公布日：2023.03.17
申請日：2023.02.03
分類(lèi)號：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
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法。其包括以下步驟：將廢水通入沉淀池內進(jìn)行靜置產(chǎn)生污泥沉淀后，再經(jīng)加壓過(guò)濾篩除廢水中懸浮雜質(zhì)完成廢水的濾雜預處理；將廢水通入反應池，并投放樹(shù)脂床初步吸附廢水中的含氮污染物；在反應池兩端通入直流電，進(jìn)而通過(guò)離子交換實(shí)現樹(shù)脂床的電再生并釋放氮氣；對廢水進(jìn)行細菌消殺并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放。本發(fā)明中通過(guò)樹(shù)脂床吸附NH4+離子減少硝態(tài)氮濃度，并通過(guò)直流電場(chǎng)使得離子與樹(shù)脂床結合，樹(shù)脂床釋放吸附離子并再生，使樹(shù)脂床處于交換‑再生的平衡狀態(tài)，提高樹(shù)脂床的吸附效率，不需要添加額外的酸、堿對樹(shù)脂進(jìn)行化學(xué)再生可有效降低成本。
權利要求書(shū)
1.深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將廢水通入沉淀池內進(jìn)行靜置產(chǎn)生污泥沉淀后，再經(jīng)加壓過(guò)濾篩除廢水中懸浮雜質(zhì)完成廢水的濾雜預處理；S2、將廢水通入反應池，并向反應池內投放樹(shù)脂床初步吸附廢水中的含氮污染物；S3、向反應池中加入活潑金屬并在反應池兩端通入直流電，水被電離產(chǎn)生離子，進(jìn)而通過(guò)離子交換實(shí)現樹(shù)脂床的電再生并釋放氮氣；S4、對廢水進(jìn)行細菌消殺并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放；所述S3中，氮氣釋放具體過(guò)程為水被電離產(chǎn)生的離子在直流電場(chǎng)的作用下進(jìn)行定向遷移，離子透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜與樹(shù)脂床結合，使得樹(shù)脂床釋放先前吸附的硝酸根離子并再生，水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中硝酸鹽被還原為氮氣。
2.根據權利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S1中，所述沉淀池為斜管填料式沉淀池，并且斜管內水流的弗勞德數為1×10-3-1×10-4。
3.根據權利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S1中，廢水通過(guò)加壓式帶式過(guò)濾機篩除水中懸浮雜質(zhì)，并且加壓式帶式過(guò)濾機的過(guò)濾精度為25-85μm。
4.根據權利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S1中，廢水加壓過(guò)濾時(shí)的壓力保持在5-20mpa。
5.根據權利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S2中，樹(shù)脂床材質(zhì)為優(yōu)先交換硝酸鹽的大孔強堿性陰離子交換樹(shù)脂。
6.根據權利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S2中，所述反應池內兩端設有陰陽(yáng)離子交換膜。
7.根據權利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S3中，反應池中的電離過(guò)程重復3-8次。
8.根據權利要求1所述的深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，其特征在于：所述S4中，通過(guò)紫外線(xiàn)照射水體進(jìn)行滅菌消毒，并且紫外線(xiàn)的照射劑量為20-50mJ/cm2。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現上述目的，本發(fā)明目的在于，提供了深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法，包括以下步驟：
S1、將廢水通入沉淀池內進(jìn)行靜置產(chǎn)生污泥沉淀后，再經(jīng)加壓過(guò)濾篩除廢水中懸浮雜質(zhì)完成廢水的濾雜預處理；
S2、將廢水通入反應池，并向反應池內投放樹(shù)脂床初步吸附廢水中的含氮污染物；
S3、向反應池中加入活潑金屬并在反應池兩端通入直流電，水被電離產(chǎn)生離子，進(jìn)而通過(guò)離子交換實(shí)現樹(shù)脂床的電再生并釋放氮氣；
S4、對廢水進(jìn)行細菌消殺并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S1中，所述沉淀池為斜管填料式沉淀池，并且斜管內水流的弗勞德數為1×10-3-1×10-4。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S1中，廢水通過(guò)加壓式帶式過(guò)濾機篩除水中懸浮雜質(zhì)，并且加壓式帶式過(guò)濾機的過(guò)濾精度為25-85μm。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S1中，廢水加壓過(guò)濾時(shí)的壓力保持在5-20mpa。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S2中，樹(shù)脂床材質(zhì)為優(yōu)先交換硝酸鹽的大孔強堿性陰離子交換樹(shù)脂。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S2中，所述反應池內兩端設有陰陽(yáng)離子交換膜。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S3中，氮氣釋放具體過(guò)程為水被電離產(chǎn)生的離子在直流電場(chǎng)的作用下進(jìn)行定向遷移，離子透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜與樹(shù)脂床結合，使得樹(shù)脂床釋放先前吸附的硝酸根離子并再生，水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中硝酸鹽被還原為氮氣。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S3中，反應池中的電離過(guò)程重復3-8次。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述S4中，通過(guò)紫外線(xiàn)照射水體進(jìn)行滅菌消毒，并且紫外線(xiàn)的照射劑量為20-50mJ/cm2。
本發(fā)明中，將廢水通入斜管填料式沉淀池內進(jìn)行靜置，使得廢水中污泥沉淀，完成污泥的沉淀后，再經(jīng)加壓式帶式過(guò)濾機篩除廢水中懸浮雜質(zhì)以實(shí)現廢水的濾雜預處理，將廢水通入反應池，并向反應池內投放樹(shù)脂床，通過(guò)樹(shù)脂床的活性基團即磺酸基和活動(dòng)離子吸附廢水中的NH4+離子以初步吸附并減少硝態(tài)氮濃度，向反應池中加入活潑金屬如鐵銅等并在反應池兩端通入直流電，水被電離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子在直流電場(chǎng)的作用下進(jìn)行定向遷移，離子透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜與樹(shù)脂床結合，使得樹(shù)脂床釋放先前吸附的NH4+離子并再生，使樹(shù)脂床處于交換-再生的平衡狀態(tài)，提高樹(shù)脂床的吸附效率，并且以水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中被樹(shù)脂床釋放的NH4+被還原為氮氣，通過(guò)重復此過(guò)程減少廢水中NH4+離子濃度，從而減少和銨鹽結合生成硝態(tài)氮的量，進(jìn)而達到深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的目的，完成對廢水中硝態(tài)氮的治理后，通過(guò)紫外線(xiàn)照射水體進(jìn)行滅菌消毒并篩除水中沉淀物后將廢水向外界排放。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
該深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的方法中，先將廢水通入沉淀池內去除廢水中的污泥沉淀，再經(jīng)過(guò)濾機篩除懸浮雜質(zhì)以實(shí)現廢水的濾雜預處理，通過(guò)樹(shù)脂床的活性基團吸附廢水中NH4+離子以減少硝態(tài)氮濃度，并通過(guò)水被電離產(chǎn)生的離子在直流電場(chǎng)的作用下透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜定向遷移與樹(shù)脂床結合，樹(shù)脂床釋放先前吸附的NH4+離子并再生，使樹(shù)脂床處于交換-再生的平衡狀態(tài)，提高樹(shù)脂床的吸附效率，不需要添加額外的酸、堿對樹(shù)脂進(jìn)行化學(xué)再生可有效降低成本，并且以水中被電離產(chǎn)生的氫氣作為還原劑，活潑金屬作為催化劑，使得水中被樹(shù)脂床釋放的NH4+被還原為氮氣，通過(guò)重復此過(guò)程減少廢水中NH4+離子濃度，從而減少和銨鹽結合生成硝態(tài)氮的量，進(jìn)而達到深度去除廢水中高濃度硝態(tài)氮的目的。
（發(fā)明人：梁林海;郭坤然;童悅;范秀麗;高峰坤;石萬(wàn)里）
