本發明專利技術公開了一種含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水的綜合處理工藝，該工藝先將所述廢水進行預處理去除硫脲后，過濾，加入堿性物質將銨離子轉變成分子態氨，再進入脫氨轉化塔，廢水中的氨以氣體的形式從塔頂進入冷凝器后冷卻為氨水，氨水部分回流，剩余部分作為產品回收，脫氨后的高溫水與待處理廢水交換熱量后進入脫氨廢水罐，廢水中氨氮含量達標外排；本發明專利技術將除有機物硫脲和脫氨工藝相結合，處理后廢水中無硫脲檢出，即硫脲去除率為100%，降低廢水毒性提高可生化性，得到的氨水濃度高達12%～28%，且處理后廢水的氨氮指標達到國家GB8976?1996《污水綜合排放標準》規定的一級排放標準，使得高氨氮廢水污染物處理率、資源回收率≥99%，變廢為寶，取得了良好的經濟效益。
【技術實現步驟摘要】
一種含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水的綜合處理工藝
本專利技術涉及廢水處理領域，尤其涉及一種含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水資源化回收和無害化處理的處理工藝。
技術介紹
電鍍廢水一直是工業生產領域一個重要的污染源，存在污染物排放量多，污染物種類多，毒性大，危害嚴重等特點。從含銅電鍍廢水出發，可經硫酸銅回收得到氯化亞銅，由于氯化亞銅暴露于空氣中，迅速發生氧化作用，大大降低催化活性，影響產品質量?？梢詫β然瘉嗐~表面進行表面改性來提高其抗氧化性能，而用有機物硫脲作為包覆劑對氯化亞銅進行包覆后，氯化亞銅的抗氧化性明顯增強，且包覆時間較短，硫脲用量較少，成為制備氯化亞銅最好的選擇。在硫脲包覆氯化亞銅的過程中，會有大量的含硫脲的氨氮廢水產生，硫脲對環境有很大的影響。硫脲及其代謝的中間產物對動物體也會產生很大影響，比如，可損壞動物的肝、甲狀腺的功能，并可導致肝和甲狀腺的癌變，所以硫脲的降解問題已引起研究人員的重視。韋長梅在文章《雙氧水氧化硫脲制備二氧化硫脲方法的優選》中提出，可以用雙氧水來氧化制備二氧化硫脲，控制pH在3～5，加入乙酸鈉作為促進劑，反應溫度為5～10℃，加入雙氧水與硫脲的物質的量為2.4～2.2，以15～20%的甲醇-水作為溶劑，反應時間為2h，得到二氧化硫脲的比例為87.2%。本文提出了將硫脲作為原料回收利用的好方法，變廢為寶，但是存在幾個問題：工藝流程較復雜；工藝參數較多且實驗操作較復雜；實驗轉成工程難度大；實驗中轉化率難以控制，導致硫脲未能完全轉化，還需要一系列后續處理才能將廢水中硫脲處理完全，實現達標排放。多年來，國內外針對高濃度氨氮廢水的處理進行了大量的研究，現有處理廢水中氨氮的方法有空氣吹脫法、折點加氯法、生物硝化法、電化學氧化法、汽提法、氧化曝氣等多種工藝，雖然氨氮廢水處理方法眾多，但是均存在基建投資成本大、運行成本高、處理量小、工藝流程復雜、資源回收率低、難以實現達標排放等缺點，且處理后氨氮濃度很難達到15mg/L以下，回收的氨水濃度較低。專利CN1367147A提出用氧化曝氣法來處理高濃度氨氮廢水的，先往廢水中加入堿性復合劑，攪拌后用曝氣塔或曝氣池進行曝氣，加入絮凝劑沉降、分離。此方法工藝流程簡單，但是只能處理氨氮含量為6000mg/L的氨氮廢水，曝氣過程中離子態銨轉化成氨分子被吹脫出來，造成二次污染，且無氨水產出，無資源回收，導致成本較高。
技術實現思路
針對現有技術的不足，為了解決含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水處理過程中的問題，本專利技術提出一種將除有機物硫脲和脫氨工藝相結合的資源化綜合利用工藝，以優化工藝過程、節約處理時間、變廢為寶、降低廢水的毒性，實現有機物的達標處理和氨的深度脫除，使得出水中硫脲的去除率為100%，且氨氮含量達到國家GB8976-1996《污水綜合排放標準》規定的一級排放標準，回收12%～28%的高濃度氨水。為達上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水的綜合處理工藝，包括如下步驟：（1）將含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水進行預處理除硫脲，直至硫脲去除率達到100%；（2）將步驟（1）所得除硫脲后的高氨氮廢水過濾，取上清液，加入堿性物質，使銨離子轉變成分子態氨；（3）將步驟（2）所得廢水輸送至脫氨轉化塔中，熱源從塔釜通入，氨和水在熱的作用下分離，形成的氨蒸汽從塔釜上升至塔頂；（4）步驟（3）中從水中分離的氨蒸汽由脫氨塔塔頂進入冷凝器，并在冷凝器中冷凝成氨水冷凝液，氨水冷凝液部分回流到塔頂，部分回收為氨產品；（5）脫氨后的高溫水從塔釜流出，與待處理廢水交換熱量后，進入脫氨廢水罐，可回用于生產工藝或直接外排。步驟（1）所述預處理除硫脲的方法可以為鐵碳微電解法、化學沉淀法、化學氧化法、微波聯用技術或生物法中的一種；優選地，預處理除硫脲選用化學氧化法。所述化學氧化法除硫脲所用的氧化劑可以為高錳酸鉀、臭氧或芬頓試劑中的一種，反應時間為0.5～6h；優選地，所用的氧化劑為芬頓試劑，反應時間為1～4h，芬頓試劑中過氧化氫與二價鐵的摩爾比nH2O2：nFe2+=1～10；優選地，過氧化氫與二價鐵的摩爾比nH2O2：nFe2+=1～8；過氧化氫與硫脲含量的質量比mH2O2：mCH4N2S=0.5～6；進一步地，過氧化氫與硫脲含量的質量比mH2O2：mCH4N2S=1～5。經步驟（1）化學氧化法預處理除硫脲后，可以經重力沉降、離心沉降或絮凝沉降工藝得到上清液，即除硫脲后高氨氮廢水；優選地，經絮凝沉降工藝得到除硫脲后高氨氮廢水，絮凝劑的添加量為0.2%～3%，絮凝反應時間為0.5～6h；；進一步優選地，絮凝劑的添加量為0.5%～2%，絮凝反應時間為1～4h。步驟（2）向除硫脲后高氨氮廢水中加入堿性物質，所述堿性物質可以為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或碳酸鈉溶液中的一種或至少兩種的組合；優選地，堿性物質為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液濃度為2～20g/L；進一步優選地，氫氧化鈉溶液濃度為2～10g/L。步驟（2）加入堿性物質后，將除硫脲后高氨氮廢水的pH調節至10.5～13.5；優選地，將廢水pH調節至11～13。步驟（3）中所述的脫氨轉化塔可以為汽提塔、精餾塔、填料塔、板式塔或填料與塔板的復合結構塔的汽提-精餾塔；優選地，脫氨轉化塔為填料塔、板式塔或填料與塔板的復合結構塔的汽提-精餾塔。步驟（3）中所述的熱源可以由高溫蒸汽、再沸器或導熱油機提供；優選地，熱源由高溫蒸汽提供。步驟（4）所述的氨產品為12%～28%的高濃度氨水。步驟（5）中所述的脫氨塔釜出水的氨氮含量小于或等于15mg/L，可回用或外排。步驟（1）是預處理除硫脲過程，可以為鐵碳微電解法、化學沉淀法、化學氧化法、微波聯用技術、生物法，鐵碳微電解法是指將廢水作為電解質，純鐵為陽極，碳化鐵為陰極，發生電解反應，廢水中發生氧化還原反應，從而降低廢水中有機物的方法；化學沉淀法是指往廢水中加入金屬離子，與硫脲形成絡合物而使硫脲沉淀的方法，金屬離子可以為銅離子；化學氧化法是指加入氧化劑來將有毒的有機物硫脲氧化成無毒的可生化的有機物，氧化劑可以為高錳酸鉀、臭氧、芬頓試劑等；微波聯用技術一般是將微波技術與活性炭吸附聯用，利用微波技術可有效地解吸活性炭表面的有機物，使活性炭再生并有利于有機物的回收再利用；生物法是指在生物膜反應器內，微生物附著在載體的表面，形成一層生物膜，在處理過程中，廢水中溶解的有機物硫脲和氧進入生物膜，生物膜上的微生物對硫脲進行分解，并不斷新陳代謝，從而達到連續處理廢水的目的。為優化處理工藝，優選為用化學氧化法預處理除硫脲。化學氧化法除硫脲所用的氧化劑可以為高錳酸鉀、臭氧、芬頓試劑，為節約成本，優選為芬頓試劑。芬頓試劑中過氧化氫與二價鐵的摩爾比nH2O2：nFe2+=1～10；優選為nH2O2：nFe2+=1～8，例如為1、3、5、8；過氧化氫與硫脲含量的質量比mH2O2：mCH4N2S=0.5～6；優選為mH2O2：mCH4N2S=1～5；例如為1、3、5；反應時間為0.5～6h；優選為1～4h，例如為1h、3h、4h等?；瘜W氧化法除硫脲后，可以經重力沉降、離心沉降、絮凝沉降工藝得到上清液，即除硫脲后的高氨氮廢水，且廢水中無硫脲檢出。為優化處理工藝，優選為經絮凝沉降工藝得到除硫脲后的高氨氮廢水。在絮凝沉降本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水的綜合處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：（1）將含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水進行預處理除硫脲，直至硫脲去除率達到100%；（2）將步驟（1）所得除硫脲后的高氨氮廢水過濾，取上清液，加入堿性物質，使銨離子轉變成分子態氨；（3）將步驟（2）所得廢水輸送至脫氨轉化塔中，熱源從塔釜通入，氨和水在熱的作用下分離，形成的氨蒸汽從塔釜上升至塔頂；（4）步驟（3）中從水中分離的氨蒸汽由脫氨塔塔頂進入冷凝器，并在冷凝器中冷凝成氨水冷凝液，氨水冷凝液部分回流到塔頂，部分回收為氨產品；（5）脫氨后的高溫水從塔釜流出，與待處理廢水交換熱量后，進入脫氨廢水罐，可回用于生產工藝或直接外排。
【技術特征摘要】
1.一種含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水的綜合處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：（1）將含有機物硫脲的高濃度氨氮廢水進行預處理除硫脲，直至硫脲去除率達到100%；（2）將步驟（1）所得除硫脲后的高氨氮廢水過濾，取上清液，加入堿性物質，使銨離子轉變成分子態氨；（3）將步驟（2）所得廢水輸送至脫氨轉化塔中，熱源從塔釜通入，氨和水在熱的作用下分離，形成的氨蒸汽從塔釜上升至塔頂；（4）步驟（3）中從水中分離的氨蒸汽由脫氨塔塔頂進入冷凝器，并在冷凝器中冷凝成氨水冷凝液，氨水冷凝液部分回流到塔頂，部分回收為氨產品；（5）脫氨后的高溫水從塔釜流出，與待處理廢水交換熱量后，進入脫氨廢水罐，可回用于生產工藝或直接外排。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述預處理除硫脲的方法可以為鐵碳微電解法、化學沉淀法、化學氧化法、微波聯用技術或生物法中的一種；優選地，預處理除硫脲選用化學氧化法。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述化學氧化法除硫脲所用的氧化劑可以為高錳酸鉀、臭氧或芬頓試劑中的一種，反應時間為0.5～6h；優選地，所用的氧化劑為芬頓試劑，反應時間為1～4h，芬頓試劑中過氧化氫與二價鐵的摩爾比nH2O2：nFe2+=1～10；優選地，過氧化氫與二價鐵的摩爾比nH2O2：nFe2+=1～8；過氧化氫與硫脲含量的質量比mH2O2：mCH4N2S=0.5～6；進一步地，過氧化氫與硫脲含量的質量比mH2O2：mCH4N2S=1～5。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，經步驟（...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉晨明，林曉，潘尹銀，
申請(專利權)人：北京中科康侖環境科技研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11
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