本發明涉及廢水處理領域,具體涉及一種含氨氮廢水的處理方法。
背景技術:
氨氮在生態環境中存在非常廣泛,存在形式也多種多樣,氮源是生物生長必不可缺少的營養素,我們人類的生存及動植物的正常生長都需要氮源。氨氮在水中的主要存在形態有有機氮(主要存在于有機物中)、氨氮(主要存在形式為離子態NH4+及分子態NH3)、硝酸鹽氮(NO3-N)及亞硝酸鹽氮(NO2-N),氨氮的主要來源可以分為“自然來源”及“人為來源”兩種。含氮物質的自然來源主要包含生物固氮、降水降塵等,而人為來源主要包括主要包括工業生產及城市生活產生的各類廢水及地表徑流等。近年來,隨著社會經濟的快速發展及人們生活水平的提高,工業生產及城市生活產生的廢水量日益增多,越來越多高氨氮廢水的排入水體環境,給水體環境中生物生存構成巨大的威脅。高濃度氨氮廢水可以造成水體富營養化,我們可以從分析水的水質、需要達到的排放標準和經濟效益等方面來綜合選擇適宜的氨氮處理方法。目前去除氨氮的方法主要分為兩大類,第一類是自然法,這類方法主要是通過自然界本身的氮循環消耗部分氨氮,第二類是人工法,主要包括物理法、化學法、生物法等。目前大多數處理氨氮廢水的脫氮工藝是以生物處理為主或生物處理和物理化學相結合的方法,對于高氨氮廢水的處理方法,單靠物理、化學法等常規技術根本不能經濟有效的治理目的,存在處理效果差,運行費用高的問題。
技術實現要素:
要解決的技術問題:本發明的目的是提供一種含氨氮廢水的處理方法,提供一種效率高的,對氨氮除效果好,用雙頻超聲波和生物降解作用下處理氨氮廢水的方法。
技術方案:一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入聚1-4wt‰聚丙烯酰胺、2-6wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為150-180r/min,攪拌時間為30-60min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為10-12,利用雙頻超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為20-30℃,氣液比600:1-800:1,吹脫時間30-90min,低頻頻率20-26kHz,高頻頻率0.8-1MHz;
(3) 生物降解:將含金橙黃微小桿菌8-20wt%的菌液,加入至廢水中,菌液和廢水比為1:20-1:30,將廢水的溫度控制在10-40℃范圍在,,處理時間為6-14h;
(4) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入3wt-5wt%陽離子交換樹脂,攪拌20-50min,轉速為120-160r/min,靜置吸附30-40min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
進一步的,所述的一種含氨氮廢水的處理方法,其特征在于:所述步驟(1)中轉速為160-180r/min,攪拌時間為40-50分鐘。
進一步的,所述的一種含氨氮廢水的處理方法,其特征在于:所述步驟(2)中苛性堿或石灰調整廢水的pH。
進一步的,所述的一種含氨氮廢水的處理方法,其特征在于:所述步驟(2)中溫度為25℃,氣液比650:1-720:1,吹脫時間50-70min,低頻頻率24kHz,高頻頻率0.9MHz。
進一步的,所述的一種含氨氮廢水的處理方法,其特征在于:所述步驟(3)中菌液濃度為12-18wt%,菌液和廢水比為1:25,溫度為25-37℃,處理時間為8-12h。
進一步的,所述的一種含氨氮廢水的處理方法,其特征在于:所述步驟(4)中陽離子交換樹脂用15%的HCl,溶液靜止浸泡24h,再蒸餾水洗至中性。
進一步的,所述的一種含氨氮廢水的處理方法,其特征在于:所述步驟(4)中攪拌30-40min,轉速為140r/min,靜置吸附35min。
有益效果:經本方法對廢水進行處理后,能有效地處理含氨氮廢水,氨氮含量為1582mg/L的廢水經本方法處理后其氨氮濃度為4.2mg/L,pH為6.9,本發明的廢水處理方法適用于處理難度較大的高氨氮廢水處理,其污染物濃度高,波動大,排放指標要求嚴格。
具體實施方式
實施例1
一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入1wt‰聚丙烯酰胺、6wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為150r/min,攪拌時間為60min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為12,利用雙頻超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為20℃,氣液比800:1,吹脫時間30min,低頻頻率20kHz,高頻頻率1MHz;
(3) 生物降解:將含金橙黃微小桿菌20wt%的菌液,加入至廢水中,菌液和廢水比為1:30,將廢水的溫度控制在10℃范圍在,,處理時間為14h;
(4) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入3wt%陽離子交換樹脂,攪拌20min,轉速為120r/min,靜置吸附40min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
實施例2
一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入4wt‰聚丙烯酰胺、2wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為180r/min,攪拌時間為30min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為10,利用雙頻超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為30℃,氣液比600:1,吹脫時間90min,低頻頻率26kHz,高頻頻率0.8MHz;
(3) 生物降解:將含金橙黃微小桿菌8wt%的菌液,加入至廢水中,菌液和廢水比為1:20,將廢水的溫度控制在40℃范圍在,,處理時間為6h;
(4) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入5wt%陽離子交換樹脂,攪拌50min,轉速為160r/min,靜置吸附30min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
實施例3
一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入2wt‰聚丙烯酰胺、5wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為160r/min,攪拌時間為50min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為10,利用雙頻超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為25℃,氣液比650:1,吹脫時間50min,低頻頻率24kHz,高頻頻率0.9MHz;
(3) 生物降解:將含金橙黃微小桿菌12wt%的菌液,加入至廢水中,菌液和廢水比為1:25,將廢水的溫度控制在25℃范圍在,處理時間為12h;
(4) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入3wt%陽離子交換樹脂,攪拌30min,轉速為140r/min,靜置吸附35min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
實施例4
一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入3wt‰聚丙烯酰胺、3wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為180r/min,攪拌時間為40min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為12,利用雙頻超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為25℃,氣液比720:1,吹脫時間70min,低頻頻率24kHz,高頻頻率0.9MHz;
(3) 生物降解:將含金橙黃微小桿菌18wt%的菌液,加入至廢水中,菌液和廢水比為1:25,將廢水的溫度控制在37℃范圍在,處理時間為8h;
(4) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入5wt%陽離子交換樹脂,攪拌40min,轉速為140r/min,靜置吸附35min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
實施例5
一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入2.5wt‰聚丙烯酰胺、4wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為170r/min,攪拌時間為45min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為10-12,利用雙頻超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為25℃,氣液比690:1,吹脫時間60min,低頻頻率24kHz,高頻頻率0.9MHz;
(3) 生物降解:將含金橙黃微小桿菌15wt%的菌液,加入至廢水中,菌液和廢水比為1:25,將廢水的溫度控制在35℃范圍在,處理時間為10h;
(4) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入4wt%陽離子交換樹脂,攪拌35min,轉速為140r/min,靜置吸附35min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
對比例1
一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入1wt‰聚丙烯酰胺、6wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為150r/min,攪拌時間為60min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為12,利用超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為20℃,氣液比800:1,吹脫時間30min,頻率20kHz;
(3) 生物降解:將含金橙黃微小桿菌20wt%的菌液,加入至廢水中,菌液和廢水比為1:30,將廢水的溫度控制在10℃范圍在,,處理時間為14h;
(4) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入3wt%陽離子交換樹脂,攪拌20min,轉速為120r/min,靜置吸附40min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
對比例2
一種含氨氮廢水的處理方法,包括以下步驟:
(1) 預處理:取含氨氮雜質的廢水,加入4wt‰聚丙烯酰胺、2wt‰聚合氯化鋁絮凝劑,充分攪拌后過濾大部分膠體及懸浮物,轉速為180r/min,攪拌時間為30min;
(2) 超聲吹脫處理:將廢水pH調整為10,利用雙頻超聲波組合進行處理吹脫處理,溫度為30℃,氣液比600:1,吹脫時間90min,低頻頻率26kHz,高頻頻率0.8MHz;
(3) 離子交換樹脂:在經步驟(3)處理的廢水中加入5wt%陽離子交換樹脂,攪拌50min,轉速為160r/min,靜置吸附30min,進行交換吸附后,倒出上清液,得處理后廢水。
本方法能有效地處理含氨氮廢水,氨氮去除率情況見下表1,氨氮含量為1582mg/L的廢水經本方法處理后其氨氮濃度為4.2mg/L,pH為6.9,本發明的廢水處理方法適用于處理難度較大的高氨氮廢水處理,其污染物濃度高,波動大,排放指標要求嚴格。
表1 經本法處理后的含氨氮廢水去除情況