性含水硅鋁酸鹽晶體，沸石孔徑一般在0.4nm左右，大于這個(gè)孔徑的分子和離子將不能進(jìn)入，而NH₄⁺的離子半徑為0.286nm，很容易進(jìn)入沸石晶穴內(nèi)部進(jìn)行離子交換，同時(shí)沸石比表面積大,具有良好的吸附及離子交換性能，其交換能力遠(yuǎn)大于活性炭和離子交換樹脂。因此被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的去除氨氮吸附劑。

利用沸石的離子交換吸附能力去除污水中的氨氮包括吸附階段和沸石再生階段，其中，沸石再生可分為生物再生法、化學(xué)再生法、熱水再生法和電解再生法。

生物再生：利用硝化菌將吸附費(fèi)氨氮硝化為硝態(tài)氮，再經(jīng)反硝化細(xì)菌還原為氮?dú)馀懦觯瑢?shí)現(xiàn)廢水的再生。一方面沸石用于生物載體富集硝化菌；另一方面沸石通過離子交換作用吸附水中的銨,還有很重要的一方面就是沸石表面生物膜中的硝化菌將吸附在沸石上的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，形成了一個(gè)自我吸收、自我硝化的循環(huán)過程。通過生物方式不但能使沸石不斷得到再生，還能提高脫氨氮的硝化性能,利用微生物作用有效地去除氨氮。此時(shí)，沸石得以全部或者部分自我再生,可以繼續(xù)循環(huán)使用。生物沸石脫氨氮過程實(shí)質(zhì)是化學(xué)吸附、離子交換和生物硝化三個(gè)過程。但是再生時(shí)間10小時(shí)以上，再生率低，設(shè)備龐大，無法推廣應(yīng)用。

化學(xué)再生法：化學(xué)再生的過程實(shí)際上是離子交換過程的逆過程。因此再生時(shí)可采用堿性條件下，鈉離子置換銨離子。用堿或鹽溶液(NaOH、NaCl)處理吸附飽和的沸石，以溶液中的Na⁺交換沸石上的NH₄⁺，使沸石恢復(fù)對(duì)氨的交換容量。飽和吸附沸石的最佳再生條件：NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％,再生時(shí)間4h，再生溫度60℃。沸石經(jīng)過25次再生后，吸附能力保持在85.2％,每次再生平均丟失0.6％，具有工業(yè)應(yīng)用的可行性。再生廢液含氨氮濃度高達(dá)幾千mg/L，不能直接排放，采用蒸氨法使其無害化回收氨氮，設(shè)備復(fù)雜，無法現(xiàn)場(chǎng)完成。

熱再生：即將用過的廢水加熱到不同的溫度(300～600℃)進(jìn)行再生，有報(bào)道沸石經(jīng)熱再生后，氨氮的去除能力有顯著的提高。沸石的解吸是吸熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，沸石再生率增加，但是溫度超過50℃時(shí)，會(huì)使得Na+從固相沸石中解吸到液相中去，從而會(huì)使沸石再生率降低。沸石吸附水中氨氮的效率較高，沸石吸附后再生難度大，要用熱水再生，再生效率不高，再生液含大量氨氮，無法進(jìn)行無害化處理，這種方法難以應(yīng)用。