一種難降解廢水脫氮的方法
【專利摘要】本發明涉及一種難降解廢水脫氮的方法，控制廢水溫度在55-120℃，進行酸性水解，并加入氧化還原催化劑，促進氨氮和硝基氮的相互作用，形成氮氣，無需要外加碳源就可以完成對廢水的處理。與現有技術相比，本發明總氮的去除效果好，成本低，工藝流程簡單，投資少。
【專利說明】
一種難降解廢水脫氮的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及工業廢水資源化的技術領域，尤其是涉及一種難降解廢水脫氮的方 法。
【背景技術】
[0002] 水中的含氮類化合物如不經過妥善處理排入水體，會使水體發生富營養化的危 險，因此需對排入水體的廢水進行脫氮處理。
[0003] 廢水脫氮處理工藝種類繁多，其中以生物脫氮工藝最為常見，生物脫氮工藝主要 分為傳統生物脫氮工藝和生物脫氮新工藝。微生物去除氨氮過程需要經歷兩個階段，第一 階段是硝化過程。第二階段為反硝化過程。該工藝優點反應速率大，而且比較徹底。缺點 是生物脫氮外加碳源，處理設施多，占地面積大，造價高，管理不夠方便。
[0004] CN201310632426. 4公布了一種一體化生物脫氮裝置及其處理廢水的方法，所述 生物脫氮裝置包括好氧反應池、沉淀池、廢水池、進水栗、鼓風機、污泥回流栗和曝氣器，所 述好氧反應池內添加有懸浮填料，所述懸浮填料為表面和內部均分布有與表面貫通的孔 洞的球體或柱體，懸浮填料表面孔洞的直徑為1 μπι~20mm，懸浮填料內部孔洞的直徑為 10 μπι~10mm ;利用本發明處理廢水的方法可以在好氧反應池內獲得75%左右的脫氮效 率，但處理設施多，占地面積大。
[0005] CN02135464. 2公布了一種污水脫氮除磷處理工藝方法，是一種城市污水脫氮除 磷倒置Α/Α/0工藝方法，在污水生物處理過程中，當生物脫氮與生物除磷在同一處理系統 中共存時，通常生物脫氮與生物除磷存在碳源矛盾、泥齡矛盾與硝酸鹽問題等；倒置Α/Α/0 工藝將傳統的脫氮除磷工藝的厭氧/缺氧環境進行倒置，形成了"缺氧/厭氧/好氧"的工 藝布置形式；由于倒置Α/Α/0工藝內在的優越特點，使處理系統內生物脫氮與生物除磷的 矛盾得到緩解，氮和磷的去除都有很大的提高。但處理設施多，占地面積大。
[0006] 上述技術對于不含可生物降解有機物的難降解廢水，采用生物脫氮需要外加碳 源，且處理設施多，占地面積大，造價高，管理不夠方便。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種無需要外加碳 源，成本低，工藝流程簡單，投資少，總氮的去除效果好的難降解廢水脫氮的方法。
[0008] 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0009] -種難降解廢水脫氮的方法，控制廢水溫度在55_120°C，進行酸性水解，并加入氧 化還原催化劑，促進氨氮和硝基氮的相互作用，形成氮氣，無需要外加碳源，具體采用以下 步驟：
[0010] (1)在酸性條件下進行水解0. 5_5hr，將有機氮轉化為硝態氮或銨態氮；
[0011] (2)進行中溫催化氧化反應l-4hr，以多重氧化劑組合進行氧化，將部分無機氮轉 化為硝態氮；
[0012] (3)進行中溫催化還原反應0. 5-2hr，促進硝態氮和氨氮的相互作用，將硝態氮和 銨態氮同時轉化為氮氣，完成對廢水的處理。
[0013] 所述的廢水中含有硝基苯、硝基酚、磺胺、苯胺、偶氮苯、氨基酸等硝基、氨基類有 機氮。
[0014] 步驟⑴中控制pH值為1-5進行水解。
[0015] 步驟⑵中控制反應溫度為50_120°C。
[0016] 步驟（2)中所述的多重氧化劑選自雙氧水、臭氧、氯酸鹽或過氧酸鹽中的至少兩 種。
[0017] 步驟（2)中所述的多重氧化劑在廢水中的含量為0. 2_2wt%。
[0018] 步驟（3)中控制反應溫度為55_120°C。
[0019] 步驟（3)中采用的催化劑選自Fe203、V20 5、W03、CuO或Μη02中的一種或幾種。
[0020] 步驟（3)中采用的催化劑在廢水中的含量為0· 1-0. 5wt%。
[0021] 與現有技術相比，本發明總氮的去除效果好，成本低，工藝流程簡單，投資少，在 酸性和加熱條件下，有機氮水解為無機氮。
[0022] 有機氮
有機物
[0023] 然后無機氮中的氨基氮和硝基氮在加熱時，受催化劑的作用進行氧化還原反應脫 氮，機理如下，
[0024] 加熱和催化劑
[0025] 8NH3+6N02-7N2+12H 20。
【具體實施方式】
[0026] 本發明提供了難降解廢水脫氮的方法，所處理的廢水中含有硝基苯、硝基酚、磺 胺、苯胺、偶氮苯、氨基酸等硝基、氨基類有機氮。【具體實施方式】如下，在55_120°C之間首先 在酸性條件下（pH = 1-5)進行0. 5-5. Ohr水解，將有機氮轉化為硝態氮或銨態氮，再進行 中溫催化氧化反應，以質量分數為0. 2%~2%的雙氧水、臭氧、氯酸鹽、過氧酸鹽等氧化劑 一種或兩種進行氧化，氧化時間1. 0-4. Ohr，將部分無機氮轉化為硝態氮，最后進行中溫催 化還原反應，在55-120°C條件下采用質量分數為0. 1 % -0. 5%的Fe203、V205、W03、CuO、Μη0 2等的一種或幾種促進硝態氮和氨氮的相互作用，反應〇. 5-2. Ohr將硝態氮和銨態氮同時轉 化為氮氣，可以大大強化總氮的去除效果。
[0027] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0028] 實施例1
[0029] 垃圾滲濾液納濾濃縮液總氮101mg/L，首先在55°C之間首先在酸性條件下（pH = 5)進行5. Ohr水解，將有機氮轉化為硝態氮或銨態氮，再進行中溫催化氧化反應，以質量分 數為0. 2%的臭氧進行氧化，氧化時間4. Ohr，將部分無機氮轉化為硝態氮，最后進行中溫 催化還原反應，在55°C條件下加入質量分數為0. 2%的CuO和質量分數為0. 3%的此02促 進硝態氮和氨氮的相互作用，反應2. Ohr將硝態氮和銨態氮同時轉化為氮氣，廢水的總氮 降低為15mg/L，總氮去除率為85%。
[0030] 實施例2
[0031] 垃圾滲濾液R0濃縮液總氮169mg/L，首先在120°C之間首先在酸性條件下（pH = 3)進行0. 5hr水解，將有機氮轉化為硝態氮或銨態氮，再進行中溫催化氧化反應，以質量分 數為〇. 2%氯酸鈉和0. 5%過硫酸鈉進行氧化，氧化時間1. Ohr，將部分無機氮轉化為硝態 氮，最后進行中溫催化還原反應，在120°C條件下加入質量分數為0. 1 %的Fe203促進硝態 氮和氨氮的相互作用，反應〇. 5hr將硝態氮和銨態氮同時轉化為氮氣，廢水的總氮降低為 44mg/L，去除率為74%。
[0032] 實施例3
[0033] 養殖廢水經生物處理和NF處理后的濃縮液總氮556mg/L (pH = 1)，首先在90°C之 間首先在酸性條件下進行3. 5hr水解，將有機氮轉化為硝態氮或銨態氮，再進行中溫催化 氧化反應，以質量分數為2. 0 %雙氧水進行氧化，氧化時間1. Ohr，將部分無機氮轉化為硝 態氮，最后進行中溫催化還原反應，在90°C條件下加入質量分數為0. 5%的Fe203促進硝態 氮和氨氮的相互作用，反應l.Ohr將硝態氮和銨態氮同時轉化為氮氣，廢水的總氮降低為 145mg/L，去除率為74%。
【主權項】
1. 一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，該方法控制廢水溫度在55-120°C，進行 酸性水解，并加入氧化還原催化劑，促進氨氮和硝基氮的相互作用，形成氮氣，無需要外加 碳源，具體采用以下步驟： (1) 在酸性條件下進行水解0. 5-5hr，將有機氮轉化為硝態氮或銨態氮； (2) 進行中溫催化氧化反應l_4hr，以多重氧化劑組合進行氧化，將部分無機氮轉化為 硝態氮； (3) 進行中溫催化還原反應0. 5-2hr，促進硝態氮和氨氮的相互作用，將硝態氮和銨態 氮同時轉化為氮氣，完成對廢水的處理。2. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，所述的廢水中含 有硝基苯、硝基酚、磺胺、苯胺、偶氮苯或氨基酸類有機氮中的一種或幾種。3. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（1)中控制 pH值為1-5進行水解。4. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（2)中控制反 應溫度為55-120°C。5. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（2)中所述的 多重氧化劑選自雙氧水、臭氧、氯酸鹽或過氧酸鹽中的至少兩種。6. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（2)中所述的 多重氧化劑在廢水中的含量為0. 2-2wt%。7. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟（3)中控制反 應溫度為55-120°C。8. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟⑶中采用的 催化劑選自Fe203、V 205、W03、CuO或Μη02中的一種或幾種。9. 根據權利要求1所述的一種難降解廢水脫氮的方法，其特征在于，步驟⑶中采用的 催化劑在廢水中的含量為0. 1-0. 5wt%。
【文檔編號】C02F101/38GK105836913SQ201510014429
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月12日
【發明人】申哲民, 劉峰
【申請人】上海佛若環保科技有限公司