專利名稱：一種高濃度氨氮廢水預處理方法
技術領域：
本發明屬于污水處理領域，涉及一種氨氮廢水預處理方法。
背景技術：
隨著水體富營養化的加劇，人們格外關注廢水中氨氮的去除問題。現有氨氮廢水處理技術主要有生物法、吹脫法、化學沉淀法等，但均有不足之處。生物法處理含氨氮廢水被人們認為是最行之有效、最經濟的方法，但其對含高濃度氨氮廢水則無能為力；吹脫法適合于處理高濃度氨氮廢水，但其較大的反應器、較高的污水流速和較高的能耗，限制了其在實際中的應用，最重要的是該方法帶來二次污染；傳統化學沉淀法雖能高效去除廢水中的氨氮，但該過程需要單獨調整pH值，其過程復雜、繁瑣，阻礙了該方法在實際中的應用。現有氨氮廢水處理工藝的共同不足在于，處理后的氨氮不能回收再利用。
發明內容
針對現有氨氮廢水處理工藝存在處理后的氨氮不能回收再利用的不足，本發明提供一種高濃度氨氮廢水預處理方法，所述方法為氨氮廢水進入反應池中，通過向反應池中添加復合磷酸鹽，所述復合磷酸鹽由磷酸鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽及磷酸中的兩種或兩種以上的混合物和鎂鹽復合而成，控制反應體系中各成分的摩爾比為鎂鹽磷酸鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸中的兩種或兩種以上的混合物氨氮0.1～10∶0.1～10∶1.0，其中反應時間為10～60min，pH值為8.0～9.5，隨后重力沉降10～20min，上清液排出體系，完成污水凈化。
本發明中的復合磷酸鹽既作為反應物，又作為調節體系pH值的藥劑。反應產物為磷酸銨鎂俗稱鳥糞石，可以作為復合肥來使用。
本發明的原理是，在含氨氮廢水中投加復合磷酸鹽，使氨氮轉變成沉淀，而達到去除的目的。反應方程式如下。
通過向高濃度氨氮廢水中投加復合磷酸鹽，出水中的氨氮可以通過常規污水處理工藝得到有效的去除。該方法去除廢水中的高濃度氨氮去除效率高；反應速度快；去除效果不受進水氨氮濃度的限制；最重要的是該方法免除了化學沉淀法需要單獨調整pH值的繁瑣步驟；同時可以兼顧除水中的磷酸鹽濃度；生成的磷酸銨鎂可以作為肥料，做到資源再利用。
與現有技術相比，本發明的復合磷酸鹽去除高濃度氨氮具有一定的優勢，進水濃度越高，優勢越明顯，此外，該過程不用單獨調整pH值，反應產物磷酸銨鎂可以作為肥料，為實際應用奠定了基礎，可達到資源回收再利用的目的。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式的處理過程是在一接觸反應器中完成的，具體工藝流程為氨氮廢水進入反應池中，通過向反應池中添加復合磷酸鹽，所述復合磷酸鹽由磷酸鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸中的兩種或兩種以上的混合物和鎂鹽復合而成，控制反應體系中各成分的摩爾比為鎂鹽磷酸鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸中的兩種或兩種以上的混合物氨氮＝0.1～10∶0.1～10∶1.0，其中反應時間為10～60min，pH值為8.0～9.5，隨后重力沉降10～20min，上清液排出體系，完成污水凈化。工藝流程如附圖1所示。
本實施方式中，所述鎂鹽為氯化鎂、氧化鎂或硫酸鎂。本實施方式中，所述磷酸鹽為磷酸鉀或磷酸鈉。
本實施方式中，所述磷酸二氫鹽為磷酸二氫鉀或磷酸二氫鈉。
本實施方式中，所述磷酸氫鹽為磷酸氫鉀或磷酸氫鈉。
本實施方式中，當投加兩種及以上藥劑時，其投加比例因所處理污水pH不同而異。
本實施方式中，所述復合磷酸鹽的投加形式為溶液形式或固體形式。
本實施方式中，投加復合磷酸鹽需要連續攪拌30分鐘。
本實施方式中，產物磷酸銨鎂是白色沉淀，其物質組成會因復合磷酸鹽的差異而有所不同，它可以作為復合肥料。
本實施方式中，采用復合磷酸鹽去除污水中的高濃度氨氮，進水氨氮濃度越高效果越顯著，對低濃度氨氮(低于100mg/L)效果差，所以控制氨氮廢水中氨氮的濃度大于100mg/L。
本實施方式中，所述方法可以單獨使用，也可以和其他工藝結合使用，凡是在本發明所述方法基礎上進行的改進，均屬于本發明的保護范圍。
具體實施方式
二在進水氨氮濃度為200mg/L、初始pH為7.46的廢水中加入復合磷酸鹽，使得鎂∶復合磷酸鹽(HPO42-和PO43-摩爾比為1∶3)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩爾比)，體系并沒有單獨調整pH，出水氨氮濃度降到39.14mg/L以下，去除率為80.42％以上，反應后體系pH為9.23。
具體實施方式
三在進水氨氮濃度為200mg/L、初始pH為7.42的廢水中加入復合磷酸鹽使得鎂∶復合磷酸鹽(HPO42-和PO43-摩爾比為2∶1)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩爾比)，體系并沒有單獨調整pH，出水氨氮濃度降到20.93mg/L以下，去除率為89.54％，反應后體系pH為9.42。
具體實施方式
四在進水氨氮濃度為200mg/L、初始pH為7.40的廢水中加入復合磷酸鹽，使得鎂∶混合磷酸鹽(HPO42-和PO43-摩爾比為1∶4)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩爾比)，體系并沒有單獨調整pH，出水氨氮濃度降到44.13mg/L以下，去除率為77.94％，反應后體系pH為9.83。
具體實施方式
五在進水氨氮濃度為200mg/L、初始pH為7.96的廢水中加入復合磷酸鹽，使得鎂∶混合磷酸鹽(H2PO4-和HPO42-摩爾比為1∶3)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩爾比)，體系并沒有單獨調整pH，出水氨氮濃度降到54.13mg/L以下，去除率為72.94％，反應后體系pH為9.43。
具體實施方式
六在進水氨氮濃度為200mg/L、初始pH為8.56的廢水中加入復合磷酸鹽，使得鎂∶混合磷酸鹽(H2PO42-、HPO42-和PO43-摩爾比為1∶1∶1)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩爾比)，體系并沒有單獨調整pH，出水氨氮濃度降到58.26mg/L以下，去除率為75.63％，反應后體系pH為9.83。
權利要求
1.一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于所述方法為氨氮廢水進入反應池中，通過向反應池中添加復合磷酸鹽，所述復合磷酸鹽由磷酸鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸中的兩種或兩種以上的混合物和鎂鹽復合而成，控制反應體系中各成分的摩爾比為鎂鹽∶磷酸鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸中的兩種或兩種以上的混合物∶氨氮＝0.1～10∶0.1～10∶1.0，其中反應時間為10～60min，pH值為8.0～9.5，隨后重力沉降10～20min，上清液排出體系，完成污水凈化。
2.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于所述鎂鹽為氯化鎂、氧化鎂或硫酸鎂。
3.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于所述磷酸鹽為磷酸鉀或磷酸鈉。
4.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于所述磷酸二氫鹽為磷酸二氫鉀或磷酸二氫鈉。
5.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于所述磷酸氫鹽為磷酸氫鉀或磷酸氫鈉。
6.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于所述氨氮廢水中氨氮的濃度大于100mg/L。
7.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于所述復合磷酸鹽的投加形式為溶液形式或固體形式。
8.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢水預處理方法，其特征在于投加復合磷酸鹽需要連續攪拌30分鐘。
全文摘要
一種高濃度氨氮廢水預處理方法，屬于污水處理領域。針對現有氨氮廢水處理工藝存在處理后的氨氮不能回收再利用的不足，本發明所述方法為氨氮廢水進入反應池中，通過向反應池中添加復合磷酸鹽，所述復合磷酸鹽由磷酸鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽、磷酸中的兩種或兩種以上的混合物和鎂鹽復合而成，其中反應時間為10～60min，pH值為8.0～9.5，隨后重力沉降10～20min，上清液排出體系，完成污水凈化。與現有技術相比，本發明的復合磷酸鹽去除高濃度氨氮具有一定的優勢，進水濃度越高，優勢越明顯，此外，該過程不用單獨調整pH值，反應產物磷酸銨鎂可以作為肥料，為實際應用奠定了基礎，可達到資源回收再利用的目的。
文檔編號C05B17/00GK1872724SQ20061001019
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月21日 優先權日2006年6月21日
發明者李偉光, 閆立龍, 李娟 申請人:哈爾濱工業大學