申请日2018.12.28
公开(公告)日2019.03.26
IPC分类号C02F9/04; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种脱除氨氮的污水处理方法，包括如下步骤：调节污水的酸碱度至pH为8.0～9.5，加入氧化镁，混合均匀;加入磷酸二氢钠，充分反应后，加入混凝剂进行混凝，生成混凝沉淀;将混凝沉淀与液相分离，在液相中加入次氯酸钠，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。该脱除氨氮的污水处理方法脱除氨氮的效果较好，成本低，适合大范围的推广使用。
权利要求书
1.一种脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
调节污水的酸碱度至pH为8.0～9.5，加入氧化镁，混合均匀;
加入磷酸二氢钠，充分反应后，加入混凝剂进行混凝，生成混凝沉淀;
除去所述混凝沉淀收集液相，在所述液相中加入次氯酸钠，使所述液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
2.根据权利要求1所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述得初级处理液相后还包括调节初级处理液相的酸碱度至pH为6～9，后进入生化系统进行处理的步骤。
3.根据权利要求2所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述调节初级处理液相的酸碱度至pH为7～8。
4.根据权利要求2所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述调节初级处理液相的酸碱度的是采用加入硫酸氢钠或硫酸的方式进行调节。
5.根据权利要求1所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述调节污水的酸碱度是采用加入片碱的方式进行调节。
6.根据权利要求1所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述加入氧化镁是按照所述氧化镁与所述污水中的氨氮的摩尔比为(0.8～1.2):1的比例添加。
7.根据权利要求1所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述加入磷酸二氢钠是按照所述磷酸二氢钠、所述氧化镁以及所述污水中的氨氮的摩尔比为(1～1.5):(0.8～1.2):1的比例添加。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述在液相中加入次氯酸钠是按照所述次氯酸钠与所述液相中氨氮的摩尔比为1:(16～22)的比例添加，发生的氧化还原反应的电位为280mV～320mV。
9.根据权利要求8所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述混凝剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、或聚合氯化铝与聚丙烯酰胺的混合物。
10.根据权利要求9所述的脱除氨氮的污水处理方法，其特征在于，所述调节污水的酸碱度至pH为8.5～9.0。
说明书
脱除氨氮的污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水治理领域，特别涉及一种脱除氨氮的污水处理方法。
背景技术
脱除污水中氨氮的方法有很多种，主要有：物理法、化学法以及生物法，其中物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化以及固定化生物技术等处理技术。目前，比较实用的方法有：折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。
折点加氯法需要大量添加氯，运行费用高，只适用于处理低浓度氨氮废水，处理高浓度氨氮废水时性价比过低;离子交换法具有工艺简单、氨氮去除率高的特点，适用于中低浓度的氨氮废水(<500mg/L)，对于高浓度的氨氮废水会因树脂频繁再生而造成操作困难，且再生液为高浓度氨氮废水，仍需进一步处理;氨吹脱法比较适合处理高浓度氨氮废水，但吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是温度影响比较大，气温低时效率会大大降低，现在许多吹脱装置考虑到经济性，没有回收氨，直接排放到大气中，造成大气污染;化学沉淀法的缺点是由于受磷酸氨镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再加大投入的药剂量，去除效果不明显。
目前，大部分脱除污水中氨氮的方法都存在脱除效果差的问题。
发明内容
基于此，有必要提出一种脱除氨氮的污水处理方法，以解决传统的脱除氨氮的污水处理方法脱除效果差的问题。
一种脱除氨氮的污水处理方法，包括如下步骤：
调节污水的酸碱度至pH为8.0～9.5，加入氧化镁，混合均匀;
加入磷酸二氢钠，充分反应后，加入混凝剂进行混凝，生成混凝沉淀;
除去所述混凝沉淀收集液相，在所述液相中加入次氯酸钠，使所述液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
在其中一个实施例中，所述得初级处理液相后还包括调节初级处理液相的酸碱度至pH为6～9，后进入生化系统进行处理的步骤。
在其中一个实施例中，所述调节初级处理液相的酸碱度至pH为7～8。
在其中一个实施例中，所述调节初级处理液相的酸碱度的是采用加入硫酸氢钠或硫酸的方式进行调节。
在其中一个实施例中，所述调节污水的酸碱度是采用加入片碱的方式进行调节。
在其中一个实施例中，所述加入氧化镁是按照所述氧化镁与所述污水中的氨氮的摩尔比为(0.8～1.2):1的比例添加。
在其中一个实施例中，所述加入磷酸二氢钠是按照所述磷酸二氢钠、所述氧化镁以及所述污水中的氨氮的摩尔比为(1～1.5):(0.8～1.2):1的比例添加。
在其中一个实施例中，所述在液相中加入次氯酸钠是按照所述次氯酸钠与所述液相中氨氮的摩尔比为1:(16～22)的比例添加，发生的氧化还原反应的电位为280mV～320mV。
在其中一个实施例中，所述混凝剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、或聚合氯化铝与聚丙烯酰胺的混合物。
在其中一个实施例中，所述调节污水的酸碱度至pH为8.5～9.0。
上述脱除氨氮的污水处理方法先通过加入氧化镁以及磷酸二氢钠充分反应后，加入混凝剂生成混凝沉淀降低污水中的氨氮的浓度;后采用氧化还原反应，将混凝后液相中的氨氮还原成N2，使污水中的氨氮浓度进一步的降低。与传统的化学沉淀法相比，上述脱除氨氮的污水处理方法按照一定的比例加入氧化镁和磷酸二氢钠进行脱除后，改变了传统的继续向废水中增加入氧化镁和磷酸二氢钠投入量的做法，而是采用氧化还原的方式进一步除去污水的氨氮，避免了传统的方法受磷酸铵镁溶度积的限制，采用本发明脱除氨氮的污水处理方法能够提高氨氮的脱除效果。
本发明在脱除氨氮的过程中生成的混凝沉淀为磷酸铵镁，而磷酸铵镁俗称鸟粪石，鸟粪石可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂，实现废物利用，抵消一部分成本，从而使成本降低。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明涉及一种脱除氨氮的污水处理方法，包括如下步骤：
步骤S1：调节污水的酸碱度。
在污水中加入片碱，使污水的酸碱度调节至pH为8.0～9.5，优选地，使污水的酸碱度调节至pH为8.5～9.0。
步骤S2：混凝。
在经步骤S1调节后的污水中，加入氧化镁，使氧化镁与污水中氨氮的摩尔比为(0.8～1.2):1，优选地，按照氧化镁与污水中的氨氮的摩尔比为1:1的比例添加，再加入磷酸二氢钠，按照氧化镁、磷酸二氢钠以及污水中的氨氮的摩尔比为(0.8～1.2):(1～1.5):1的比例添加，充分反应后，添加混凝剂进行混凝，生成混凝沉淀，其中混凝剂为PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)中的至少一种。
步骤S3：氧化还原反应。
将步骤S2中的混凝沉淀与液相分离，在液相中加入次氯酸钠或者通入臭氧，按照次氯酸钠与液相中氨氮的摩尔比为1:(16～22)的比例添加，并发生氧化还原反应，氧化还原反应的电位为280～320mV，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。优选地，在液相中加入次氯酸钠按照次氯酸钠与液相中氨氮的摩尔比为1:(18～20)的比例添加。
步骤S4：生化系统后处理。
将步骤S3得到的初级处理液相的加入硫酸氢钠，使其酸碱度调节至pH为6～9，后进入生化系统进行后续处理，优选的采用A2O工艺进行处理。
以下为具体实施方式：
实施例1
实施例1为一种脱除氨氮的污水处理方法，具体步骤如下：
污水样品1：垃圾渗滤液;其中氨氮含量为：1100mg/l;取污水1000ml，在污水中加入一定量的片碱，使污水的酸碱度调节至pH为8.8。按照氧化镁、磷酸二氢钠以及污水中的氨氮的摩尔比为0.8:1:1的比例添加加入2.1g氧化镁，再加入磷酸二氢钠7.5g，充分反应后，添加一定量混凝剂PAC与PAM进行混凝，生成混凝沉淀。
将上述中的混凝沉淀与液相分离，测得液相中的氨氮含量为400mg/l，在液相中按照次氯酸钠与液相中氨氮的摩尔比为1:17的比例加入29g次氯酸钠，后发生氧化还原反应，此时氧化还原反应的电位为300mV，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
将得到的初级处理液相的加入硫酸氢钠，使其酸碱度调节至pH为7.5，记为样品液1。
实施例2
实施例2为一种脱除氨氮的污水处理方法，具体步骤如下：
污水样品1：垃圾渗滤液;其中氨氮含量为：1100mg/l;取污水1000ml，在污水中加入适量的片碱，使污水的酸碱度调节至pH为8.8。加入2.6g氧化镁，再加入磷酸二氢钠9g，充分反应后，添加一定量的混凝剂PAC与PAM进行混凝去除磷酸铵镁络合物，生成混凝沉淀。
将上述中的混凝沉淀与液相分离，测得液相中的氨氮含量为350mg/l，在液相中加入27g次氯酸钠后发生氧化还原反应，此时，氧化还原反应的电位为290mV，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
将得到的初级处理液相的加入硫酸氢钠，使其酸碱度调节至pH为7.5，记为样品液2。
实施例3
实施例3为一种脱除氨氮的污水处理方法，具体步骤如下：
污水样品1：垃圾渗滤液;其中氨氮含量为：1100mg/l;取污水1000ml，在污水中加入适量的片碱，使污水的酸碱度调节至pH为8.8。按照氧化镁、磷酸二氢钠以及污水中的氨氮的摩尔比为0.8:1.5:1的比例加入2.1g氧化镁，再加入磷酸二氢钠11.6g，充分反应后，添加一定量的混凝剂PAC与PAM进行混凝去除磷酸铵镁络合物，生成混凝沉淀。
将上述中的混凝沉淀与液相分离，测得液相中的氨氮含量为380mg/l，在液相中按照次氯酸钠与液相中氨氮的摩尔比为1:16的比例加入26g次氯酸钠后发生氧化还原反应，此时，氧化还原反应的电位为295mV，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
将得到的初级处理液相的加入硫酸氢钠，使其酸碱度调节至pH为7.5，记为样品液3。
实施例4
实施例4为一种脱除氨氮的污水处理方法，具体步骤如下：
污水样品1：垃圾渗滤液;其中氨氮含量为：1100mg/l;取污水1000ml，在污水中加入适量的片碱，使污水的酸碱度调节至pH为8.8。按照氧化镁、磷酸二氢钠以及污水中的氨氮的摩尔比为1:1.2:1的比例加入2.6g氧化镁，再加入9.3g磷酸二氢钠，充分反应后，添加一定量的混凝剂PAC与PAM进行混凝去除磷酸铵镁络合物，生成混凝沉淀。
将上述中的混凝沉淀与液相分离，测得液相中的氨氮含量为410mg/l，在液相中按照次氯酸钠与液相中氨氮的摩尔比为1:22的比例加入38.5g次氯酸钠后发生氧化还原反应，此时，氧化还原反应的电位为312mV，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
将得到的初级处理液相的加入硫酸氢钠，使其酸碱度调节至pH为7.5，记为样品液4。
对比例1
对比例1为一种氨氮脱除的污水处理方法，与实施例1不同之处在于加入氧化镁和磷酸二氢钠，以及次氯酸钠的量与实施例1不同，具体步骤如下：
污水样品1：垃圾渗滤液;其中氨氮含量为：1100mg/l;取污水1000ml，在污水中加入适量的片碱，使污水的酸碱度调节至pH为8.8。按照氧化镁、磷酸二氢钠以及污水中的氨氮的摩尔比为0.6:1:1的比例加入1.6g氧化镁，再加入磷酸二氢钠7.8g，充分反应后，添加一定量的混凝剂PAC与PAM进行混凝去除磷酸铵镁络合物，生成混凝沉淀。
将上述中的混凝沉淀与液相分离，测得液相中的氨氮含量为700mg/l，在液相中按照次氯酸钠与液相中氨氮的摩尔比为1:15的比例加入44.8g次氯酸钠后发生氧化还原反应，此时，氧化还原反应的电位为380mV，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
将得到的初级处理液相的加入硫酸氢钠，使其酸碱度调节至pH为7.5，记为样品液5。
对比例2
对比例2为一种氨氮脱除的污水处理方法，与实施例1的不同之处在于加入氧化镁和磷酸二氢钠，以及次氯酸钠的量与实施例1不同，具体步骤如下：
污水样品1：垃圾渗滤液;其中氨氮含量为：1100mg/l;取污水1000ml，在污水中加入适量的片碱，使污水的酸碱度调节至pH为8.8。按照氧化镁、磷酸二氢钠以及污水中的氨氮的摩尔比为0.8:0.5:1的比例加入2.1g氧化镁，再加入磷酸二氢钠3.9g，充分反应后，添加一定量的混凝剂PAC与PAM进行混凝去除磷酸铵镁络合物，生成混凝沉淀。
将上述中的混凝沉淀与液相分离，测得液相中的氨氮含量为910mg/l，在液相中按照次氯酸钠与液相中氨氮的摩尔比为1:17的比例加入66g次氯酸钠后发生氧化还原反应，此时，氧化还原反应的电位为310mV，使液相中的氨氮还原成N2，得初级处理液相。
将得到的初级处理液相的加入硫酸氢钠，使其酸碱度调节至pH为7.5，记为样品液6。
