一种高盐高硝工业废水处理方法及系统技术方案

技术编号:23360025 阅读:103 留言:0更新日期:2020-02-18 15:54
本发明专利技术涉及一种高盐高硝工业废水处理方法及系统,所述处理方法包括前处理中和除盐、电还原除硝氮、氯气吸收除氨氮和电氧化产氯步骤,使得处理水样在各步处理程序之间既顺序流转又相互耦合,提出了两套借助三个特性循环—钠循环、氯循环和碱循环来解决高盐高硝工业废水治理的处理系统;并提出了一系列判据参数、标准、方法和三个控制方程,从参数控制方面定量指导有关药剂的按需添加、配制和精准投放,从而实现了处理水样在每一步骤的有效处理和在各步处理程序之间的顺序协调稳定流转,既保证了除硝任务的完成,又可充分利用和消纳转化过程的过剩产碱能力,还可避免药剂过量使用和浪费,同时又能做到对最终出水次氯化物含量的最大限制。

A treatment method and system of high salt and high nitrate industrial wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种高盐高硝工业废水处理方法及系统
本专利技术涉及废水处理的
,具体涉及一种高盐高硝工业废水处理方法及系统。
技术介绍
当前,含硝废水排放已成为水环境污染的重要源头之一,特别是高盐高硝工业废水,由于往往具有量大、浓度高和水质复杂等特点,其大量和集中排放会对环境水质造成严重冲击。但是,到目前为止,尚未发现对这类废水有经济有效的处理办法,致使硝酸盐水体污染愈发严重,而在排放标准收紧和排放管控强化的地区,有关企业则面临着限产、停产的威胁,进而影响到了当地的经济发展。传统的含硝废水处理方法包括有物理法、化学法、生物法及它们的联合处理方法。物理法包括电渗析、反渗透、离子交换等,但物理方法的处理结果只是硝酸盐的转移,没有解决其最终去向。化学法往往要通过添加高化学活性的还原剂,需要投入较高的原料成本,且往往伴随有其他产物的生成,从而造成二次污染。生物反硝技术仅对特殊少数水样有效,而对高盐高硝废水而言基本是无效的。反硝细菌难以在高盐环境下生存,反硝作用需要有碳源提供营养,而且,生物法往往具有处理效率低、抗处理负荷变动冲击能力差等缺陷。在传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高盐高硝工业废水处理方法,其特征在于,包括如下步骤:/n(1)电还原除硝氮:/n废水中的硝酸根在电化学反应器中发生电还原反应生成N

【技术特征摘要】
1.一种高盐高硝工业废水处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)电还原除硝氮:
废水中的硝酸根在电化学反应器中发生电还原反应生成N2和NH4+,同时还副产H2和OH-;
(2)氯气吸收除氨氮
利用步骤(1)产生的OH-吸收氯气,并对NH4+进行化学氧化,产生N2和Cl-;
(3)电氧化析氧析氯
利用步骤(2)产生的Cl-和步骤(1)产生的OH-发生电氧化反应,产生氯气和氧气,氯气回到步骤(2)中进行吸收。


2.根据权利要求1所述的废水处理方法,其特征在于,还包括利用步骤(1)产生的碱进行除盐或调节碱度的前处理步骤。


3.根据权利要求1所述的废水处理方法,其特征在于,包括启动阶段,所述启动阶段为下游处理准备能够匹配上游处理的原水衍生物样本,并满足为达到稳定操作所需要的各项条件;
启动阶段中电解处理时的阳极水样是碱性盐水,所述阳极水样的流量等于批处理原水负荷,采用去离子水或纯净水根据阳极配碱强度CAJ和阳极配盐强度CAY加入氯化钠和氢氧化钠来配制。


4.根据权利要求1所述的废水处理方法,其特征在于,处理过程中,还涉及用于指导水样在四步处理步骤之间顺序流转的一系列判据参数、判别标准、判别方法和三个控制方程,具体如下:
判据参数包括除盐负荷、电迁移度、产铵能力、最高余碱度、出碱能力、产氯强度、有效氯度、最高阳极配碱强度和阳极配碱强度欠额等,判据标准和方法包括水样种类判别标准、判别方法及启动阶段阳极水样初始配料标准、判别方法;
第一个控制方程为氯气吸收进水碱度控制方程:CXJ=C*YJ+4CNH4+;
其中,CXJ—氯气吸收碱度,氯气吸收进水中氢氧根离子的摩尔浓度;
C*YJ—最高余碱度,余碱度的最大值,电迁移度减去三倍产铵能力后的余额;
CNH4+—产铵能力,处理1升水电还原过程所生产的铵离子的摩尔数;
第二个控制方程为电氧化进水产氯强度控制方程:CCl=C*YJ+3CNH4+-CYJ(0≤CYJ≤C*YJ);
其中,CC—产氯强度,电氧化处理处理1升水样所产生的氯原子的摩尔数;
C*YJ—最高余碱度,余碱度的最大值,电迁移度减去三倍产铵能力后的余额;
CNH4+—产铵能力,处理1升水电还原过程所生产的铵离子的摩尔数;
CYJ—余碱度,电氧化处理进水中氢氧根离子的摩尔浓度;
第三个控制方程为启动阶段阳极配碱强度控制方程:CAJ=C*AJ–x,其中C*AJ=(1+r)C*YJ+3rCNH4+;
其中,CAJ—阳极配碱强度,启动阶段配制1升阳极水样所需要外加的氢氧化钠的摩尔数;
C*AJ—最高阳极配碱强度,阳极配碱强度的最大值;
x—阳极配碱强度欠额,阳极配碱强度小于最高阳极配碱强度的差值。


5.一种实施权利要求1-4任一项所述的高盐高硝工业废水处理方法的等体积批处理系统,其特征在于,包括前处理系统、电化学处理系统和氯气吸收系统;
所述前处理系统包括中和沉淀罐、过滤器和储水罐;
所述电化学处理系统包括直流电源、电化学反应器、阴极循环罐和阳极循环罐;...

【专利技术属性】
技术研发人员:康鹏张红飞章乐
申请(专利权)人:碳能科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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