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產(chǎn)品簡(jiǎn)介
詳細(xì)介紹
1、一種含氨氮廢水的處理工藝，其步驟是：將含氨氮的廢水注入裝填有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂根交換柱，經(jīng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸附后料液柱出口流出，然后流入裝填有陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂第二根交換柱根交換柱出口流出料液pH值等于7或達(dá)到一定體積量時(shí)，即判定成吸附，此時(shí)停止進(jìn)入廢水，改用去離子水將柱內(nèi)含氨氮廢水頂出進(jìn)入第二根交換柱， 同時(shí)將含氨氮的廢水從第二根交換柱進(jìn)口進(jìn)入，第二根交換柱出口流出的料液進(jìn)入裝填有陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂第三根交換柱，從第三根交換柱出口流出料液中氨氮濃度小于15mg/L;
用去離子水洗滌好的
當(dāng)?shù)诙粨Q柱出口流出料液pH值等于7或達(dá)到一定體積量時(shí)，即判定第二根交換柱 已完成吸附，此時(shí)停止進(jìn)入廢水，改用去離子水將柱內(nèi)含氨氮廢水頂出進(jìn)入第三根交換柱， 同時(shí)將含氨氮的廢水換柱出口流出料液中氨氮濃度小于15mg/L;
用去離子水洗滌好的第二根交換柱，用0.8～1.5倍樹(shù)脂床體積、濃度為3～6mol/L的鹽酸 進(jìn)行解析，解析好的第二根交換柱轉(zhuǎn)入備用狀態(tài);
當(dāng)?shù)谌粨Q柱出口流出料液pH值等于7或達(dá)到一定體積量時(shí)，即判定第三根交換柱 已完成吸附，此時(shí)停止進(jìn)入廢水，改用去離子水將柱內(nèi)含氨氮廢水頂出進(jìn)入根交換柱， 同時(shí)將含氨氮的廢水從柱進(jìn)口進(jìn)入換柱出口流出的料液進(jìn)入裝填有陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂第二根交換柱，從第二根交換柱出口流出料液中氨氮濃度小于15mg/L;
用去離子水洗滌好的第三根交換柱，用0.8～1.5倍樹(shù)脂床體積、濃度為3～6mol/L的鹽酸 進(jìn)行解析，解析好的第三根交換柱轉(zhuǎn)入備用狀態(tài)，如此交替循環(huán)，三交換柱中兩兩配合使用;
若廢水中陽(yáng)離子僅含NH4+，則解析時(shí)可獲NH4Cl濃度為120～150g/L的純凈溶液，此溶 液可直接返回工藝流程中，或?qū)⒃撊芤哼M(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶即可獲得精制氯化銨晶體;
若廢水中除含NH4+外還含有其他陽(yáng)離子，則可將解析液進(jìn)行堿化即加入NaOH使溶液 pH值達(dá)12左右，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷凝回收蒸發(fā)出的游離氨，同時(shí)獲得其他陽(yáng)離子的氯化物 晶體。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含氨氮廢水的處理工藝，其特征是：陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是001 ×7干樹(shù)脂，即強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
說(shuō)明書(shū)
一種含氨氮廢水的處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及工業(yè)中各類含氨氮廢水的處理及氨的綜合回收技術(shù)，特別是涉及鎢及稀土的 濕法冶煉中一種含氨氮廢水的處理工藝。
背景技術(shù)
目前在工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域大量存在氨的排放，尤其是鎢及稀土的濕法冶煉都大量使用含氨氮 的試劑，使得工藝中各類含氨氮廢水量大且濃度高，導(dǎo)致大部分廢水不但不能返回循環(huán)使用， 而且需經(jīng)高成本處理后才能達(dá)標(biāo)排放。
氮是水體中的營(yíng)養(yǎng)成分。當(dāng)水體中受納的氨氮過(guò)量時(shí)便會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化污染，導(dǎo)致 水生植物如藻類等快速生長(zhǎng)后又大量死亡，而氧氣被微生物分解大量消耗，使水中溶解氧急 劇降低，進(jìn)而使水生生物大量死亡，這種富營(yíng)養(yǎng)化帶來(lái)赤潮和水華現(xiàn)象導(dǎo)經(jīng)濟(jì)損失。 據(jù)國(guó)家環(huán)保部公布2008年我國(guó)共發(fā)生赤潮68次，累計(jì)發(fā)生面積13738平方公里，造成直接 經(jīng)濟(jì)損失206.05億元，并且預(yù)計(jì)在2009年可能發(fā)生的赤潮現(xiàn)象為73次之多，將嚴(yán)重破壞生 態(tài)，污染環(huán)境，各級(jí)政府都積極開(kāi)展防護(hù)和治理措施。
傳統(tǒng)的離子交換法由于對(duì)流出液漏穿點(diǎn)(當(dāng)流出液中氨氮濃度達(dá)15mg/L時(shí)必須停止進(jìn) 料，否則不能達(dá)標(biāo)排放)無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確判定，導(dǎo)致流出液中氨氮濃度超標(biāo)，不能循環(huán)使用， 且因交換樹(shù)脂吸附的NH4+太少，導(dǎo)致解吸(再生)時(shí)解吸液中NH4+濃度太低再利用價(jià)值不 高，還需進(jìn)一步處理，因而處理成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種成本低廉、綜合回收氨、能連續(xù)達(dá)標(biāo)排放或循環(huán)使用廢水的含氨 氮廢水的處理工藝。
換柱，經(jīng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸附后料液流出，然 后流入裝填有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂第二根交換柱進(jìn)一步吸附，從第二根交換柱出口流出料液中氨 氮濃度小于15mg/L;
當(dāng)流出料液pH值等于7或達(dá)到一定體積量時(shí)，即交換柱 已完成吸附，此時(shí)停止進(jìn)入廢水，改用去離子水將柱內(nèi)含氨氮廢水頂出進(jìn)入第二根交換柱， 同時(shí)將含氨氮的廢水從第二根交換柱進(jìn)口進(jìn)入，第二根交換柱出口流出的料液進(jìn)入裝填有陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂第三根交換柱，從第三根交換柱出口流出料液中氨氮濃度小于15mg/L;
用去離子水洗滌好的根交換柱，用0.8～1.5倍樹(shù)脂床體積、濃度為3～6mol/L的鹽酸 進(jìn)行解析，解析好的柱轉(zhuǎn)入備用狀態(tài);
當(dāng)?shù)诙粨Q柱出口流出料液pH值等于7或達(dá)到一定體積量時(shí)，即判定第二根交換柱 已完成吸附，此時(shí)停止進(jìn)入廢水，改用去離子水將柱內(nèi)含氨氮廢水頂出進(jìn)入第三根交換柱， 同時(shí)將含氨氮的廢水從第三根交換柱柱出口流出料液中氨氮濃度小于15mg/L;
用去離子水洗滌好的第二根交換柱，用0.8～1.5倍樹(shù)脂床體積、濃度為3～6mol/L的鹽酸 進(jìn)行解析，解析好的第二根交換柱轉(zhuǎn)入備用狀態(tài);
當(dāng)?shù)谌粨Q柱出口流出料液pH值等于7或達(dá)到一定體積量時(shí)，即判定第三根交換柱 已完成吸附，此時(shí)停止進(jìn)入廢水，改出的料液進(jìn)入裝填有陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂第二根交換柱，從第二根交換柱出口流出料液中氨氮濃度小于15mg/L;
用去離子水洗滌好的第三根交換柱，用0.8～1.5倍樹(shù)脂床體積、濃度為3～6mol/L的鹽酸 進(jìn)行解析，解析好的第三根交換柱轉(zhuǎn)入備用狀態(tài)，如此交替循環(huán)，三交換柱中兩兩配合使用;
若廢水中陽(yáng)離子僅含NH4+，則解析時(shí)可獲NH4Cl濃度為120～150g/L的純凈溶液，此溶 液可直接返回工藝流程中，或?qū)⒃撊芤哼M(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶即可獲得精制氯化銨晶體;
若廢水中除含NH4+外還含有其他陽(yáng)離子，則可將解析液進(jìn)行堿化即加入NaOH使溶液 pH值達(dá)12左右，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷凝回收蒸發(fā)出的游離氨，同時(shí)獲得其他陽(yáng)離子的氯化物 晶體。
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是001×7干樹(shù)脂，即強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
本發(fā)明具有投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，可以及時(shí)準(zhǔn)確的判斷穿透點(diǎn)的時(shí)間，減少監(jiān)測(cè)工作量， 且001×7樹(shù)脂吸附量大，再生次數(shù)少，出水能直接達(dá)標(biāo)排放，NH4+可以回收重新回到工藝生 產(chǎn)中，其吸附樹(shù)脂通過(guò)解吸再生可重復(fù)利用;采用HCl溶液作為001×7再生劑，可以解決pH 對(duì)吸附氨氮的影響并使得再生液可再利用，解吸方便且再生后吸附容量基本保持不變;當(dāng)吸 附柱再生或者維修時(shí)，余下的吸附柱依然可以處理氨氮廢水，連續(xù)作業(yè)，達(dá)標(biāo)排放;適用范 圍廣，能處理各種氨氮廢水，不受其他共存陽(yáng)離子的影響，即便在有共存陽(yáng)離子條件下仍可 以獲得其他陽(yáng)離子的氯化物晶體。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，2～3根(以3根為好)交換柱為一組可處理氨氮濃度30～30000 mg/L的廢水。將含氨氮的廢水從交換柱頂部(或底部)進(jìn)入，經(jīng)交換樹(shù)脂吸附后料液 從底部(或頂部)流出，然后流入第二根交換柱，其換柱為主吸附柱，第二根交 換柱為保護(hù)柱(確保流出液中氨氮濃度小于15mg/L)，第三根交換柱為再生完成的備用柱。 當(dāng)根交換柱頂部(或底部)流出液pH值≥7(或達(dá)到一定體積量)時(shí)，即判交換 柱已完成吸附，此時(shí)停止進(jìn)入廢水，改用去離子水將柱內(nèi)含氨氮廢水頂出，同時(shí)將含氨氮的 廢水從第二根交換柱頂部(或底部)進(jìn)料，流出的料液進(jìn)入第三根交換柱(此時(shí)第二根交換 柱為主吸附柱，而第三根交換柱為保護(hù)柱，防止流出液中氨氮濃度超標(biāo))。用去離子水洗滌完 成的交換柱，用0.8～1.5倍樹(shù)脂床體積、濃度為3～6mol/L左右的鹽酸進(jìn)行解吸(再生)， 再生后的交換柱轉(zhuǎn)入備用狀態(tài)。三柱依次循環(huán)。
若廢水中陽(yáng)離子僅含NH4+(或游離氨)，則解吸(再生)時(shí)可獲NH4Cl濃度為120～150g/L 的純凈溶液，此溶液可直接返回鎢及稀土的濕法冶煉工藝流程中，或?qū)⒃撊芤哼M(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶 即可獲得精制氯化銨晶體。
若廢水中除含NH4+(或游離氨)外還含有其他陽(yáng)離子，則可將解吸(再生)液進(jìn)行堿化 (加入NaOH使溶液pH值達(dá)12左右)，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷凝回收蒸發(fā)出的游離氨，同時(shí)獲 得其他陽(yáng)離子的氯化物晶體。
實(shí)施例1：離子交換柱Φ40×300mm，內(nèi)裝001×7(強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂) 干樹(shù)脂275g，將氨氮濃度為810mg/L的廢水以50mL/min流量從交換柱頂部進(jìn)入，當(dāng)進(jìn)料 至14.1L時(shí)檢測(cè)到流出液pH值為7，即停止進(jìn)料，改用去離子水將余液頂出，得流出液總體 積為15.6L，其中前部分流出液體積為5.2L，經(jīng)分析氨氮濃度為10mg/L(符合15mg/L一 類排放標(biāo)準(zhǔn))，達(dá)標(biāo)排放。后部分流出液體積為10.2L，經(jīng)分析氨氮濃度為87mg/L將此流 出液按同樣流量進(jìn)入另一交換柱(規(guī)格同樣為Φ40×300mm，內(nèi)裝001×7干樹(shù)脂275g)， 10.2L溶液進(jìn)完后，流出液10.2L經(jīng)分析氨氮濃度為8mg/L。繼續(xù)定量進(jìn)入氨氮濃度為810 mg/L的廢水16.5L，其中前部分流出液體積為6.0L，經(jīng)分析氨氮濃度為25mg/L。此溶液與 前述流出液10.2L混合后經(jīng)分析氨氮濃度為14mg/L(符合15mg/L一類排放標(biāo)準(zhǔn))，后部分 流出液與水頂液合并后體積為11L，氨氮濃度為91mg/L，此溶液進(jìn)入第三根交換柱，重復(fù) 以上步驟，依次循環(huán)。
用4mol/L HCl溶液200mL對(duì)根交換柱進(jìn)行解吸(再生)，得解吸再生液220mL， 含Cl-離子98g/L，此溶液可直接返回流程使用;用4mol/L HCl溶液200mL對(duì)第二根交換 柱進(jìn)行解吸(再生)，得解吸再生液220mL，含Cl-離子124g/L，此溶液可直接返回流程使 用，也可將該溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶即可獲得精制氯化銨晶體。
實(shí)施例2：離子交換柱同例1。先將氨氮濃度為31400mg/L廢水0.4L以30mL/min從交 換柱頂部進(jìn)入，進(jìn)完后改用去離子水將余液頂出，得流出液總體積為0.7L，其中前部分流出 液體積為100mL，經(jīng)分析氨氮濃度為12mg/L(符合15mg/L一類排放標(biāo)準(zhǔn))，達(dá)標(biāo)排放。后 部分流出液體積為600mL，經(jīng)分析氨氮濃度為105mg/L將此流出液按同樣流量進(jìn)入另一交 換柱(規(guī)格同樣為Φ40×300mm，內(nèi)裝001×7干樹(shù)脂275g)，600mL溶液進(jìn)完后，流出液 (600mL)經(jīng)分析氨氮濃度為13mg/L。繼續(xù)定量進(jìn)入氨氮濃度為31400mg/L的廢水0.4L，其 中前部分流出液體積為150mL，經(jīng)分析氨氮濃度為30mg/L。此溶液與前述流出液750mL 混合后經(jīng)分析氨氮濃度為15mg/L(符合15mg/L一類排放標(biāo)準(zhǔn))，后部分流出液與水頂液合 并后體積為550mL，氨氮濃度為1050mg/L，此溶液進(jìn)入第三根交換柱，重復(fù)以上步驟，依 次循環(huán)。
用4mol/L HCl溶液200mL根交換柱進(jìn)行解吸(再生)，得解吸再生液220mL， 含Cl-離子118g/L，此溶液可直接返回流程使用;用4mol/L HCl 200mL對(duì)第二根交換柱進(jìn) 行解吸(再生)，得解吸再生液220mL，含Cl-離子103g/L，此溶液可直接返回流程使用， 也可將該溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶即可獲得精制氯化銨晶體。
實(shí)施例3：同實(shí)施例1。所不同的是將兩根交換柱串聯(lián)起來(lái)，連續(xù)進(jìn)料，即將氨氮濃度為 810mg/L的廢水以50mL/min流量從換柱頂部進(jìn)入，流出液直接進(jìn)入第二根交換柱 頂部并經(jīng)樹(shù)脂吸附后從柱底流出根交換柱進(jìn)料至15L時(shí)即停止進(jìn)料，改用去離子水 將余液頂入第二根交換柱。此時(shí)根交換柱轉(zhuǎn)入解吸(再生)作業(yè)，而第二根交換柱繼續(xù) 以40mL/min流量從頂部進(jìn)入氨氮濃度為810mg/L的廢水。從第二根交換柱流出的前部分體 積為15L的流出液，經(jīng)分析氨氮濃度為13mg/L(符合15mg/L一類排放標(biāo)準(zhǔn))，達(dá)標(biāo)排放。 當(dāng)?shù)诙粨Q柱開(kāi)始從頂部進(jìn)入氨氮濃度為810mg/L的廢水時(shí)其流出液則串接入第三根交 換柱(或反串回再生完成了換柱)。依次循環(huán)。