[发明专利]一种含氨氮高盐催化剂废水的处理回用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用膜分离技术进行含氨氮高盐催化剂废水的深度处理回用方法，属于工业废水处理领域。

背景技术

石化行业的催化剂生产过程中多处使用铵盐和氨水，因此，排放的催化剂废水中含有大量氨氮，废水中的氨氮主要以铵离子(NH₄⁺)存在，是导致水体富营养化和环境污染的重要物质，易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸；氨氮还会使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大用氯量；此外，氨氮对某些金属(铜)具有腐蚀性，污水回用时，再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。

氨氮的超标排放直接影响到催化剂生产企业废水的全面达标和正常生产，成为制约企业持续发展的瓶颈，对氨氮废水的治理成为催化剂生产企业的首要环保问题。因此，研究开发经济、实用、安全的催化剂废水氨氮处理工艺成为当前的研究热点，对保护环境，造福人类有重要意义。

目前，国内外对高浓度氨氮废水的治理主要采取加碱吹脱、电解法、MAP沉淀法、离子交换法、折点氯化法等技术；而对低浓度氨氮废水的治理主要有吸附法、化学氧化法、生化法等技术。

加碱吹脱法适用于高浓度氨氮废水的初级处理，该方法技术成熟、工艺和运行简单，但运行成本较高，设备腐蚀较严重，并且易造成空气二次污染；电解法是利用电解产生NaOH和Cl₂，然后进行吹脱。其运行成本可控制在3.0元/m³水，经济上可行，电解产生的Cl₂可作为产品出售或用于水处理，但Cl₂属剧毒气体，有一定的危险性，不利于安全和环境；MAP沉淀法、离子交换法、折点氯化法等处理高浓度氨氮废水，存在工艺操作繁琐、处理周期短、处理成本高、易引起二次污染等缺点，不适宜大规模工业化应用。

吸附法是利用沸石中的N_a⁺置换NH₄⁺，适用于处理低浓度氨氮废水，用改性天然沸石吸附，具有吸附效率较高，设备体积小，设备一次性投资小的特点，而对于高浓度氨氮废水，由于再生频繁，操作管理非常复杂，耗电量很大，处理成本高，经济上不合算；化学氧化法是在氨氮废水中投加具有强氧化性质的氧化剂，如臭氧、双氧水/催化剂、次氯酸钠等，工艺流程和设备相对简单，反应速度较快，但由于氧化剂价格较贵，使得处理成本较高。另外，这些化学强氧化剂通常要求酸性条件，一般要求pH小于2～4，因此，用化学氧化法需要先后两次调节废水pH，增加了处理成本；目前，工业上处理低浓度氨氮废水最常用的方法为生化法，它主要是采用硝化一反硝化原理，处理成本较低，但是进水氨氮浓度一般不能超过500mg/L，否则将影响正常运行，而且高浓度氨氮本身对微生物的活动和繁殖有抑制作用。此外，生化反应速度较慢，通常需要较长的水力停留时间，因而需要较大的构筑物，占地面积较大。