專利名稱：一種低溫快速去除廢水中cod、氨氮物質的方法
技術領域：
本發明涉及一種低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法，屬于污水處理凈化技術領域。
背景技術：
眾所周知，任何污水中都存在高濃度的COD、氨氮物質，由于大部分為分散態物質， 一般使用絮凝劑等藥物沉淀澄清處理或者生化處理。但總有一部分溶解態COD、氨氮物質， 不但不容易氧化、混凝，且幾乎沒有可生化性，處理難度非常大。新的國家排放標準的大幅提高使傳統處理方法受到嚴峻挑戰。目前，此COD、氨氮物質去除只能采用RO膜反滲透方法處理。但反滲透不但建設投資非常高，而且運行成本每噸水超過10元，一般業主無法承受。 再者，膜過濾去除200mg/L以上的C0D、氨氮物質時，成品水最多占50%，剩余50%的濃水將更難處理。同時，污水處理的生化法在冬季低溫時不能發揮其凈化效力。
因此，急需一種能夠在低溫(5 15°C)時能夠正常運行的物化處理方法，與此同時，還應該保證該工藝運行成本低、占地面積小、操作簡便、保證投資和運行的費用。針對以上問題，近幾年，我公司經過潛心研究，開發出吸附原理的強效速吸纖維塔及其方法，用以去除較低濃度最難處理的C0D、氨氮物質。發明內容
本發明克服了廢水中C0D、氨氮物質處理方法中，RO膜反滲透法成本高、生化法低溫環境下無法適用的問題，提供了一種高效、成本低的去除方法。
一種低溫快速去除廢水中C0D、氨氮物質的方法，方法如下在經二級處理的廢水中添加絮凝劑并進行絮凝處理，再將上述處理液輸入氣浮選擇池，最后輸入強效速吸纖維吸附塔進行吸附過濾，出水即可。二級處理的廢水是污水處理領域的通用稱呼，二級處理最常用的是生物處理法，它能大幅度地除去廢水中呈膠體和溶解狀態的有機物，但還存留一定量的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機物、溶解性無機物和氮磷等藻類增值營養物，并含有病毒和細菌。
進一步地，所述強效速吸纖維吸附塔中強效速吸纖維的中孔參數具體為中孔直徑為3 lOnm，中孔體積與纖維孔體積比為40 70% (即有效孔隙率)。優選地，中孔直徑為4 6nm，中孔體積與纖維總孔體積比為45 65%。
所述強效速吸纖維吸附塔中強效速吸纖維采用棉花為原材料，經高溫活化、化學改性兩步生成，成品纖維為氈狀。具體地，該塔主要由塔體本身和內部結構組成，塔體一般采用直徑2. 0米，高度3. 5米，材質為碳鋼材料即可，這種塔體在市場上是公開銷售的，在此不作過多介紹。其中，強效速吸纖維采用棉花為原材料，經高溫活化、化學改性兩步生成，成品纖維為氈狀，是性能優于活性炭的高效活性纖維。其中的超微粒子以各種方式結合在一起，形成豐富的納米空間，形成的這些空間的大小與超微粒子處于同一個數量級，從而造就了較大的比表面積。其含有的許多不規則結構-雜環結構或含有表面官能團，這是造成強效速吸纖維比表面積大、吸脫附速率快、吸附效率高的主要原因。
所述絮凝劑為無機絮凝劑聚合氧化鋁或聚合硫酸鋁，投加量為10 20mg/L，或為有機絮凝劑聚丙烯酰胺，投加量為0. 3 0. 8mg/L。
氣浮選擇池的操作條件為，氣水混合中氣含量不小于IOmg/ L，流速為10 30m/ h。
強效速吸纖維吸附塔的運行壓力為0. 1 0. 4Mpa,流速為15 30m/h。
操作時，向來水中加入適量的絮凝劑，對原水中的懸浮物、膠體、菌藻、油類等雜質進行脫穩作用和破桁架作用，然后通過氣浮選擇將水中溶于水的氣體等物質以浮渣的形式排出，最后通過強效速吸纖維吸附塔吸附，使大部分小分子物質吸附，從而降低水中COD、氨氮物質含量，并能有效改善水中的濁度和色度。
強效速吸纖維吸附塔吸附飽和后可采用兩種方法解吸，一是采用蒸汽解吸再生， 再生前應先把罐排空，然后通入2 3公斤壓力飽和蒸汽，約30分鐘即可再生一個單塔；二是使用3%氫氧化鈉溶液，空塔后將溶液以3公斤壓力打入即可，每次消耗溶液為吸附塔體積的2倍。解吸水含有幾萬毫克升的高濃度C0D，可排入解吸液池，加入藥劑后使其沉淀，上清液返回生化前調節池，沉淀物經壓濾機壓榨掩埋或發酵堆肥，也可潑煤炭燒掉。
本發明低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法適用于普通城市污水處理和非城市污水的低溫處理，在低溫5 15°C，COD含量為50 200mg/L、氨氮物質含量為10 100mg/L范圍內，通過調整運行和操作系數，出水COD彡50mg/L甚至可達20mg/L以下，產生濃水不到處理水量的1%，且塔內填料可順利洗脫再生，使用壽命5年以上，運行成本和建設投資分別為RO膜技術的二十分之一和五分之一。
具體實施方式
以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
實施例1采用本實施例1方法處理我國北方的城市二級廢水，溫度范圍為8 15°C，平均溫度為12°C，COD濃度為120mg/L，氨氮濃度為50mg/L，水量為100噸/小時，水量變化范圍在士 10% ο
強效速吸纖維的比表面積為2000m2/g，有效孔隙率為95%，中孔參數為中孔直徑為3nm，中孔體積與纖維孔體積比為55%。
操作時，廢水與絮凝劑聚合氯化鋁結合反應10分鐘后沉淀，絮凝劑加入量為 15mg/L ；然后以10m/h的速度流經氣浮選擇池，氣浮選擇池的氣含量為13mg/L ；最后以 15m/h的流速流經強效速吸纖維吸附塔，采用平流推進，運行壓力為0. 15Mpa,以中心管自下而上運行。
單體運行周期為48小時，處理量為1000噸，處理后出水中COD為30mg/L，氨氮為 7mg/L,處理后的廢水可以回用或是直接排放。
實施例2廢水為實施例1所述城市二級廢水，不同之處在于強效速吸纖維的中孔參數為中孔直徑為6nm，中孔體積與纖維孔體積比為70%。
操作時，廢水與絮凝劑聚合硫酸鋁結合反應10分鐘后沉淀，絮凝劑加入量為 20mg/L ；然后以20m/h的速度流經氣浮選擇池，氣浮選擇池的氣含量為12mg/L ；最后以 22m/h的流速流經強效速吸纖維吸附塔，采用平流推進，運行壓力為0. 25Mpa,以中心管自下而上運行。
單體運行周期為48小時，處理量為800噸，處理后出水中COD為33mg/L，氨氮為 8mg/L,處理后的廢水可以回用或是直接排放。
實施例3廢水為實施例1所述城市二級廢水，不同之處在于強效速吸纖維的中孔參數為中孔直徑為lOnm，中孔體積與纖維孔體積比為40%。
操作時，廢水與絮凝劑聚丙烯酰胺結合反應10分鐘后沉淀，絮凝劑加入量為 0. 55mg/L ；然后以30m/h的速度流經氣浮選擇池，氣浮選擇池的氣含量為12mg/L ；最后以 30m/h的流速流經強效速吸纖維吸附塔，采用平流推進，運行壓力為0. 4Mpa,以中心管自下而上運行。
單體運行周期為48小時，處理量為900噸，處理后出水中COD為35mg/L，氨氮為 8mg/L,處理后的廢水可以回用或是直接排放。
實施例4實施例1中廢水處理進行48小時后，應該對強效速吸纖維吸附塔進行沖洗，初裝時單體干重為100kg，清水吸濕后為180kg，使用后稱重為2(^kg，對使用后的纖維進行沖洗，壓力為0.3ΜΡ 1，時間為8分鐘。沖洗后稱重為180.50kg，分析原因可能是因為纖維在使用的過程中壓力導致纖維密度增加所致。沖洗后的纖維重新投入使用，以此實現對強效速吸纖維的解吸。
保持上述條件不變，對再次使用后的纖維進行沖洗并稱重，得到重量為180. 49kg, 變化量不到千分之一。可以忽略不計。由此可以看出，強效速吸纖維在使用并解吸后，質量并沒有減少，可以適應水處理工程中長期、高負荷使用運行同時保證高效處理效率。
權利要求
1.一種低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法，其特征在于，方法如下在經二級處理的廢水中添加絮凝劑并進行絮凝處理，再將上述處理液輸入氣浮選擇池，最后輸入強效速吸纖維吸附塔進行吸附過濾，出水即可。
2.按照權利要求1所述的低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法，其特征在于，所述強效速吸纖維吸附塔中強效速吸纖維的中孔參數為中孔直徑為3 lOnm，中孔體積與纖維孔體積比為40 70%。
3.按照權利要求1所述的低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法，其特征在于，中孔直徑為4 6nm，中孔體積與纖維總孔體積比為45 65%。
4.按照權利要求1所述的低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法，其特征在于，所述強效速吸纖維吸附塔中強效速吸纖維采用棉花為原材料，經高溫活化、化學改性兩步生成，成品纖維為氈狀。
5.按照權利要求2-4任一權利要求所述的低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法，其特征在于，強效速吸纖維吸附塔的運行壓力為0. 1 0. 4Mpa，流速為15 30m/h。
6.按照權利要求2-4任一權利要求所述的低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法， 其特征在于，所述絮凝劑為聚合氧化鋁或聚合硫酸鋁，投加量為10 20mg/L。
7.按照權利要求2-4任一權利要求所述的低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法， 其特征在于，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺，投加量為0. 3 0. 8mg/L。
8.按照權利要求2-4任一權利要求所述的低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法， 其特征在于，氣浮選擇池的操作條件為，氣水混合中氣的含量不小于IOmg/ L，流速為10 30m/ho
全文摘要
一種低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法，方法如下在經二級處理的廢水中添加絮凝劑并進行絮凝處理，再將上述處理液輸入氣浮選擇池，最后輸入強效速吸纖維吸附塔進行吸附過濾，出水即可。本發明低溫快速去除廢水中COD、氨氮物質的方法適用于普通城市污水處理和非城市污水的低溫處理，在低溫5～15℃，COD含量為50～200mg/L、氨氮物質含量為10～100mg/L范圍內，通過調整運行和操作系數，出水COD≤50mg/L甚至可達20mg/L以下，產生濃水不到處理水量的1%，且塔內填料可順利洗脫再生，使用壽命5年以上，運行成本和建設投資分別為RO膜技術的二十分之一和五分之一。
文檔編號C02F1/24GK102491552SQ20111037860
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者姜雪 申請人:北京天大開元環保科技有限公司