本发明专利技术提供了一种电解锰生产末端废水中氨氮的处理和回收方法。它是将电解锰生产末端废水经过除铬、除锰、过滤等预处理后调节pH为10左右，使NH4+转化为NH3?H2O，用自制含铜阳离子交换树脂吸附废水中的NH3；当树脂吸附NH3达到饱和后，用H2SO4作为再生剂，在pH为4左右的弱酸性条件下将吸附饱和的树脂进行脱附再生。利用本发明专利技术的方法可以使电解锰生产末端废水经上述处理后，废水中氨氮浓度低于国家规定的排放要求，同时可将废水中的氨氮分离回收，从而实现电解锰行业高浓度氨氮废水的有效治理与资源的回收利用，具有显著的环境、经济及社会效益。
Treatment and recovery method of ammonia nitrogen in terminal wastewater of electrolytic manganese production
The invention provides a method for treating and recovering ammonia nitrogen in the end waste water of electrolytic manganese production. It is the end of the production of electrolytic manganese wastewater after removal of chromium, manganese, filtering after the pretreatment of pH was adjusted to about 10, the conversion of NH4+ to NH3? H2O, made of copper cation exchange resin in the adsorption of NH3; when the NH3 resin adsorption reached saturation, as regeneration agent with H2SO4 in pH about 4 of the acidic condition will be saturated resin desorption regeneration. By using the method of the invention can make the production of electrolytic manganese waste water after the treatment, ammonia concentration is lower than the national emission requirements, while the separation and recovery of ammonia nitrogen in wastewater recycling, so as to realize the effective governance of high concentration ammonia nitrogen wastewater by electrolytic manganese industry and the use of the resources, environment, has the remarkable economic and social benefits the.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解锰生产末端废水中高浓度氨氮的处理和回收利用技术，具体来说 是采用自制的含铜阳离子交换树脂实现对废水中的高浓度NH4+进行选择性的分离和回收 利用。
技术介绍
电解锰是一种重要的工业原料，广泛应用于冶金、化工、轻工、电子材料等部门， “无锰不成钢”，在钢铁工业中，电解锰的用量仅次于铁。目前我国的电解锰生产主要是用碳 酸锰矿石加硫酸制取硫酸锰，然后进行电解获得，每生产1吨电解锰，排放废水约4飞吨，其 中高浓度的氨氮废水主要来源于压滤、净化、电解等车间、生产辅助用锅炉房和尾矿库渗滤 液，浓度约1000 2000mg/L。目前，国内的电解锰废水大部分采用“还原_中和沉淀法”工艺进行治理，它只针 对废水中的铬、锰离子进行去除，对氨氮的去除无任何作用。国内绝大多数的电解锰厂未对 氨氮进行处理就直接排放，造成重大的环境污染，随着近几年电解锰行业对环境的污染情 况日益加剧，相关标准陆续制定公布，国家已将氨氮列入“十二五”重点控制污染物名录，氨 氮的污染控制成为当前非常紧迫的任务。本专利技术针对电解锰废水的特点，采用一套废水中高浓度氨氮的去除及回收利用的 新技术，在处理废水的同时回收资源。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种电解锰生产末端废水高浓度氨氮的处理和回收方 法，利用本专利技术方法最终能使电解锰废水中氨氮浓度达到国家规定的排放标准要求，并且 可以从中分离回收绝大部分的NH4+重新回用于电解锰生产，实现废水治理和资源回收利用 的有机结合。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种，其步骤如下a.将电解锰生产末端废水经过常规除铬、除锰、过滤处理后调节pH为纩10，使NH4+转 化为ΝΗ3·Η20，在20°C的条件下，采用逐级流态交换吸附方式，利用阳离子交换树脂负载的 过渡金属离子吸附废水中的NH3 ；b.当上述阳离子交换树脂在吸附达到饱和后，用H2SO4作为再生剂，在pH为4左右的 条件下，对吸附饱和的交换树脂进行脱附再生。上述步骤a中经过吸附的出水可直接达标(GB8978-1996)排放。如上所述的处理和回收方法，其中，步骤a中所述的阳离子交换树脂为自制的含 有过渡金属的阳离子交换树脂。如上所述的处理和回收方法，其中，步骤a中所述的阳离子交换树脂为自制的含 铜阳离子交换树脂。如上所述的处理和回收方法，其中，所述的含有铜离子的阳离子交换树脂是将 0. 5^1. 5mol/L的CuSO4流过装有一种弱酸性阳离子交换树脂的离子交换柱使其穿透，从而 使其转化成含铜阳离子型交换树脂；所述的弱酸性阳离子交换树脂是指含有弱酸性交换基团羧酸基一COOH的阳离子交 换树脂。如上所述的处理和回收方法，其特征是，所述的弱酸性阳离子交换树脂为大孔型 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂。如上所述的处理和回收方法，其中，上述步骤b中所述再生剂H2SO4W浓度为 1 2mol/L。如上所述的处理和回收方法，其中，上述步骤b中产生的再生液为(NH4)2SO4，可将 其回用到电解锰的生产工艺中，氨氮浓度低于3000mg/L的再生液可将其套用于下批含铜 阳离子交换树脂的再生步骤。如上所述的处理和回收方法，其中，本专利技术中阳离子交换吸附优选采用“三级流态 逐级交换吸附——同步再生”工艺所述的三级流态逐级交换，即一级吸附出水作为二级吸 附进水，二级吸附出水作为三级吸附进水，采用机械搅拌等方式使树脂充分吸附NH3分子至 饱和，在某一级进行交换吸附的同时，对其他级已吸附饱和的阳离子交换树脂实施同步再 生。如此进行，可以保证整个装置的高效率运行。如上所述的处理和回收方法，其中，所述的三级流态逐级交换工艺为利用在线氨 氮检测仪和工业计算机控制所有阀门和流量的自动操作方式。本专利技术的有益效果在于本专利技术可以使电解锰生产末端废水经上述处理后，出水氨氮浓度达到国家规定的排放 标准(GB8978-1996)，即氨氮浓度< 15mg/L，去除率> 98%。同时可将废水中的高浓度氨氮 分离回收，其回收率> 98%，从而实现了废水的有效治理和资源的回收利用。整个工艺流程 可采用工业计算机控制，实现自动化运行，提高了系统运行的稳定性，减少了人力成本，降 低了劳动强度。具体实施例方式本专利技术方法的吸附原理如下(1)含铜离子的阳离子交换树脂的制备权利要求1.一种，其特征是，步骤如下a.将电解锰生产末端废水经过除铬、除锰、过滤处理后调节pH为纩10，使NH4+转化为 ΝΗ3·Η20，在20°C的条件下，采用逐级流态化交换吸附方式，用阳离子交换树脂吸附废水中的 NH3;b.当阳离子交换树脂吸附NH3达到饱和后，用H2SO4作为再生剂，在pH为4 4.5的 条件下，对吸附饱和的交换树脂进行脱附再生。2.根据权利要求1所述的处理和回收方法，其特征是，步骤a中所述的阳离子交换树脂 为含有过渡金属的阳离子交换树脂。3.根据权利要求2所述的处理和回收方法，其特征是，所述的含有过渡金属的阳离子 交换树脂为含有铜离子的阳离子交换树脂。4.根据权利要求3所述的处理和回收方法，其特征是，所述的含有铜离子的阳离子交 换树脂是将0. 5^1. 5mol/L的CuSO4流过装有弱酸性阳离子交换树脂的离子交换柱使其穿 透，从而使其转化成含有铜离子的阳离子型交换树脂。5.根据权利要求4所述的处理和回收方法，其特征是，所述的弱酸性阳离子交换树脂 为大孔型丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂。6.根据权利1所述的处理和回收方法，其特征是，步骤b中所述的再生剂的浓度 为 1 anol/L。7.根据权利1所述的处理和回收方法，其特征是，步骤b中产生的再生液为(NH4)2SO4, 将其回用到电解锰的生产工艺中；氨氮浓度低于3000mg/L的再生液套用于下批含铜阳离 子交换树脂的再生步骤。8.根据权利要求1所述的处理和回收方法，其特征是，步骤a中所述的逐级流态化交换 吸附方式为三级流态化交换吸附工艺，采用震荡搅拌方法使树脂充分吸附至饱和，一级吸 附出水作为二级吸附进水，二级吸附出水作为三级吸附进水。9.根据权利要求8所述的处理和回收方法，其特征是，所述的三级流态逐级交换工艺 利用在线氨氮检测仪和工业计算机控制所有阀门和流量的自动操作。全文摘要本专利技术提供了一种。它是将电解锰生产末端废水经过除铬、除锰、过滤等预处理后调节pH为10左右，使NH4+转化为NH3 H2O，用自制含铜阳离子交换树脂吸附废水中的NH3；当树脂吸附NH3达到饱和后，用H2SO4作为再生剂，在pH为4左右的弱酸性条件下将吸附饱和的树脂进行脱附再生。利用本专利技术的方法可以使电解锰生产末端废水经上述处理后，废水中氨氮浓度低于国家规定的排放要求，同时可将废水中的氨氮分离回收，从而实现电解锰行业高浓度氨氮废水的有效治理与资源的回收利用，具有显著的环境、经济及社会效益。文档编号C02F1/42GK102120658SQ20111003353公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日专利技术者但智钢, 周长波, 段宁, 潘涔轩, 王璠, 马聪, 高小娟 申请人:中国环境科学研究院本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电解锰生产末端废水中氨氮的处理和回收方法，其特征是，步骤如下：ａ． 将电解锰生产末端废水经过除铬、除锰、过滤处理后调节ｐＨ为９～１０，使ＮＨ４＋转化为ＮＨ３·Ｈ２Ｏ，在２０℃的条件下，采用逐级流态化交换吸附方式，用阳离子交换树脂吸附废水中的ＮＨ３；ｂ． 当阳离子交换树脂吸附ＮＨ３达到饱和后，用Ｈ２ＳＯ４作为再生剂，在ｐＨ为４～４．５的条件下，对吸附饱和的交换树脂进行脱附再生。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段宁，王璠，但智钢，潘涔轩，周长波，马聪，高小娟，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：11
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