一种氨氮废水处理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种氨氮废水处理方法及系统，利用磷酸铵锰的溶度积常数显著低于其他形态锰盐的溶度积常数，先对氨氮废水进行水质调整，加入磷酸盐溶液并调节pH为7～10，然后加入二价锰离子溶液，使得铵根离子与磷酸根离子、二价锰离子充分反应生成磷酸铵锰沉淀，通过固液分离完成氨氮去除，再通入氧化剂使水体中残留的二价锰离子转化为固态二氧化锰分离除去，所得产水的氨氮去除率≥90％，所得磷酸铵锰的纯度大于85％，具有良好的环保和经济效益。具有良好的环保和经济效益。具有良好的环保和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种氨氮废水处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及废水处理
，特别是一种氨氮废水处理方法及系统。

技术介绍

[0002]氨氮是一种营养物质，任由其排放到自然水体环境中会导致富营养化问题。因此在现代环保领域，对于氨氮的去除颇为注重。在最新的排放标准中，也对其排放含量标准设置了严格的控制指标。
[0003]对于氨氮去除，目前主要应用的技术有：吹脱法、化学沉淀法、离子交换法以及生物处理法。其中吹脱法通常用于高浓度氨氮指标废水处理，生物法则适用于低浓度的氨氮废水处理，离子交换法因有大量再生液排放有一定的二次污染产生，因此上述方法都具备一定的应用限制条件。相比而言，化学沉淀法则具有更为广泛的浓度适用范围，可通过投加药剂的量来完成氨氮最终浓度的控制，工程使用相对便捷。但目前化学沉淀法主要利用磷酸铵镁法进行处理，该方法在应用中存在诸多的问题，导致其应用受限。其一，磷酸铵镁的溶度积常数与磷酸镁的溶度积常数过于接近，因此在实际工业中很难通过有效的手段控制沉淀副反应的产生，因而限制了氨氮的去除率；其二，磷酸是一种多元酸，其在水溶液中有着多种形态，这也加剧了水中物质形态的转化，继而限制了氨氮的磷酸铵镁反应的生成。
[0004]为了解决上述问题，需要一种效果更为显著的沉淀反应来进行废水中氨氮的去除。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为弥补现有技术所存在的不足，本专利技术提供一种氨氮废水处理方法及系统。
[0006]本专利技术解决问题的技术方案如下：
[0007]为了解决上述氨氮废水处理的技术问题，本专利技术通过分析磷酸铵锰的沉淀特性，同离子形态的组合，结合工程反应控制手段，充分发挥磷酸铵锰的沉淀特性，满足完成氨氮从水体中去除的同时，又可避免锰离子的残留，从而提供了一种有效的水中氨氮去除方法。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种氨氮废水处理方法，包括以下步骤：
[0009]S1、向氨氮废水中加入磷酸盐溶液，调节pH为7～10，加入二价锰离子溶液，固液分离，得到磷酸铵锰固体和清液Ⅰ；
[0010]S2、向清液Ⅰ中加入氧化剂，使清液Ⅰ中残留的二价锰离子转化为固态二氧化锰，形成二氧化锰悬浮液；
[0011]S3、对二氧化锰悬浮液进行膜分离，得到清液Ⅱ即为处理后产水。
[0012]进一步地，所述磷酸盐溶液为磷酸溶液、磷酸氢二钠溶液、磷酸二氢钠溶液中任一种。
[0013]进一步地，所述调节pH具体为加入碱溶液。
[0014]进一步地，所述二价锰离子溶液为氯化锰溶液或硫酸锰溶液。
[0015]进一步地，步骤S1中加入二价锰离子溶液后还包括搅拌。
[0016]进一步地，所述固液分离选自重力沉降、滤布过滤或膜过滤。
[0017]进一步地，所述二价锰离子与铵根离子的摩尔比为1.2～1.5:1。
[0018]进一步地，所述铵根离子与磷酸根离子的摩尔比为1:1～1.1。
[0019]进一步地，所述氧化剂为空气、氧气、次氯酸钠、双氧水或过氧化物中的一种或几种的复合。
[0020]进一步地，步骤S2中加入氧化剂后还包括搅拌。
[0021]进一步地，步骤S3中所述膜分离的精度小于5μm。
[0022]本专利技术提供的氨氮废水处理方法，产水的氨氮去除率≥90％，所得磷酸铵锰的纯度大于85％。
[0023]本专利技术第二方面提供一种氨氮废水处理系统，包括依次流体连通的反应槽Ⅰ、反应槽Ⅱ、固液分离装置、氧化反应槽、膜分离装置；
[0024]所述反应槽Ⅰ，设有氨氮废水进口、磷酸盐溶液进液口、碱溶液进液口和调整后废水出口，用于对氨氮废水进行水质调整；
[0025]所述反应槽Ⅱ，设有调整后废水进口、二价锰离子溶液进液口和反应后水体出口，用于使磷酸铵锰溶液充分反应；所述调整后废水进口与所述反应槽Ⅰ的调整后废水出口连通；
[0026]所述固液分离装置，设有反应后水体入口和清液Ⅰ出口，用于将水体中反应析出的磷酸铵锰分离出来；所述反应后水体入口与所述反应槽Ⅱ的反应后水体出口连通；
[0027]所述氧化反应槽，设有清液Ⅰ入口、氧化剂加入口和二氧化锰悬浮液出口，用于将水体中二价锰离子转化为固态的二氧化锰；所述清液Ⅰ入口与所述固液分离装置的清液Ⅰ出口连通；
[0028]所述膜分离装置，设有二氧化锰悬浮液入口和清液Ⅱ出口，用于将水体中反应析出的二氧化锰分离出来；所述二氧化锰悬浮液入口与所述氧化反应槽的二氧化锰悬浮液出口连通。
[0029]本专利技术的主要处理对象为氨氮废水，利用磷酸铵锰的溶度积常数显著低于其他形态锰盐的溶度积常数，先对氨氮废水进行水质调整，加入磷酸盐溶液并调节pH为7～10，然后加入二价锰离子溶液，使得铵根离子与磷酸根离子、二价锰离子充分反应生成磷酸铵锰沉淀，通过固液分离完成氨氮去除，再通入氧化剂使水体中残留的二价锰离子转化为固态二氧化锰分离除去，所得产水的氨氮去除率≥90％，所得磷酸铵锰的纯度大于85％，具有良好的环保和经济效益。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0031]1.本专利技术提供的氨氮废水处理方法首先加入磷酸盐溶液并调节pH，然后加入二价锰离子溶液，通过控制铵锰比例，使反应生成磷酸铵锰，由于磷酸铵锰的溶度积常数显著低于其他形态锰盐的溶度积常数，因此反应控制更为容易，氨氮去除效率高。
[0032]2、本专利技术中磷酸铵锰的物质分子构型明确，产物类别单一，可通过反应完成氨氮去除的同时，将其转化为磷酸铵锰的产物进行离子回收，创造有益的经济价值；水体残留的锰离子通过氧化转化为可通过精密过滤与水体分离完全的固态二氧化锰，转化过程方便可
控，使得锰离子残留量极少，产水保障性好。
[0033]3、本专利技术提供的氨氮废水处理系统控制简单，运行成本低、抗冲击性强，通过调节加药量能够处理不同浓度的氨氮废水，产水质量稳定，便于推广。
附图说明
[0034]图1为本专利技术一较佳实施例氨氮废水处理系统示意图。
[0035]图2为本专利技术另一较佳实施例氨氮废水处理系统示意图。
[0036]其中，1
‑
反应槽Ⅰ；2
‑
反应槽Ⅱ；3
‑
固液分离装置；4
‑
氧化反应槽；5
‑
膜分离装置；51
‑
膜分离池；52
‑
浸没式陶瓷膜；53
‑
抽吸水泵；54
‑
管式分离膜；55
‑
升压水泵；001
‑
磷酸盐溶液进液口；002
‑
碱液进液口；003
‑
二价锰离子溶液进液口；004
‑
氧化剂加入口。
具体实施方式
[0037]一种氨氮废水处理方法，包括如下步骤：
[0038]S1、向氨氮废水中加入磷酸盐溶液，调节pH为7～10，加入二价锰离子溶液，固液分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨氮废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、向氨氮废水中加入磷酸盐溶液，调节pH为7～10，加入二价锰离子溶液，固液分离，得到磷酸铵锰固体和清液Ⅰ；S2、向清液Ⅰ中加入氧化剂，使清液Ⅰ中残留的二价锰离子转化为固态二氧化锰，形成二氧化锰悬浮液；S3、对二氧化锰悬浮液进行膜分离，得到清液Ⅱ即为处理后产水。2.如权利要求1所述的氨氮废水处理方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：1)所述磷酸盐溶液为磷酸溶液、磷酸氢二钠溶液、磷酸二氢钠溶液中任一种；2)所述调节pH具体为加入碱溶液；3)所述二价锰离子溶液为氯化锰溶液或硫酸锰溶液；4)步骤S1中加入二价锰离子溶液后还包括搅拌；5)所述固液分离选自重力沉降、滤布过滤或膜过滤；6)所述铵根离子与磷酸根离子的摩尔比为1:1～1.1；7)所述二价锰离子与铵根离子的摩尔比为1.2～1.5:1；8)所述氧化剂为空气、氧气、次氯酸钠、双氧水或过氧化物中的一种或几种的复合；9)步骤S2中加入氧化剂后还包括搅拌；10)步骤S3中所述膜分离的精度小于5μm；11)产水的氨氮去除率≥90％，所得磷酸铵锰的纯度大于85％。3.如权利要求2所述的氨氮废水处理方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：i.特征2)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液；ii.特征4)中，所述搅拌控制搅拌雷诺数为50000～1000000，时间为1～5小时；iii.特征5)中，固液分离后水中悬浮物浓度小于30ppm；iv.特征8)中，所述氧化剂为空气时，控制气水比为6～15:1。4.一种氨氮废水处理系统，其特征在于，包括依次流体连通的反应槽Ⅰ(1)、反应槽Ⅱ(2)、固液分离装置(3)、氧化反应槽(4)、膜分离装置(5)；所述反应槽Ⅰ(1)，设有氨氮废水进口、磷酸盐溶液进液口(001)、碱溶液进液口(002)和调整后废水出口，用于对氨氮废水进行水质调整；所述反应槽Ⅱ(2)，设有调整后废水进口、二价锰离子溶液进液口(003)和反应后水体出口，用于使磷酸铵锰溶液充分反应；所述调整后废水进口与所述反应槽Ⅰ(1)的调整后废水出口连通；所述固液分离装置(3)，设有反应后水体入口和清液Ⅰ出口，用于将水体中反应析出的磷酸铵锰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王厦，
申请(专利权)人：上海言征分离技术有限公司，
类型：发明
国别省市：