[发明专利]一种化学结晶法回收废水中氨氮的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，更具体地说，是一种高浓度氨氮废水循环处理方法，可高效去除废水中的氨氮，适用于处理化肥行业等高浓度氨氮废水。

背景技术

近年来，磷酸铵镁结晶沉氨法得到了广泛的研究。磷酸铵镁结晶法是通过向高浓度氨氮废水中投加镁盐和磷酸盐与废水中的氨氮形成磷酸铵镁晶体而达到去除氨氮的目的。磷酸铵镁是良好的缓释肥，在去除废水氨氮的同时，沉淀产物还可进行资源化利用。然而，药剂成本过高是此法研究的一个难点。

针对药剂成本过高难题，国内外学者提出了新的解决办法。发表的文献主要有：Tao Zhang等2009年在《Water Research》43期发表的《Ammonium nitrogen removal from coking wastewater by chemical precipitation recycle technology》；Haiming Huang等2011年在《Bioresource Technology》102期发表的《Removal of nutrients from piggery wastewater using struvite precipitation and pyrogenation technology》。此类技术主要是通过磷酸铵镁热解产物循环来达到降低药剂成本的作用，为了提高磷酸铵镁热解的释氨率，在磷酸铵镁热解过程中，加入了氢氧化钠溶液，提高磷酸铵镁热解过程中氨氮的释放。Tao Zhang等2009年在《Water Research》43期发表的《Ammonium nitrogen removal from coking wastewater by chemical precipitation recycle technology》中，在OH^-：                                                摩尔比为2：1，热解温度为110 ℃，热解时间为3 h时，磷酸铵镁氨氮释放率超过90%。然而，磷酸铵镁热解过程中热解产物与过量的水蒸汽形成磷酸盐镁（Dittmarite），磷酸盐镁同磷酸铵镁一样，最终分解成磷酸氢镁，但磷酸盐镁比磷酸铵镁性能更稳定，所需热解温度更高，热解时间更长。因此，在磷酸铵镁热解过程中添加氢氧化钠溶液，虽然能提高氨氮的释放率，但同时会提高能耗，增加废水处理成本。

Shilong He等2007年在《Chemosphere》66期发表的《Repeated used of MAP decomposition residues for the removal of high ammonium concentration from landfill leachate》，利用磷酸铵镁热解产物循环处理垃圾渗滤液时，第一次氨氮去除率达到84%，第六次则降为62%。Mustafa T?rker等2007年在《Bioresource Technology》 98期发表的《Removal of ammonia as struvite from anaerobic digester effluents and recycling of magnesium and phosphate》，利用磷酸铵镁热解产物循环处理厌氧上清液时，第一次氨氮去除率达到92%，第五次则降为77%。磷酸铵镁循环沉氨过程中，随着循环次数的增加，氨氮去除率出现明显下降。Shigeru Sugiyama等2005年在《Journal of Colloid and Interface Science》292期发表的《Removal of aqueous ammonium with magnesium phosphates obtained from the ammonium-elimination of magnesium ammonium phosphate》认为，磷酸铵镁热解过程中，伴随有焦磷酸镁衍生物的生成，而焦磷酸镁的沉氨能力很差。随着循环次数的增加，焦磷酸镁含量逐步上升，导致氨氮去除率随着循环次数的增加明显下降。迄今为止，尚未见到解决这一难题的相关报道。

发明内容

要解决的问题

针对现有技术中磷酸铵镁结晶法去除废水中氨氮成本高、去除率不高的问题，本发明提供了一种化学结晶法回收废水中氨氮的方法，它可以有效解决磷酸铵镁结晶法药剂成本过高的问题，同时解决了随着磷酸铵镁循环沉氨次数的增加氨氮去除率下降的难题。 

技术方案