专利名称：一种高浓度氨氮废水预处理方法
技术领域：
本发明属于污水处理领域，涉及一种氨氮废水预处理方法。
背景技术：
随着水体富营养化的加剧，人们格外关注废水中氨氮的去除问题。现有氨氮废水处理技术主要有生物法、吹脱法、化学沉淀法等，但均有不足之处。生物法处理含氨氮废水被人们认为是最行之有效、最经济的方法，但其对含高浓度氨氮废水则无能为力；吹脱法适合于处理高浓度氨氮废水，但其较大的反应器、较高的污水流速和较高的能耗，限制了其在实际中的应用，最重要的是该方法带来二次污染；传统化学沉淀法虽能高效去除废水中的氨氮，但该过程需要单独调整pH值，其过程复杂、繁琐，阻碍了该方法在实际中的应用。现有氨氮废水处理工艺的共同不足在于，处理后的氨氮不能回收再利用。
发明内容
针对现有氨氮废水处理工艺存在处理后的氨氮不能回收再利用的不足，本发明提供一种高浓度氨氮废水预处理方法，所述方法为氨氮废水进入反应池中，通过向反应池中添加复合磷酸盐，所述复合磷酸盐由磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢盐及磷酸中的两种或两种以上的混合物和镁盐复合而成，控制反应体系中各成分的摩尔比为镁盐磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢盐、磷酸中的两种或两种以上的混合物氨氮0.1～10∶0.1～10∶1.0，其中反应时间为10～60min，pH值为8.0～9.5，随后重力沉降10～20min，上清液排出体系，完成污水净化。
本发明中的复合磷酸盐既作为反应物，又作为调节体系pH值的药剂。反应产物为磷酸铵镁俗称鸟粪石，可以作为复合肥来使用。
本发明的原理是，在含氨氮废水中投加复合磷酸盐，使氨氮转变成沉淀，而达到去除的目的。反应方程式如下。
通过向高浓度氨氮废水中投加复合磷酸盐，出水中的氨氮可以通过常规污水处理工艺得到有效的去除。该方法去除废水中的高浓度氨氮去除效率高；反应速度快；去除效果不受进水氨氮浓度的限制；最重要的是该方法免除了化学沉淀法需要单独调整pH值的繁琐步骤；同时可以兼顾除水中的磷酸盐浓度；生成的磷酸铵镁可以作为肥料，做到资源再利用。
与现有技术相比，本发明的复合磷酸盐去除高浓度氨氮具有一定的优势，进水浓度越高，优势越明显，此外，该过程不用单独调整pH值，反应产物磷酸铵镁可以作为肥料，为实际应用奠定了基础，可达到资源回收再利用的目的。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
具体实施方式
一本实施方式的处理过程是在一接触反应器中完成的，具体工艺流程为氨氮废水进入反应池中，通过向反应池中添加复合磷酸盐，所述复合磷酸盐由磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢盐、磷酸中的两种或两种以上的混合物和镁盐复合而成，控制反应体系中各成分的摩尔比为镁盐磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢盐、磷酸中的两种或两种以上的混合物氨氮＝0.1～10∶0.1～10∶1.0，其中反应时间为10～60min，pH值为8.0～9.5，随后重力沉降10～20min，上清液排出体系，完成污水净化。工艺流程如附图1所示。
本实施方式中，所述镁盐为氯化镁、氧化镁或硫酸镁。本实施方式中，所述磷酸盐为磷酸钾或磷酸钠。
本实施方式中，所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。
本实施方式中，所述磷酸氢盐为磷酸氢钾或磷酸氢钠。
本实施方式中，当投加两种及以上药剂时，其投加比例因所处理污水pH不同而异。
本实施方式中，所述复合磷酸盐的投加形式为溶液形式或固体形式。
本实施方式中，投加复合磷酸盐需要连续搅拌30分钟。
本实施方式中，产物磷酸铵镁是白色沉淀，其物质组成会因复合磷酸盐的差异而有所不同，它可以作为复合肥料。
本实施方式中，采用复合磷酸盐去除污水中的高浓度氨氮，进水氨氮浓度越高效果越显著，对低浓度氨氮(低于100mg/L)效果差，所以控制氨氮废水中氨氮的浓度大于100mg/L。
本实施方式中，所述方法可以单独使用，也可以和其他工艺结合使用，凡是在本发明所述方法基础上进行的改进，均属于本发明的保护范围。
具体实施方式
二在进水氨氮浓度为200mg/L、初始pH为7.46的废水中加入复合磷酸盐，使得镁∶复合磷酸盐(HPO42-和PO43-摩尔比为1∶3)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩尔比)，体系并没有单独调整pH，出水氨氮浓度降到39.14mg/L以下，去除率为80.42％以上，反应后体系pH为9.23。
具体实施方式
三在进水氨氮浓度为200mg/L、初始pH为7.42的废水中加入复合磷酸盐使得镁∶复合磷酸盐(HPO42-和PO43-摩尔比为2∶1)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩尔比)，体系并没有单独调整pH，出水氨氮浓度降到20.93mg/L以下，去除率为89.54％，反应后体系pH为9.42。
具体实施方式
四在进水氨氮浓度为200mg/L、初始pH为7.40的废水中加入复合磷酸盐，使得镁∶混合磷酸盐(HPO42-和PO43-摩尔比为1∶4)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩尔比)，体系并没有单独调整pH，出水氨氮浓度降到44.13mg/L以下，去除率为77.94％，反应后体系pH为9.83。
具体实施方式
五在进水氨氮浓度为200mg/L、初始pH为7.96的废水中加入复合磷酸盐，使得镁∶混合磷酸盐(H2PO4-和HPO42-摩尔比为1∶3)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩尔比)，体系并没有单独调整pH，出水氨氮浓度降到54.13mg/L以下，去除率为72.94％，反应后体系pH为9.43。
具体实施方式
六在进水氨氮浓度为200mg/L、初始pH为8.56的废水中加入复合磷酸盐，使得镁∶混合磷酸盐(H2PO42-、HPO42-和PO43-摩尔比为1∶1∶1)∶氮＝1.4∶0.9∶1.0(摩尔比)，体系并没有单独调整pH，出水氨氮浓度降到58.26mg/L以下，去除率为75.63％，反应后体系pH为9.83。
权利要求
1.一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于所述方法为氨氮废水进入反应池中，通过向反应池中添加复合磷酸盐，所述复合磷酸盐由磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢盐、磷酸中的两种或两种以上的混合物和镁盐复合而成，控制反应体系中各成分的摩尔比为镁盐∶磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢盐、磷酸中的两种或两种以上的混合物∶氨氮＝0.1～10∶0.1～10∶1.0，其中反应时间为10～60min，pH值为8.0～9.5，随后重力沉降10～20min，上清液排出体系，完成污水净化。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于所述镁盐为氯化镁、氧化镁或硫酸镁。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于所述磷酸盐为磷酸钾或磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。
5.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于所述磷酸氢盐为磷酸氢钾或磷酸氢钠。
6.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于所述氨氮废水中氨氮的浓度大于100mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于所述复合磷酸盐的投加形式为溶液形式或固体形式。
8.根据权利要求1所述的一种高浓度氨氮废水预处理方法，其特征在于投加复合磷酸盐需要连续搅拌30分钟。
全文摘要
一种高浓度氨氮废水预处理方法，属于污水处理领域。针对现有氨氮废水处理工艺存在处理后的氨氮不能回收再利用的不足，本发明所述方法为氨氮废水进入反应池中，通过向反应池中添加复合磷酸盐，所述复合磷酸盐由磷酸盐、磷酸二氢盐、磷酸氢盐、磷酸中的两种或两种以上的混合物和镁盐复合而成，其中反应时间为10～60min，pH值为8.0～9.5，随后重力沉降10～20min，上清液排出体系，完成污水净化。与现有技术相比，本发明的复合磷酸盐去除高浓度氨氮具有一定的优势，进水浓度越高，优势越明显，此外，该过程不用单独调整pH值，反应产物磷酸铵镁可以作为肥料，为实际应用奠定了基础，可达到资源回收再利用的目的。
文档编号C05B17/00GK1872724SQ20061001019
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月21日 优先权日2006年6月21日
发明者李伟光, 闫立龙, 李娟 申请人:哈尔滨工业大学