一种高氨氮废水的处理方法技术

本发明专利技术提出了一种高氨氮废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.向高氨氮废水投入新型高选择性分子筛，不断搅拌，得到中浓度氨氮废水；S2.向一部分中浓度氨氮废水中充入氧气，调控硝化菌实现硝化过程，与另一部分中浓度氨氮废水混合后，进入厌氧氨氧化工艺后添加甲醇，进入反硝化工艺，得到反硝化出水；S3.按比例加入Mg(OH)2和H3PO4，产生MgNH4PO4·6H2O沉淀，过滤，向滤液加入双氧水，加热至70℃‑80℃，搅拌直至不产生气泡，冷却至室温，过滤，所述滤液中氨氮含量低于1mg/L。本发明专利技术方法处理简单，降低能耗，得到附加值产品高，氨氮去除率高，去除负荷高，有广泛的应用前景。

A Treatment Method of High Ammonia Nitrogen Wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种高氨氮废水的处理方法
本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种高氨氮废水的处理方法。
技术介绍
氮素污染是引起水体富营养化的重要原因之一，控制水中含氮化合物对维持水体清洁以及防止水体富营养化具有重要作用，近年来引起了广泛的重视和研究。生物脱氮是指在微生物的联合作用下，污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化反应、反硝化反应，最后转化为氮气的过程。基本原理如下：氨化反应是指含氮有机物在氨化功能菌的代谢下，经分解转化为NH4+的过程。含氮有机物在有分子氧和无氧的条件下都能被相应的微生物所分解，释放出氨硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机氮为氮源将NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。硝化过程可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸（NO2-），第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO3-）。反硝化是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮（N2）的过程。反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物（污水中的BOD成分）作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。传统生物脱氮工艺将缺氧段置于系统前端，其发生反硝化反应产生的碱度能够少量补充硝化反应之需。另外，缺氧池中反硝化反应利用原废水中的有机物为碳源可以减少补充碳源的投加甚至不加。通过内循环将硝化反应产生的硝态氮转移到缺氧池进行反硝化反应，硝态氮中氧作为电子受体，供给反硝化菌的呼吸作用和生命活动，并完成脱氮工序。在传统生物脱氮工艺中，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%；另外含氨氮过多的水质对生物活性具有一定的抑制作用，进入到生化系统后，严重时可导致其瘫痪；硝化液回流比对系统的脱氮效果影响很大，若回流比控制过低，则无法提供充足的硝态氮进行反应，使硝化作用不完全，进而影响脱氮效果。若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。传统生物脱氮处理过程中，需要长时间高强度的曝气，造成废水处理过程能耗高；出水碳氮浓度依旧较高，难以深度脱氮除碳。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种高氨氮废水的处理方法，其目的在于，提供一种处理简单，降低能耗，得到附加值产品高，氨氮去除率高，去除负荷高的高氨氮废水处理方法。本专利技术提供一种高氨氮废水的处理方法，包括以下步骤：S1.选择性吸附：向高氨氮废水按比例投入新型高选择性分子筛，不断搅拌，测得所述废水的氨氮值为1000-1500mg/L时，过滤，滤渣进行活化再生处理循环使用，滤液为中浓度氨氮废水；所述新型高选择性分子筛由以下方法制备：将硅藻土和高岭土混合均匀后加入氢氧化钠溶液中，加热搅拌，混合均匀后过滤，洗净，加入质量为2-5倍的去离子水中，边搅拌边加入硅烷偶联剂，加入纳米二氧化硅和氧化石墨烯，紫外灯照射下搅拌2-3h，过滤，洗净，700W微波煅烧5-10min，洗涤烘干，去除杂质，烘干，研磨，得到新型高选择性分子筛；所述硅藻土、高岭土、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅和氧化石墨烯的质量比为5:2:0.2:0.5:0.3；所述氢氧化钠溶液的物质的量浓度为2mol/L；所述紫外灯的照射强度为20-50mw/cm2，波长为265-310nm；S2.生物脱氮：向一部分步骤S2中中浓度氨氮废水中充入氧气，通过调控硝化菌，实现硝化过程控制在亚硝化阶段，预计亚硝态氮积累率为80%左右，将亚硝化工艺出水与另一部分步骤S2中中浓度氨氮废水混合，配水比按照实际情况确定，中间池混合后，进入厌氧氨氧化工艺，预计进水亚硝态氮为550mg/L，氨氮为450mg/L，厌氧氨氧化处理出水后添加甲醇，进入反硝化工艺，得到反硝化出水，所述反硝化出水的氨氮值为100-150mg/L；S3.沉淀：调节步骤S2中的反硝化出水的pH值为9-11，按比例加入Mg(OH)2和H3PO4，产生MgNH4PO4·6H2O沉淀，过滤，固体留用，可作为农业肥料，滤液中的氨氮值为30mg/L，向滤液加入双氧水，加热至70℃-80℃，搅拌直至不产生气泡，冷却至室温，过滤，固体留用，可作为工业粗盐，滤液可排放，所述滤液中氨氮含量低于1mg/L。作为本专利技术进一步的改进，所述高氨氮废水的氨氮值为大于20000mg/L。作为本专利技术进一步的改进，所述高氨氮废水与新型高选择性分子筛的比例为1L：10g。作为本专利技术进一步的改进，所述滤渣的活化再生方法为：将滤渣105℃烘干1-2h后用700W微波煅烧10-12min。作为本专利技术进一步的改进，所述搅拌转速为500-700r/min。作为本专利技术进一步的改进，步骤S2中所述调控硝化菌的方法为控制pH在8-8.4，温度为35℃左右，DO浓度为2-3mg/L，泥龄大于5天。作为本专利技术进一步的改进，步骤S2中所述甲醇的添加量为300g/m3。作为本专利技术进一步的改进，步骤S3中所述Mg(OH)2和H3PO4的物质的量比值为1:1。作为本专利技术进一步的改进，步骤S3中所述反硝化出水与Mg(OH)2和H3PO4的比值为1L:(580-870)mg:(980-1470)mg。作为本专利技术进一步的改进，步骤S3中所述滤液与双氧水的比值为1L:(80-120)mg。本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术制得的新型高选择性纳米分子筛具有反应快，吸附容量高、可重复使用，效率高等特点，能高效去除水体中的氨氮从而使废水得到净化；高岭土和硅藻土天然具有多孔结构，二氧化硅和氧化石墨烯改性后制得纳米结构使其具有更低的空隙用于吸附水体中的氨氮，起到初步降低污水氨氮的作用，且成本较低，分子筛容易再生活化等特点；新型分子筛的层与层间由氢键相连，作用力大，层间电荷饱和，然而四面体层和八面体层之间的阳离子可以与其它离子发生置换反应而引入层间阳离子；2.本专利技术生物脱氮过程中厌氧氨氧化在缺氧条件下进行，不需要曝气装置供氧，可以减少能量的消耗，厌氧氨氧化以CO2作为碳源，不需要提供外加碳源，减少对碳源的消耗，产泥量低，减少剩余污泥量，污泥处置费用低，去除负荷高，最大氮负荷可达9.5kg/（m3·d）；3.本专利技术方法处理简单，降低能耗，得到附加值产品高，氨氮去除率高，去除负荷高，有广泛的应用前景。附图说明图1为测试结果对比表。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本专利技术的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本专利技术的保护范围。实施例1一种高氨氮废水的处理方法，包括以下步骤：S1.选择性吸附：向高氨氮废水（氨氮值为20000mg/L）中投入新型高选择性分子筛，投入比例为1L：10g，不断搅拌，搅拌转速为500r/min，测得所述废水的氨氮值为1000-1500mg/L时，过滤，滤渣进行活化再生处理循环使用，所述滤渣的活化再生方法为：将滤渣105℃烘干1h后用700W微波煅烧10min，滤液为中浓度氨氮废水；所述新型高选择性分子筛由以下方法制备：将50g硅藻土和20g高岭土混合均匀后加入2mol/L氢氧化钠溶液中，加热搅拌，搅拌转速为500r/min，混合均匀后过滤，洗净，加入质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高氨氮废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 选择性吸附：向高氨氮废水按比例投入新型高选择性分子筛，不断搅拌，测得所述废水的氨氮值为1000‑1500mg/L时，过滤，滤渣进行活化再生处理循环使用，滤液为中浓度氨氮废水；所述新型高选择性分子筛由以下方法制备：将硅藻土和高岭土混合均匀后加入氢氧化钠溶液中，加热搅拌，混合均匀后过滤，洗净，加入质量为2‑5倍的去离子水中，边搅拌边加入硅烷偶联剂，加入纳米二氧化硅和氧化石墨烯，紫外灯照射下搅拌2‑3h，过滤，洗净，700W微波煅烧5‑10min，洗涤烘干，去除杂质，烘干，研磨，得到新型高选择性分子筛；所述硅藻土、高岭土、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅和氧化石墨烯的质量比为5:2:0.2:0.5:0.3；所述氢氧化钠溶液的物质的量浓度为2mol/L；所述紫外灯的照射强度为20‑50mw/cm

【技术特征摘要】
1.一种高氨氮废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.选择性吸附：向高氨氮废水按比例投入新型高选择性分子筛，不断搅拌，测得所述废水的氨氮值为1000-1500mg/L时，过滤，滤渣进行活化再生处理循环使用，滤液为中浓度氨氮废水；所述新型高选择性分子筛由以下方法制备：将硅藻土和高岭土混合均匀后加入氢氧化钠溶液中，加热搅拌，混合均匀后过滤，洗净，加入质量为2-5倍的去离子水中，边搅拌边加入硅烷偶联剂，加入纳米二氧化硅和氧化石墨烯，紫外灯照射下搅拌2-3h，过滤，洗净，700W微波煅烧5-10min，洗涤烘干，去除杂质，烘干，研磨，得到新型高选择性分子筛；所述硅藻土、高岭土、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅和氧化石墨烯的质量比为5:2:0.2:0.5:0.3；所述氢氧化钠溶液的物质的量浓度为2mol/L；所述紫外灯的照射强度为20-50mw/cm2，波长为265-310nm；S2.生物脱氮：向一部分步骤S2中中浓度氨氮废水中充入氧气，通过调控硝化菌，实现硝化过程控制在亚硝化阶段，预计亚硝态氮积累率为80%左右，将亚硝化工艺出水与另一部分步骤S2中中浓度氨氮废水混合，配水比按照实际情况确定，中间池混合后，进入厌氧氨氧化工艺，预计进水亚硝态氮为550mg/L，氨氮为450mg/L，厌氧氨氧化处理出水后添加甲醇，进入反硝化工艺，得到反硝化出水，所述反硝化出水的氨氮值为100-150mg/L；S3.沉淀：调节步骤S2中的反硝化出水的pH值为9-11，按比例加入Mg(OH)2和H3PO4，产生MgNH4PO4·6H2O沉淀，过滤，固体留用，可作为农业肥料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉龙，张玉星，沈燕，张沐清，吕正平，徐烨军，徐今锐，董进成，
申请(专利权)人：见嘉环境科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32