[发明专利]基于强制节流与超声波处理的高氨氮废水处理方法

说明书

本发明公开了一种基于强制节流与超声波处理的高氨氮废水处理方法，包括以下步骤：1)将高氨氮废水加压后与气体混合，然后通入到一个节流装置内；2)利用超声波作用于节流装置内的高氨氮废水和气体的混合物；3)利用抽气装置将节流装置内经节流、超声波处理的混合物抽离节流装置。利用该方法能够显著提高高氨氮废水中的氨氮去除率，同时有效避免高氨氮废水处理装置出现结垢。

技术领域

本发明涉及高氨氮废水处理领域，具体涉及一种基于强制节流与超声波处理的高氨氮废水处理方法。

背景技术

随着工业化的发展，工业高氨氮废水排放量越来越大，带来的的危害也日趋严重，近年来随着环保要求的增大，对排放废水中的氨氮含量的要求越来越严格。针对高氨氮废水，为了达到将氨氮有效的去除，国内外很多专家都对其进行了多方面的研究，主流技术有：氨吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、折点加氯法、生物脱氮法等。

以上这些方法处理轻工业、农业或者生活污水等能够达到很好的效果，但处理电厂的高氨氮的脱硫废水其效果较差。这是由于电厂的脱硫废水中，不仅氨氮含量较高，而且盐含量高，其中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺/Fe³⁺等结垢性倾向的离子含量高，采用以上方法处理电厂高氨氮脱硫废水时，存在各种问题：氨吹脱法容易在吹脱塔里出现结垢，且能耗高；鸟粪石法受到Ca²⁺等盐的影响，导致无法将NH₄⁺完全沉淀；离子交换导致频繁的换洗树脂，折点加氯所消耗的氧化剂含量过高；过高的盐含量也使微生物无法存活。

大多数工业水高氨氮废水都是采用以物理方法处理为主，且主要集中在吹脱法。由于吹脱法采用在较高的pH值下使水中的NH₄⁺变为游离的NH₃，利于吹脱，但容易造成高结垢倾向的废水在吹脱塔中结垢，造成塔板的堵塞。而普通的采用塔式吹脱，其效果也并不好，氨氮的去除率只有60％，氨氮废水根本无法达到排放标准。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开基于强制节流与超声波处理的高氨氮废水处理方法，利用该方法能够显著提高高氨氮废水中的氨氮去除率，同时有效避免高氨氮废水处理装置出现结垢。

本发明通过下述技术方案实现：

基于强制节流与超声波处理的高氨氮废水处理方法，包括以下步骤：

1)将高氨氮废水加压后与气体混合，然后通入到一个节流装置内；

2)利用超声波作用于节流装置内的高氨氮废水和气体的混合物；

3)利用抽气装置将节流装置内经节流、超声波处理的混合物抽离节流装置。

本发明中，将高氨氮废水与气体混合后形成气液混合物，通入到节流装置内，产生节流作用，引起气液混合物的压强突然降低，同时产生水力空化作用，有利于高氨氮废水中的游离氨从废水中逸出进入气体中，实现氨氮的脱除，节流装置内同时施加的超声波具有空化效应、活化效应和机械剪切效应，可以增强废水中游离氨的脱除，同时降低易结垢离子的结垢倾向，减少节流装置内出现的结垢和垢的沉积。

其中，步骤1)中，加压后的高氨氮废水与气体混合，其气液体积比为1000:1-1500:1。

本发明中，增压后的高氨氮废水与大量气体混合，充分混匀后，能够大大提高液相的高氨氮废水与气体和接触面，进一步促进废水中的游离氨脱除进入到气体中，在超声波协同作用下，大大提高废水中的氨氮脱除率，氨氮废水脱除率能够达到95％。

进一步的，步骤1)中，气体为空气或氮气，气体温度为45-80℃，高氨氮废水在加压与气体混合前，预先向高氨氮废水中加入NaOH溶液和蒸汽，使得高氨氮废水的pH值达到11-12，温度≥45℃，然后在沉淀池内沉淀、过滤。