氨氮废水催化氧化处理方法技术

本发明专利技术提供了一种氨氮废水催化氧化处理方法，包括以下步骤：催化氧化：向氨氮废水中加入催化氧化剂，在pH值5～10条件下进行催化氧化反应，得到出水和脱氮出水；电解：向脱氮出水补充氯盐后进行电解，得到催化氧化剂，催化氧化剂回流入催化氧化步骤中，作为催化氧化剂使用；其中脱氮出水的水量和氨氮废水的进水量按WC1×Qe＝(7.6～8.0)WN×Qi计算，其中Qe为脱氮出水的流量，Qi为氨氮废水的流量，WC1为电解步骤中电解液的氯的质量浓度，WN为氨氮废水中氨氮的质量浓度。本发明专利技术提供的方法能避免对环境的二次污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，包括以下步骤：催化氧化：向氨氮废水中加入催化氧化剂，在pH值5～10条件下进行催化氧化反应，得到出水和脱氮出水；电解：向脱氮出水补充氯盐后进行电解，得到催化氧化剂，催化氧化剂回流入催化氧化步骤中，作为催化氧化剂使用；其中脱氮出水的水量和氨氮废水的进水量按WC1×Qe＝(7.6～8.0)WN×Qi计算，其中Qe为脱氮出水的流量，Qi为氨氮废水的流量，WC1为电解步骤中电解液的氯的质量浓度，WN为氨氮废水中氨氮的质量浓度。本专利技术提供的方法能避免对环境的二次污染。【专利说明】
本专利技术涉及氨氮废水处理领域，特别地，涉及一种。
技术介绍
氨氮废水来源广泛是主要的水体污染物之一，水体中氨氮超标会引起藻类和其它微生物大量繁殖，造成水体富营养化，加快水体溶解氧的消耗，导致水生物死亡。 现有催化氧化处理氨氮废水方法多集中于对催化氧化过程中诸如电流密度、电极距等常规参数的研究，以获得对氨氮废水具有较好处理效果的工艺参数。但对这些参数的调整难以实现对处理过程中废水所发生反应的实时监控。因而常会在反应过程中产生亚硝酸盐、三氯化氮等有毒有害物质，造成反应不可控。如CN102701334A中公开的利用催化氧化法处理黄金冶炼废水中的氨氮，处理后出水氨氮浓度稳定低于10mg/L。该工艺尽管实现了废水中氨氮的高效、稳定脱除，但在电解过程中容易产生亚硝酸盐，对环境造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种，以解决现有技术中催化氧化法处理氨氮废水反应过程中产生亚硝酸盐等二次污染的技术问题。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种，包括以下步骤:催化氧化:向氨氮废水中加入催化氧化剂，在pH值5?10条件下进行催化氧化反应，得到出水和脱氮出水；电解:向脱氮出水补充氯盐后进行电解，得到催化氧化剂，催化氧化剂回流入催化氧化步骤中，作为催化氧化剂使用；其中脱氮出水的水量和氨氮废水的进水量按WciXQe = (7.6?8.0) WnXQi计算，其中Qe为脱氮出水的流量，Qi为氨氮废水的流量，Wa为电解步骤中电解液的氯的质量浓度，Wn为氨氮废水中氨氮的质量浓度。 进一步地,催化氧化处理步骤中的pH值为7?9。 进一步地，催化氧化过程中氧化还原电位为400?1000mV。 进一步地，催化氧化处理步骤中的氧化还原电位为600?800mV。 进一步地，电解时，电解溶液的氯离子浓度为5?40g/L ;优选氯盐为氯化钠或氯化钾。 进一步地，电解时，电解溶液的氯离子浓度为20?30g/L。 进一步地，测定氧化还原电位的参比电极为Hg和HgCl2。 进一步地，氨氮废水中氨氮浓度为20?400mg/L。 本专利技术具有以下有益效果: 本专利技术提供的方法通过同时控制催化氧化反应过程中的反应液的pH值、氨氮废水进水量和脱氮出水的水量，实现整个处理过程中氨氮均以间接氧化的方式进行反应。减少亚硝酸盐或三氯化氮的生成，避免对环境的二次污染。通过循环使用脱氮出水中的次氯酸根，提高氯盐的利用率，节约电解能耗和成本。 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。 【专利附图】【附图说明】 构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1是本专利技术优选实施例的工艺流程示意图；以及 图2是本专利技术优选实施例的设备流程示意图。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 催化氧化法处理氨氮废水包括直接氧化和间接氧化，反应式如下: 直接氧化主要发生以下反应方程式: 2NH3+60r-6e_ = N2 丨 +6H20(I) NH3+70r-6e_ = N02>5H20(2) 间接氧化主要发生以下反应方程式: 2CF = Cl2+2e_(3) C12+H20 = HC10+HC1(4) 2NH3+3HC10 = N2 f +3HC1+3H20(5) 2NH4++20r+3HC10 = N2 f +3HC1+5H20 (6) NH3+3HC10 = NCl3 f +3H20(7) NH/+3HC10 = NCl3 ? +3H++3H20(8) 直接氧化主要是依靠电解过程中电子转移，将废水中的氨氮去除，氨氮直接氧化后的产物为氮气(N2)或亚硝酸盐(NO2—)。由于式(I)和式(2)反应条件接近，因而通过控制工艺条件难以稳定控制，因而所得出水中亚硝酸盐含量过高。 间接氧化主要是依靠电解过程中产生的次氯酸根，将氨或铵根离子氧化去除。氨氮间接氧化后的产物为氮气或三氯化氮。间接氧化过程中主要发生式(5)、(6), (7)、(8)，当发生式(7)和(8)时常会产生三氯化氮。三氯化氮会产生恶臭气体并分解为氨气和次氯酸，对环境造成二次污染。现有技术中需要同时控制PH值、电解槽中所用电极距、电流密度等参数来防止式(7)、(8)反应的发生。而这些参数在反应过程中是实时变化的，因而在反应过程中难以完全避免式(7)、(8)反应的发生。 参见图1，本专利技术提供的催化氧化法处理氨氮废水通过控制氨氮废水的pH值为5?10、脱氮出水的水量和氨氮废水的进水量，使得催化氧化过程中仅发生间接氧化反应过程中的式(3)?出)。而无需控制催化氧化槽中的其他参数。其他参数按常规方法进行即可。优选PH值为7?9能保证催化氧化反应快速、稳定的进行。本专利技术对脱氮出水进行电解，避免了直接电解氨氮废水时，由于废水中氨氮浓度过高，导致电解过程中产生亚硝酸盐的问题。 电解过程中所用电解液为脱氮出水补加氯盐后所得的溶液。该溶液中氨氮浓度很低且含有大量的次氯酸根，因而能避免发生式(I)和式(2)。 经过催化氧化处理的氨氮废水由两部分组成。一部分是出水，这部分出水可以直接排放。另一部分为脱氮出水，这部分脱氮出水进入后续的电解步骤中。经过电解后所得产物作为催化氧化步骤中的催化氧化剂使用。氨氮废水的进水量和脱氮出水的水量可以依据以下公式=WaXQe = (7.6?8.0) WnXQi计算，其中Qe为脱氮出水的流量，Qi为氨氮废水的流量，Wci为电解步骤中电解液的氯的质量浓度，Wn为氨氮废水中氨氮的质量浓度。按此公式计算得到的脱氮出水的电解量、氨氮废水的进水量与PH值协同作用避免三氯化氮的产生。废水经催化氧化处理后，脱氮出水进入电解槽中进行电解，脱氮出水中剩余的次氯酸根可以作为氧化剂回用。按此式计算回用脱氮出水能将氯的回收率提高至50%。提高废水中氯的利用率。如果不按此进行回用则无法保证仅发生式(3)?(6)的反应。同时Qe与Qi比过低，会导致氯利用率过低；Qe与Qi比过高，会导致氨氮废水处理能力过低，电催化还原效率降低，所得排出水中氨氮浓度高。 优选控制催化氧化过程中氧化还原电位为400?1000mV。ORP电位低于400mV，则氨氮去除效率较低；0RP电位高于lOOOmv，则催化氧化剂加入量过大造成浪费。由式(5)? (6)可知，氨氮的间接氧化过程主要通过氧化还原反应进行。因此选择氧化还原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨氮废水催化氧化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：催化氧化：向所述氨氮废水中加入催化氧化剂，在pH值5～10条件下进行催化氧化反应，得到出水和脱氮出水；电解：向所述脱氮出水补充氯盐后进行电解，得到所述催化氧化剂，所述催化氧化剂回流入所述催化氧化步骤中，作为催化氧化剂使用；其中所述脱氮出水的水量和所述氨氮废水的进水量按WC1×Qe＝(7.6～8.0)WN×Qi计算，其中Qe为所述脱氮出水的流量，Qi为所述氨氮废水的流量，WC1为所述电解步骤中电解液的氯的质量浓度，WN为所述氨氮废水中氨氮的质量浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周康根，彭佳乐，姜科，
申请(专利权)人：湖南康盟环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43