申请日2006.04.12
公开(公告)日2006.09.27
IPC分类号C02F1/00; C02F1/20; C02F1/66
摘要
本发明公开了一种微波废水脱氮处理方法，包括废水预处理、微波脱氮处理和气体收集三个步骤。废水预处理用于调节和稳定废水水质，调节废水的pH值到10以上，生活污水不调节pH。微波脱氮处理可使废水中的氨氮在微波的作用下以氨气的形态逸出，达到脱氮的效果。气体收集处理是对微波处理过程中逸出的氨气进行收集，避免大气污染。该方法具有氨氮脱除效率高、处理时间短、运行费用低、设备体积小和自动化程度高等优点。本方法适用于含中高浓度氨氮的废水，如焦化废水、垃圾渗滤液、化肥、农药废水和某些制药废水等，也适用于生活污水的脱氮处理。
权利要求书
1、一种废水脱氮处理方法，其步骤为：
(1)废水预处理：对氨氮浓度大于50mg/L而且pH小于10的废水，调 节其pH值为10-11，对氨氮浓度小于50mg/L而且pH大于7.0的废水， 不需要调节pH，对氨氮浓度小于50mg/L而且pH小于7.0的废水，调节其 pH值至7.0以上;
(2)微波脱氮处理：将废水通过预填有敏化剂的微波反应器，停留1- 10分钟;
(3)气体收集：在微波脱氮处理过程中，使用水或酸对微波处理过程中 蒸发出来的氨气进行吸收。
说明书
一种废水脱氮处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术，具体涉及一种废水脱氮处理方法。
技术背景
由于工农业的发展、人口的剧增及城市化，大量含氨氮的生活污水和 工业废水排入天然水体，造成水体的富营养化，导致藻类的过度繁殖，发 生水华现象。国家在中长期科技发展规划中将氮磷的污染控制作为区域环 境污染控制的重要内容。在某些高浓度氨氮废水处理中，如焦化废水、垃 圾渗滤液的氨氮达标排放仍然非常困难。因而开发高效经济的废水脱氮处 理技术非常重要。
目前的废水脱氮处理技术主要包括蒸氨法和生化法。蒸氨法通过调节 废水的pH，使氨在水蒸气加热的作用下蒸出。各种改进型生物处理技术如 A/O法、A/A/O法、A/A/O/O法、SBR法等，主要通过合理设计废水的厌 氧和好氧停留时间，使有效的发生硝化和反硝化反应，使氨氮以氮气的形 态逸出达到脱氮的效果。
上述废水脱氮处理技术的缺点为：
(1)蒸氨法使用的设备庞大，消耗的蒸汽量大，运行费用高，而且当氨 氮浓度不太高时，如小于1000mg/L时，该方法处理废水非常不经济。
(2)各种A/O法及改进型生物处理方法，要求水力停留时间长(约30 小时左右)，回流比大，投资和运行费用高，运行控制比较复杂。活性污泥 一旦受到冲击，需要较长时间才能恢复。
(3)A/O法要求废水具有比较协调的营养比，当有机物浓度很低时，A/O 工艺要求额外投加碳源，增加了处理负荷。
(4)当废水属于难降解有毒有机废水时，微生物的正常生长受到抑制， 生化处理难度较大，脱氮效果也相应的受到影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种废水脱氮处理 方法，该方法具有氨氮脱除效率高、处理时间短、废水适应面广和运行费 用低的优点。
本发明提供的一种废水脱氮处理方法，其步骤为：
(1)废水预处理：对氨氮浓度大于50mg/L而且pH小于10的废水，调 节其pH值为10-11，对氨氮浓度小于50mg/L而且pH小于7.0的废水， 调节其pH值至7.0以上，对浓度小于50mg/L而且pH大于7.0的废水，不 需要调节pH;
(2)微波脱氮处理：将废水通过预填有敏化剂的微波反应器，停留1- 10分钟;
(3)气体收集：在微波脱氮处理过程中，使用水或酸对微波处理过程中 蒸发出来的氨气进行吸收。
本发明的优点在于：
(1)使用微波处理技术，避免了生物处理的驯化过程和生物处理对废水 营养比的严格要求。无论废水中COD和氨氮呈何种比例，都可以直接进入 微波处理，不影响处理效果。
(2)实现氨氮的脱除和回收的同步进行，吸收氨气后的水或酸可以进行 氨的资源化利用。
(3)针对中高浓度氨氮废水，经微波脱氮处理后，废水的营养比恢复正 常，为后续的生物处理创造了有利条件，使用常规的生物处理即可正常运 行。
(4)对于生活污水，直接进行微波脱氮处理，氨氮即可达标排放。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的废水脱氮处理方法包括废水预处理、微波脱氮处理和气 体收集三个步骤。废水预处理用于调节和稳定废水水质，调节废水的pH值 到10以上。当氨氮浓度小于50mg/L且pH大于7的生活污水和工业废水不 需要调节pH。微波脱氮处理是将废水以一定的流速通过微波反应器，微波 反应器内预填有敏化剂，如活性炭、MnO2和铁屑，敏化剂在微波辐射作用 下会在表面形成高温点位，废水同敏化剂表面接触的过程中，其所含有的 氨氮会挥发逸出，达到脱氮的效果。气体收集是收集微波处理过程中从废 水中逸出的氨气，避免大气污染。下面分别对各步骤为进一步详细的说明：
(1)调节稳定：调节水量，均衡水质。浓度大于50mg/L而且pH小于10 的废水，加碱(5%-20%NaOH水溶液)调节废水的pH为10-11;浓度 小于50mg/L而且pH大于7.0的废水，不需要调节pH;浓度小于50mg/L 而且pH小于7.0的废水，加碱(5%-20%NaOH水溶液)调节pH大于7.0。
(2)微波处理：将废水通过预填有敏化剂(活性炭，MnO2和铁屑)的微 波反应器，停留1-10分钟，微波反应器内，敏化剂在微波辐射作用下会 在表面形成许多高温点位，废水同敏化剂表面的高温点位接触的过程中， 会发生多种物理化学反应，使废水中的氨氮以氨气的形式逸出，达到脱氮 的效果。
(3)气体收集：使用水或酸对微波处理过程中蒸发出来的氨气进行吸收， 避免二次污染，同时可以实现氨的资源化利用。
实施例1，焦化废水被认为是氨氮浓度较高的难处理的工业废水。先使 用碱(氢氧化钠)将废水的pH调节到10，放入微波反应器中辐射处理3min。 微波反应器内预填有微波敏化剂(如MnO2)，在微波辐射作用下，敏化剂 表面会形成很多的高温热点，废水同敏化剂表而接触的过程中，氨氮在高 温下会被蒸发逸出。完毕后检测废水水质发现，当废水pH调节到9.0时， 氨氮浓度由初始的380mg/L，降低到45mg/L;当废水pH调节到11时，出 水氨氮浓度小于10mg/L，达到一级排放标准。
实施例2，对氨氮浓度为18.7mg/L的城市生活污水，pH在8.0左右， 未调节pH，放入预填有敏化剂的微波反应器中。直接微波辐射2min，氨氮 浓度降低到6.3min;辐射3min时，氨氮浓度降低到1.8min。
