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一体化污水设备处理规模:电解法处理高氨氮废水

来源:四川名膜 时间:2020-03-24 16:37:13 浏览:

  一体化污水设备处理规模:本发明提供了一种采用电解法处理高氨氮废水的方法属于环境工程领域的污水处理技术领域,该方法主要包括高氨氮废水的前处理、电解法生成次氯酸钠、高氨氮废水的电解去氨氮和高氨氮废水的后处理四个步骤,利用电解的方法将工业盐电解为氯气,氯气易溶于水产生次氯酸,次氯酸与水中的氯离子结合生成次氯酸钠,次氯酸钠对氨氮具有很好的去除效率。

  一体化污水设备处理规模:权利要求书

  1.一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的处理高氨氮废水的方法包括以下步骤:

  S1.取工业高氨氮废水,调节所述的工业高氨氮废水pH至碱性,然后将所述的工业高氨氮废水过滤得到滤液和滤渣,去除滤渣,取滤液备用;

  S2.将步骤S1过滤得到的工业高氨氮废水滤液投入到电解槽中;

  S3.将电解槽通电,并投加工业盐于电解槽中在阳极进行电解反应生成次氯酸钠,具体反应如下:

  Cl--e-→Cl2

  Cl2+H2O→HClO

  HClO+Na+→NaClO+H+;

  S4.步骤S3制备得到的次氯酸钠对步骤S2投入的高氨氮废水滤液进行氧化作用,从而去除高氨氮废水中的氨氮,得到处理后的废水。

  2.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量为98~500mg/L。

  3.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的一种或者几种。

  4.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S1调节pH值为11~13。

  5.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量为0.5~17.17L。

  6.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S3中工业盐的投加量为385~485g/L。

  7.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S3中通电的电流密度为100~130mA/m2,所述的电解反应的温度为20~40℃。

  8.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S3中生成的次氯酸钠的量为0.35~50.05mg/L。

  9.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的步骤S4中处理后的废水氨氮的含量为1.25~14.71mg/L,所述的处理后的废水氯离子的含量为0~0.04wt.%。

  10.根据权利要求1所述的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其特征在于:所述的采用电解法处理高氨氮废水的方法还需要去除阴极还原出来的铜离子。

  一体化污水设备处理规模:说明书

  一种采用电解法处理高氨氮废水的方法

  一体化污水设备处理规模:技术领域

  本发明属于环境工程领域的污水处理技术领域,具体涉及一种采用电解法处理高氨氮废水的方法。

  一体化污水设备处理规模:背景技术

  氨氮是造成水体富营养化的重要因素之一,随着废水排放标准的日益提高,去除废水中残留氨氮的要求和需求越来越高。从工业废水中去除氨氮已有多种方法,折点加氯法由于简单易行而经常被采用。现有技术中,由于液体中含有较多的氨氮成分,使得加大人工处理难度,如气味难闻,并且气味浓度较大的现象,因此,设计出一种能够有效处理除去液体中氨氮成分的方法是业界亟待解决的问题。

  一体化污水设备处理规模:发明内容

  本发明提供了一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,本发明采用的电解法去除高氨氮废水中氨氮操作方法简单,产生的铜离子可以通过还原反应被回收利用,能产生较好的经济效益。

  本发明的具体内容如下:

  本发明的目的在于提供一种采用电解法处理高氨氮废水的方法,其技术点在于,所述的处理高氨氮废水的方法包括以下步骤:

  S1.取工业高氨氮废水,调节所述的工业高氨氮废水pH至碱性,然后将所述的工业高氨氮废水过滤得到滤液和滤渣,去除滤渣,取滤液备用;

  S2.将步骤S1过滤得到的工业高氨氮废水滤液投入到电解槽中,;

  S3.将电解槽通电,并投加工业盐于电解槽中在阳极进行电解反应生成次氯酸钠,具体反应如下:

  Cl--e-→Cl2

  Cl2+H2O→HClO

  HClO+Na+→NaClO+H+;

  S4.步骤S3制备得到的次氯酸钠对步骤S2投入的高氨氮废水滤液进行氧化作用,从而去除高氨氮废水中的氨氮,得到处理后的废水。

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量为98~500mg/L。

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的一种或者几种。

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S1调节pH值为11~13。

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量为0.5~17.17L。

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S3中工业盐的投加量为385~485g/L。

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S3中通电的电流密度为100~130mA/m2,所述的电解反应的温度为20~40℃。

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S3中生成的次氯酸钠的量为0.35~50.05mg/L;

  在本发明的有的实施例中,所述的步骤S4中处理后的废水氨氮的含量为1.25~14.71mg/L,所述的处理后的废水氯离子的含量为0~0.04wt.%。

  在本发明的有的实施例中,所述的采用电解法处理高氨氮废水的方法还需要去除阴极还原出来的铜离子,其中,还原铜的电解式为:Cu+2e-→Cu,铜的回收利用可以大大降低生产成本,并产生较好的经济效益。

  与现有技术相比,本发明的有益效果:

  本发明的一种采用电解法处理高氨氮废水的方法包括高氨氮废水的前处理、电解法生成次氯酸钠、高氨氮废水的电解去氨氮和高氨氮废水的后处理四个步骤,利用电解的方法将工业盐电解为氯气,氯气易溶于水产生次氯酸,次氯酸与水中的氯离子结合生成次氯酸钠,次氯酸钠对氨氮具有很好的去除效率。

  具体实施方式

  下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征,从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  实施例1

  一种采用电解法处理高氨氮废水的方法包括以下步骤:

  S1.取工业高氨氮废水,调节所述的工业高氨氮废水pH至碱性,然后将所述的工业高氨氮废水过滤得到滤液和滤渣,去除滤渣,取滤液备用;

  S2.将步骤S1过滤得到的工业高氨氮废水滤液投入到电解槽中;

  S3.将电解槽通电,并投加工业盐于电解槽中在阳极进行电解反应生成次氯酸钠,具体反应如下:

  Cl--e-→Cl2

  Cl2+H2O→HClO

  HClO+Na+→NaClO+H+;

  S4.步骤S3制备得到的次氯酸钠对步骤S2投入的高氨氮废水滤液进行氧化作用,从而去除高氨氮废水中的氨氮,得到处理后的废水,具体反应如下:

  NaClO+H2O→HClO+NaOH

  NH3+HClO→NH2Cl+H2O

  NH2Cl+HClO→NHCl2+H2O

  NHCl2+H2O→NOH+2Cl-+2H+

  NHCl2+NOH→N2+HClO+H++Cl-

  总反应式为:2NH3+3NaClO→N2+3H2O+2NaCl。

  其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为435g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例2

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的碳酸钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为435g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例3

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为435g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例4

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为435g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为130mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例5

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为435g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为130mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例6

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠和碳酸钠的混合物。

  其中,步骤S1调节pH值为11。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为385g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为130mA/m2,所述的电解反应的温度为40℃。

  实施例7

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠和碳酸氢钠的混合物。

  其中,步骤S1调节pH值为11。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为385g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为130mA/m2,所述的电解反应的温度为40℃。

  实施例8

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为11。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为385g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为130mA/m2,所述的电解反应的温度为40℃。

  实施例9

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠。

  其中,步骤S1调节pH值为11。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为385g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为130mA/m2,所述的电解反应的温度为40℃。

  实施例10

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸钠。

  其中,步骤S1调节pH值为11。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为385g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为130mA/m2,所述的电解反应的温度为40℃。

  实施例11

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为13。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为485g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为100mA/m2,所述的电解反应的温度为20℃。

  实施例12

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为13。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为485g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为100mA/m2,所述的电解反应的温度为20℃。

  实施例13

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠。

  其中,步骤S1调节pH值为13。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为485g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为100mA/m2,所述的电解反应的温度为20℃。

  实施例14

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠。

  其中,步骤S1调节pH值为13。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为485g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为100mA/m2,所述的电解反应的温度为20℃。

  实施例15

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为13。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为485g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为100mA/m2,所述的电解反应的温度为20℃。

  实施例16

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为435g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例17

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为400g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为25℃。

  实施例18

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的一种或者几种。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为400g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例19

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为450g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为300℃。

  实施例20

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠和碳酸钠的混合物。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为460g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例21

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为氢氧化钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为400g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  实施例22

  具体操作同实施例1,其中,步骤S1中高氨氮废水的氨氮含量、步骤S2中高氨氮废水滤液的投加量、步骤S3中生成的次氯酸钠的量、步骤S4中处理后的废水氨氮的含量、处理后的废水氯离子的含量和阴极处还原出来的铜离子的含量见表1。

  其中,步骤S1调节pH所用的试剂为碳酸氢钠。

  其中,步骤S1调节pH值为12。

  其中,步骤S3中工业盐的投加量为450g/L。

  其中,步骤S3中通电的电流密度为115mA/m2,所述的电解反应的温度为30℃。

  表1

一体化污水设备处理规模:电解法处理高氨氮废水

  最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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