CN1259251C - 一种生化处理出水的处理方法 - Google Patents
一种生化处理出水的处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1259251C CN1259251C CNB2003101049888A CN200310104988A CN1259251C CN 1259251 C CN1259251 C CN 1259251C CN B2003101049888 A CNB2003101049888 A CN B2003101049888A CN 200310104988 A CN200310104988 A CN 200310104988A CN 1259251 C CN1259251 C CN 1259251C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ion
- water
- acid
- ion exchange
- exchange column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 39
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 28
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 25
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 16
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 50
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 13
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 13
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- XFBXDGLHUSUNMG-UHFFFAOYSA-N alumane;hydrate Chemical compound O.[AlH3] XFBXDGLHUSUNMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N glutaric acid Chemical compound OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 3
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 claims description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract description 16
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract description 10
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 3
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 5
- 244000275012 Sesbania cannabina Species 0.000 abstract 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 15
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 12
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 6
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 3
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical group [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DPDMMXDBJGCCQC-UHFFFAOYSA-N [Na].[Cl] Chemical compound [Na].[Cl] DPDMMXDBJGCCQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- -1 iron ion Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-OUBTZVSYSA-N Ammonia-15N Chemical compound [15NH3] QGZKDVFQNNGYKY-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000009615 deamination Effects 0.000 description 1
- 238000006481 deamination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 235000012204 lemonade/lime carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960001708 magnesium carbonate Drugs 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 description 1
- 238000000247 postprecipitation Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本方法公开了一种同时去除废水中氨氮、钙离子和镁离子并使废水回用的方法,尤其是一种炼油生化处理出水的处理方法。本发明方法使用多个离子交换柱,其中部分交换柱进行吸附净化操作,其它交换柱进行再生操作。离子交换剂以NaY分子筛为主要原料,与氢氧化铝干胶粉、田青粉、有机酸和无机酸混合均匀后,经成型、焙烧制得。与通常的NaY分子筛相比,经过本发明方法制备的吸附剂对铵离子的吸附容量大大提高,同时还可以去除处理水中的钙离子和镁离子,出水可以用作循环冷却水的补充水。离子交换剂使用碳酸钠溶液进行再生,再生液进行汽提处理。本发明方法处理以后的废水可以回用于循环冷却水***。
Description
技术领域
本发明涉及一种生化处理出水的处理方法,尤其是炼油厂含氨氮生化处理出水的深度处理方法。本方法在脱除氨氮的同时,还能同时除去废水中的钙离子、镁离子等,使处理后的废水可以作为循环水***的补充水中。
背景技术
工业水回用是减少污染、节省水资源、增加经济效益的重要途径,特别是对于水资源消耗量较大的炼油企业更是如此。对于炼油企业来说,循环冷却水***的补充水约占新鲜水用量的30%~40%。循环冷却水补充水氨氮和钙离子、镁离子等的要求较为严格。生化处理出水虽附合排放标准,但用于循环水的补充水仍需进一步净化处理。
目前的炼油废水回用***中,主要有臭氧氧化工艺、光催化氧化工艺、活性炭吸附工艺、反渗透和超滤工艺等,减少废水中的有机物以达到减少生物污泥产生的倾向。但这些工艺的效果均不十分理想。
在低浓度氨氮的去除工艺中,以沸石为吸附剂的离子交换工艺具有着高效、低耗的特点,目前被广泛采用。邱电云等在“催化剂废水中氨氮的处理”(《矿冶工程》1994年14卷第1期第47~55页)用改性处理的ZC-1型沸石处理催化剂废水,用氯化钠作为解析液,其沸石对氨氮吸附量为6~9mgNH4 +-N/g。韩惠茹在“利用天然沸石处理含铵废水的工艺研究”(《工业水处理》1997年17卷第5期)和刘玉林等在“皖南天然沸石对水中氨氮吸附性能的研究”(《吉林化工学院学报》2001年18卷第4期),采用天然斜发沸石等吸附废水中NH4 +-N,其沸石对NH4 +-N吸附量为11~12mgNH4 +-N/g沸石,并且后者指出该沸石不适用于含钙和镁离子的废水处理。肖天存等在“用于脱除水中氨氮的NaA-1型离子交换剂的研究”(《化工环保》1997年17卷第6期)中,将用于乙烯干燥的废弃A分子筛用三氯甲烷、氢氧化钠和氯化钠改性,用于化肥厂含氨氮废水,吸附量达32mgNH4 +-N/g,但也指出不能适用于含钾离子和钙离子的废水处理。上述沸石吸附剂的再生均采用氢氧化钠和氯化钠溶液,成本较高。CN86106921A以天然斜发沸石或丝光沸石为主要原料,加入一定量的氢氧化铝、氯化钾、氢氧化钠和水进行混合,然后进行复杂长时间的成胶、晶化等步骤,合成一种吸附剂,可以用于吸附水中的钾离子或铵离子,其制备过程较为复杂。US4,522,727公开了一种用L型合成沸石和T型沸石处理养鱼业废水的处理方法,减少了养鱼塘中非离子氨的浓度,对NH4 +-N的吸附效果不明显。US4,717,483以活性氧化铝为主,配合Y型沸石制成一种吸附剂,吸附制革废水中的分子氨、硫化物和有机物,没有考虑对NH4 +-N吸附效果的影响。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种同时去除生化处理出水中NH4 +-N、钙离子、镁离子,将生化处理出水净化处理为循环冷却水***补充水的方法。
研究表明,将生化处理出水作为冷却水循环***补充水时,在生物粘泥的形成过程中,氨氮起的作用要远远超过COD所起的作用,另外,由于循环冷却水处于浓缩状态中,因此补充水中的钙、镁、铁等离子的结垢倾向不可忽视。针对上述特点,本发明提出如下一种生化处理出水的净化处理方法。
本发明的生化处理出水的深度净化处理方法,包括以下步骤:生化处理出水进入2~10个离子交换柱中的任意串联的1~9个进行离子交换吸附,其它离子交换柱进行再生操作;串联吸附的离子交换柱中达到饱和的交换柱通过其进出口阀切换出吸附***,再生后的离子交换柱通过其进出口阀切换入吸附***。再生液除去沉淀物后,进入蒸汽汽提***进行再生。
其中所述的离子交换柱中使用的离子吸附剂采用如下方法制备:
(1)以NaY分子筛为主要原料,与氢氧化铝粉、助挤剂、有机酸和无机酸混合均匀,混合的重量比为60~80%∶1~20%∶1~10%∶1~10%∶1~10%。
(2)成型。由挤条机制成直径0.5~2mm,长为1~5cm的细条状。
(3)焙烧。在300℃~500℃温度下,焙烧4~10小时。
其中NaY分子筛为天然NaY分子筛,Si/Al原子比一般为2~5。氢氧化铝粉为氯化铝法、硫酸铝法、二氧化碳法等制备的氢氧化铝粉,以及SB粉中的一种或几种。助挤剂一般为田青粉等,有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、马来酸、柠檬酸、酒石酸、戊二酸、己二酸等中的一种或几种,无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等中的一种或几种。
在本发明离子吸附剂的再生过程中,采用的再生液是浓度为1~20%的碳酸钠溶液,pH值为11~14。再生液从底部进入离子交换柱,将离子吸附剂上吸附的铵离子替换为钠离子,将钙离子、镁离子转化为沉淀物。
在本发明的吸附剂再生过程中,再生液经除去沉淀物后进入蒸汽汽提单元。沉淀物通过离心脱水的方法得到浓缩,然后进行添埋处理。蒸汽汽提***的主体设备是汽提塔,再生液在汽提塔中被加热汽提,再生液中的氨氮从塔顶蒸出,冷却后形成5%~10%(wt%)的工业氨水。再生后的再生液补充新鲜碳酸钠溶液后可以重复利用。
本发明方法可以有效去除生化处理出水中的氨氮和钙、镁、铁等离子,氨氮的去除率可达90%(wt%)以上,同时对钙离子、镁离子和铁离子的去除率大于95%,处理后的净化水用于循环冷却水***的补充水时,有效地抑制了冷却水生***产生物粘泥和结垢的问题。本发明方法可以连续操作,再生液采用便宜的碳酸钠溶液,操作成本低。离子交换吸附剂比未经处理的天然NaY分子筛的NH4 +-N吸附容量大大提高,一般情况下,未处理的天然NaY分子筛的NH4 +-N吸附容量为5.0mg/g左右,经过本发明所述方法制成新型吸附剂后,吸附剂的NH4 +-N吸附容量大大提高,可以达到30mg/g以上,同时还具有吸附钙、镁、铁等离子的能力,使生化处理出水对循环冷却水不利的氨氮、钙离子、镁离子和铁离子同时去除,再生性能好,简化了工艺流程,降低了设备投资和操作费用。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程示意图。
1、进水管线 2、再生液管线 3、离子交换柱 4、离子交换柱 5富铵再生液管线 6、汽提塔单元 7、脱铵再生液回用管线 8、氨水收集管线 9、沉渣排放管线 10、出水管线 11、清洗水洗涤管线 12、清洗水排放管线
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明方法的过程及效果。(未提及的阀门均为关闭)
在图1中,来自污水厂的生化处理出水,首先通过管线1进入离子交换柱3或4中。离子交换柱3、4切换操作,其中1个吸附操作时,另外1个进行再生。下面以离子交换柱3吸附,与此同时离子交换柱4再生为例叙述该流程。
首先阀门3-3、3-4打开,原水进入交换柱3,交换柱中装有的吸附剂,可以吸附原水中的铵离子,从而去除原水中的氨氮。同时吸附去除废水中的钙离子、镁离子。出水从管线10排出***,作为循环冷却水***的补充水,其中5%~10%(wt%)作为清洗水去清洗离子交换柱4,清洗水在再生液再生完离子交换柱4后,走管线11冲洗离子交换柱4。
与此同时含有碳酸钠的再生液经过管线2进入离子交换柱4中,吸附剂上吸附的铵离子和钙离子、镁离子在浓度差的推动下,被再生液中的钠离子置换,进入再生液,使吸附剂吸附容量得到恢复,再生液成为富氨再生液,钙离子、镁离子则与再生液中的碳酸根离子形成碳酸钙、碳酸镁沉淀,这些沉淀物要及时去除以净化再生液和防止堵塞管路***,沉渣作为固体废弃物可以考虑作填埋处理。再生液中的钠离子则进入吸附剂骨架上,成为吸附剂上可交换的阳离子,起到了再生吸附剂的作用。去除沉淀后的再生液经管线5送入汽提塔6。在汽提塔中再生液中的氨被汽提进入气相,在塔顶经冷凝,成为浓氨水。汽提塔的加热热源为0.3MPa~1.0MPa蒸汽,加热后的蒸汽冷凝水回到冷凝水***。脱氨后的再生液经冷却后,经管线7送回循环使用。离子交换柱4再生后,阀门4-1、4-2打开,用清洗水进行洗涤,以便去除离子吸附剂上附着的再生液,出水由管线12直接排放。
管线1中的废水通常含有10~100mg/L的氨氮,20~100mg/L的钙离子,20~80mg/L的镁离子,通过本方法处理以后,在管线10出水中,氨氮可以降低到0~5mg/L,钙离子和镁离子可以降低到0~5mg/L。出水中的pH值略有升高,原水pH值在7.0左右,出水pH值在7.5~8.5之间。
再生液由碳酸钠按1%~20%浓度进行配制,pH11~14可以保证再生液中有较多的非离子氨形式存在的氨氮和较少的离子铵的浓度,维持吸附剂和再生液之间有较高的铵离子浓度差和化学势,利于再生过程的顺利进行。
再生完交换柱的再生液,氨氮含量在1000~5000mg/L之间,进入汽提塔6进行汽提处理。经过汽提塔6的再生液,一部分变成气相,从管线8中经冷却成为5%~10%工业氨水。汽提塔的操作压力为0.01~0.1MPa,塔顶温度90℃~100℃,塔底温度95℃~100℃。汽提后的再生液中,氨氮浓度为0。汽提塔6的加热热源为0.3~1.0MPa蒸汽,汽提后的再生液冷却介质为冷却循环水。
离子交换柱3和离子交换柱4处理时,废水的空速在1.0h-1~5.0h-1。在再生阶段,再生液的空速尽量降低,以维持较高的停留时间,通常取0.1h-1~0.5h-1。再生后的洗涤通常需要较高的空速,以保证床层能够膨胀充分,利于再生液与吸附剂的分离,清洗水的流速通常0.01m/s~0.05m/s,可以保证床层膨胀率在20%~40%,冲洗水的用量占处理水量的5~10%。
采用处理出水作为冲洗水而不采用新鲜水,大大节省了新鲜水的用量。为达到较好的冲洗效果和节省冲洗水的用量,应保证冲洗时床层有一定的膨胀率,一般认为膨胀率在20%~40%时,可以达到比较满意的清洗效果。
下面结合实施例说明本发明的效果。
实施例1(吸附剂制备)
吸附剂A的制备:
(1)以Si/Al原子比为2的天然NaY分子筛为主要原料,与SB粉、田青粉、柠檬酸和硝酸按下面重量比例混合均匀:70∶12∶5∶8∶5。
(2)成型。由挤条机制成直径1mm,平均长度为1.5cm的细条状。
(3)焙烧。在350℃下,焙烧8小时。得吸附剂A。
吸附剂B的制备:
(1)以Si/Al原子比为3的天然NaY分子筛为主要原料,与氯化铝法生产的氢氧化铝干胶粉、田青粉、酒石酸和盐酸按下面重量比例混合均匀:75∶10∶3∶4∶8。
(2)成型。由挤条机制成直径1mm,平均长度为1.5cm的细条状。
(3)焙烧。在400℃下,焙烧6小时。得吸附剂B。
吸附剂C的制备:
(1)以Si/Al原子比为3的天然NaY分子筛为主要原料,与二氧化碳法生产的氢氧化铝干胶粉、田青粉、乙酸与柠檬酸1∶1混合物和硝酸按下面重量比例混合均匀:65∶15∶4∶8∶8。
(2)成型。由挤条机制成直径1mm,平均长度为1.5cm的细条状。
(3)焙烧。在450℃下,焙烧4小时。得吸附剂C。
实施例2(净化操作,使用吸附剂A)
参见附图1流程。离子交换柱为有机玻璃制成,每个柱有效容积6升,操作时使用4个离子交换柱,其中3个进行离子交换吸附,另1个进行再生操作,再生后切换至离子交换吸附***,同时最先与生化处理出水接触的离子交换柱切换出***进行再生操作。每个离子交换柱装有离子吸附剂3.75kg,共计15kg。处理水量50L/h,空速2.7h-1。采用浓度15%碳酸钠作为再生液,再生液空速为0.3h-1,再生周期24h,再生时间8h(每个交换柱工作24h,然后再生8h)。装置共运行480h。进水氨氮浓度25mg/L,出水最大浓度3.6mg/L,平均浓度2.2mg/L,平均去除率91%。进水钙离子浓度38mg/L,出水平均浓度0.6mg/L,平均去除率99%。进水镁离子浓度15mg/L,出水镁离子0.15mg/L,平均去除率99%。
实施例3(净化操作,使用吸附剂B)
其它条件与实施例2相同,进水氨氮浓度为70mg/L,钙离子浓度为70mg/L,镁离子浓度为30mg/L,采用浓度18%碳酸钠作为再生液。处理水量和空速保持不变。缩短再生周期为8h(每8h再生1个柱子)。可以看出,尽管处理量未减小,进水氨氮和钙镁离子浓度增加了。通过缩短再生周期,交换柱仍然保持了对氨氮和钙、镁离子的较高的去除率。氨氮出水平均浓度0.98mg/L,平均去除率98.7%。出水钙离子平均浓度2.5mg/L,平均去除率96%,出水镁离子平均浓度1.0mg/L,平均去除率97%。
实施例4(净化操作,使用吸附剂C)
其它条件同实施例2相同。在进水氨氮浓度为25mg/L,钙40mg/L,镁25mg/L,处理量20L/h,对应空速为1.1h-1,交换容量为6.1mg/g,铵的总交换量分别为69.0g,钙的总交换量103g,镁的总交换量80g。采用浓度10%碳酸钠作为再生液。再生液的pH11~14,再生液中的氨氮出现1个先低后高,再逐渐降低的趋势,再生液用量50L时,再生液中氨氮的含量分别为65g,氢氧化钙和氢氧化镁的量折合为钙离子和镁离子的量分别为100g和78g。再生出的铵离子、钙离子和镁离子分别占吸附量的94%,97%和97%(wt%)。表明吸附剂基本上得到了再生。
实施例5(再生后交换柱的清洗操作)
对经过再生的交换柱进行清洗。流速采用0.03m/s,清洗水量共计50L,为床层容积的8倍。清洗后清洗水的pH值为8.5,可以直接达标排放。再生周期为8h时,冲洗水量占处理水量(50L/h)的12.5%(wt%),洁净水的产率为87.5%(wt%)。再生周期为24h时,冲洗水量占处理水量的4%(wt%),洁净水的产率为96%(wt%)。
实施例6(再生液汽提处理)
按附图1流程,氨氮进水浓度25mg/L,处理量50L/h。采用浓度15%碳酸钠作为再生液,再生周期为24h,再生液量50L,再生液中氨氮浓度为500mg/L。供给汽提塔热源是0.6MPa蒸汽,再生液被加热进入汽提塔,塔底温度100℃,塔顶温度95℃。在汽提作用下,再生液中的铵以氨气的形式从塔顶出,经冷凝后,成为5%~10%的工业氨水。脱铵以后的再生液中氨氮含量50mg/L以下,补充新碳酸钠后返回循环使用。
Claims (10)
1、一种生化处理出水的处理方法,采用离子交换柱吸附净化工艺,其特征在于包括以下步骤:生化处理出水进入2~10个离子交换柱中的任意串联的1~9个进行离子交换吸附,其它离子交换柱进行再生操作,串联吸附的离子交换柱中达到饱和的交换柱通过其进出口阀切换出吸附***,再生后的离子交换柱通过其进出口阀切换入吸附***;其中离子交换柱中使用的离子吸附剂采用如下过程制备:
(1)以NaY分子筛为主要原料,与氢氧化铝粉、助挤剂、有机酸和无机酸混合均匀,混合的重量比为60~80%∶1~20%∶1~10%∶1~10%∶1~10%;
(2)成型;
(3)焙烧。
2、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述离子吸附剂成型为直径0.5~2mm,长为1~5cm的细条状;所述离子吸附剂的焙烧条件为:在300℃~500℃下,焙烧4~10小时。
3、按照权利要求1所述的方法,其特征在于离子吸附剂使用的NaY分子筛为天然NaY分子筛。
4、按照权利要求1或3所述的方法,其特征在于离子吸附剂使用的NaY分子筛是Si/Al原子比为2~5的天然NaY分子筛。
5、按照权利要求1所述的方法,其特征在于离子吸附剂制备过程中所使用的氢氧化铝粉为氯化铝法、硫酸铝法、二氧化碳法制备的氢氧化铝粉,以及SB粉中的一种或几种;所使用的有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、马来酸、柠檬酸、酒石酸、戊二酸、己二酸中的一种或几种;所使用的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或几种。
6、按照权利要求1所述的方法,其特征在于所述的离子吸附剂的再生过程使用的再生液是浓度为1~20%的碳酸钠溶液,pH值为11~14。
7、按照权利要求1所述的方法,其特征在于排出的再生液除去沉淀物后,进入蒸汽汽提***进行再生,再生后补充新鲜碳酸钠后重复使用。
8、按照权利要求6所述的方法,其特征在于离子吸附剂用碳酸钠溶液再生后,用清洗水进行冲洗,清洗流速为0.01m/s~0.05m/s,床层膨胀率在20%~40%,冲洗水的用量占处理水量的5~10%。
9、按照权利要求1所述的方法,其特征在于废水吸附净化的操作空速为1.0h-1~5.0h-1,再生时的再生液空速为0.1h-1~0.5h-1;进水含有10~100mg/L的氨氮,20~100mg/L的钙离子,20~80mg/L的镁离子。
10、按照权利要求7所述的方法,其特征在于所述的汽提操作条件为:汽提塔的操作压力为0.01~0.1MPa,塔顶温度90℃~100℃,塔底温度95℃~100℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2003101049888A CN1259251C (zh) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | 一种生化处理出水的处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2003101049888A CN1259251C (zh) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | 一种生化处理出水的处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1611451A CN1611451A (zh) | 2005-05-04 |
CN1259251C true CN1259251C (zh) | 2006-06-14 |
Family
ID=34757146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2003101049888A Expired - Lifetime CN1259251C (zh) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | 一种生化处理出水的处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1259251C (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100429157C (zh) * | 2005-10-31 | 2008-10-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种氨氮废水的处理方法 |
CN102050542B (zh) * | 2009-10-27 | 2013-06-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高浓度有机废水的深度处理方法 |
CN102070226A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-05-25 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种利用沸石吸附处理炼油废水中氨氮物质的方法 |
CN102503016B (zh) * | 2011-12-19 | 2013-09-04 | 杭州浙大合力科技有限公司 | 一种氨氮废水处理并回收氨制备硫酸铵的装置及方法 |
CN103288174A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-09-11 | 武汉科梦环境工程有限公司 | 一种经济环保离子交换工艺 |
CN113321339B (zh) * | 2021-05-06 | 2022-04-29 | 江南大学 | 一种蒸发冷凝水资源化处理并回用生产燃料乙醇的方法 |
-
2003
- 2003-10-31 CN CNB2003101049888A patent/CN1259251C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1611451A (zh) | 2005-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104129831B (zh) | 一种利用螯合树脂同时去除和回收重金属离子和有机酸的方法 | |
CN1814556A (zh) | 利用炼油废催化剂处理污水的方法 | |
CN110282783B (zh) | 一种磷铵化工废水的处理***及处理方法 | |
CN101423265A (zh) | 离子交换脱氮除磷深度处理方法 | |
CN107804890B (zh) | 一种提高氨氮吸附材料长期吸附性能的处理***及其方法 | |
CN109626672A (zh) | 基于电化学和树脂组合工艺深度处理废水中硝态氮方法 | |
CN105540971A (zh) | 一种用于碎煤加压气化工业废水深度处理及高回收率的工艺 | |
CN1686872A (zh) | 一种小区污水脱氨氮的方法 | |
CN1879946A (zh) | 一种生物法同时脱除气体中so2、nox、重金属和颗粒物的方法 | |
CN1259251C (zh) | 一种生化处理出水的处理方法 | |
CN1208260C (zh) | 一种污水深度处理方法 | |
CN1810675A (zh) | 含有生物处理水的水之处理方法及处理装置 | |
CN106904769B (zh) | 去除废水中总氮污染物的集成吸附与脱附液套用的方法 | |
CN112777774A (zh) | 含镍废水处理装置及含镍废水处理方法 | |
JP3995554B2 (ja) | ホウ素含有水の処理方法 | |
CN104609504A (zh) | 一种离子交换法转移并资源化回收并利用水中硝态氮的方法及装置 | |
RU2316479C1 (ru) | Способ водоподготовки | |
CN1817445A (zh) | 一种污水脱氮除磷后稀土吸附剂的再生方法 | |
CN1274406C (zh) | 一种脱铵吸附剂的制备方法 | |
CN1485281A (zh) | 利用13x分子筛处理氨氮废水的方法 | |
CN109467154A (zh) | 焦化废水的净化方法 | |
CN1211298C (zh) | 含硼废水的处理方法 | |
CN117548155B (zh) | 水中配体阴离子去除树脂及其制备和零废水再生方法 | |
CN111018248B (zh) | 一种高氨氮高磷盐废水的处理方法 | |
CN108558138A (zh) | 一种高氨氮农药生产废水的处理工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060614 |