公布日：2023.03.17
申请日：2023.02.03
分类号：C02F9/00(2023.01)I;B01J49/30(2023.01)I;C02F1/42(2017.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体地说，涉及深度去除废水中高浓度硝态氮的方法。其包括以下步骤：将废水通入沉淀池内进行静置产生污泥沉淀后，再经加压过滤筛除废水中悬浮杂质完成废水的滤杂预处理；将废水通入反应池，并投放树脂床初步吸附废水中的含氮污染物；在反应池两端通入直流电，进而通过离子交换实现树脂床的电再生并释放氮气；对废水进行细菌消杀并筛除水中沉淀物后将废水向外界排放。本发明中通过树脂床吸附NH4+离子减少硝态氮浓度，并通过直流电场使得离子与树脂床结合，树脂床释放吸附离子并再生，使树脂床处于交换‑再生的平衡状态，提高树脂床的吸附效率，不需要添加额外的酸、碱对树脂进行化学再生可有效降低成本。
权利要求书
1.深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将废水通入沉淀池内进行静置产生污泥沉淀后，再经加压过滤筛除废水中悬浮杂质完成废水的滤杂预处理；S2、将废水通入反应池，并向反应池内投放树脂床初步吸附废水中的含氮污染物；S3、向反应池中加入活泼金属并在反应池两端通入直流电，水被电离产生离子，进而通过离子交换实现树脂床的电再生并释放氮气；S4、对废水进行细菌消杀并筛除水中沉淀物后将废水向外界排放；所述S3中，氮气释放具体过程为水被电离产生的离子在直流电场的作用下进行定向迁移，离子透过阴阳离子交换膜与树脂床结合，使得树脂床释放先前吸附的硝酸根离子并再生，水中被电离产生的氢气作为还原剂，活泼金属作为催化剂，使得水中硝酸盐被还原为氮气。
2.根据权利要求1所述的深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于：所述S1中，所述沉淀池为斜管填料式沉淀池，并且斜管内水流的弗劳德数为1×10-3-1×10-4。
3.根据权利要求1所述的深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于：所述S1中，废水通过加压式带式过滤机筛除水中悬浮杂质，并且加压式带式过滤机的过滤精度为25-85μm。
4.根据权利要求1所述的深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于：所述S1中，废水加压过滤时的压力保持在5-20mpa。
5.根据权利要求1所述的深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于：所述S2中，树脂床材质为优先交换硝酸盐的大孔强碱性阴离子交换树脂。
6.根据权利要求1所述的深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于：所述S2中，所述反应池内两端设有阴阳离子交换膜。
7.根据权利要求1所述的深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于：所述S3中，反应池中的电离过程重复3-8次。
8.根据权利要求1所述的深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，其特征在于：所述S4中，通过紫外线照射水体进行灭菌消毒，并且紫外线的照射剂量为20-50mJ/cm2。
发明内容
本发明的目的在于提供深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明目的在于，提供了深度去除废水中高浓度硝态氮的方法，包括以下步骤：
S1、将废水通入沉淀池内进行静置产生污泥沉淀后，再经加压过滤筛除废水中悬浮杂质完成废水的滤杂预处理；
S2、将废水通入反应池，并向反应池内投放树脂床初步吸附废水中的含氮污染物；
S3、向反应池中加入活泼金属并在反应池两端通入直流电，水被电离产生离子，进而通过离子交换实现树脂床的电再生并释放氮气；
S4、对废水进行细菌消杀并筛除水中沉淀物后将废水向外界排放。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1中，所述沉淀池为斜管填料式沉淀池，并且斜管内水流的弗劳德数为1×10-3-1×10-4。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1中，废水通过加压式带式过滤机筛除水中悬浮杂质，并且加压式带式过滤机的过滤精度为25-85μm。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1中，废水加压过滤时的压力保持在5-20mpa。
作为本技术方案的进一步改进，所述S2中，树脂床材质为优先交换硝酸盐的大孔强碱性阴离子交换树脂。
作为本技术方案的进一步改进，所述S2中，所述反应池内两端设有阴阳离子交换膜。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3中，氮气释放具体过程为水被电离产生的离子在直流电场的作用下进行定向迁移，离子透过阴阳离子交换膜与树脂床结合，使得树脂床释放先前吸附的硝酸根离子并再生，水中被电离产生的氢气作为还原剂，活泼金属作为催化剂，使得水中硝酸盐被还原为氮气。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3中，反应池中的电离过程重复3-8次。
作为本技术方案的进一步改进，所述S4中，通过紫外线照射水体进行灭菌消毒，并且紫外线的照射剂量为20-50mJ/cm2。
本发明中，将废水通入斜管填料式沉淀池内进行静置，使得废水中污泥沉淀，完成污泥的沉淀后，再经加压式带式过滤机筛除废水中悬浮杂质以实现废水的滤杂预处理，将废水通入反应池，并向反应池内投放树脂床，通过树脂床的活性基团即磺酸基和活动离子吸附废水中的NH4+离子以初步吸附并减少硝态氮浓度，向反应池中加入活泼金属如铁铜等并在反应池两端通入直流电，水被电离产生的氢离子和氢氧根离子在直流电场的作用下进行定向迁移，离子透过阴阳离子交换膜与树脂床结合，使得树脂床释放先前吸附的NH4+离子并再生，使树脂床处于交换-再生的平衡状态，提高树脂床的吸附效率，并且以水中被电离产生的氢气作为还原剂，活泼金属作为催化剂，使得水中被树脂床释放的NH4+被还原为氮气，通过重复此过程减少废水中NH4+离子浓度，从而减少和铵盐结合生成硝态氮的量，进而达到深度去除废水中高浓度硝态氮的目的，完成对废水中硝态氮的治理后，通过紫外线照射水体进行灭菌消毒并筛除水中沉淀物后将废水向外界排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该深度去除废水中高浓度硝态氮的方法中，先将废水通入沉淀池内去除废水中的污泥沉淀，再经过滤机筛除悬浮杂质以实现废水的滤杂预处理，通过树脂床的活性基团吸附废水中NH4+离子以减少硝态氮浓度，并通过水被电离产生的离子在直流电场的作用下透过阴阳离子交换膜定向迁移与树脂床结合，树脂床释放先前吸附的NH4+离子并再生，使树脂床处于交换-再生的平衡状态，提高树脂床的吸附效率，不需要添加额外的酸、碱对树脂进行化学再生可有效降低成本，并且以水中被电离产生的氢气作为还原剂，活泼金属作为催化剂，使得水中被树脂床释放的NH4+被还原为氮气，通过重复此过程减少废水中NH4+离子浓度，从而减少和铵盐结合生成硝态氮的量，进而达到深度去除废水中高浓度硝态氮的目的。
（发明人：梁林海;郭坤然;童悦;范秀丽;高峰坤;石万里）
