[发明专利]一种处理稀土废水中高浓度氨氮方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理稀土废水中高浓度氨氮方法，属于污水处理领域。

背景技术

稀土生产冶炼过程中制药排放三种废水，主要是稀土精矿焙烧尾气喷淋净化产生的酸性废水、碳酸稀土生产过程产生的铵盐废水和稀土分离产生的铵盐废水。其中，稀土行业每年产生的废水量达2000多万吨，氨氮含量300～5000mg/L，超出国家排放标准十几倍至上百倍。废水中氨氮污染物正是稀土冶炼中产生的三大废水之一，水质指标中氨氮是引起水体富营养化和环境污染的一种重要污染物，它能使水失去自净化能力，其进入人体而合成亚硝基化合物，诱发癌变，饮用水中氨氮含量过高时会引起胃肠障碍及地方性疾病的产生。

在处理稀土废水中高浓度氨氮的电解法中，其优势在于二次污染物的减量，易于操作，远程控制，适应面广等，该法能够有效的去除氨氮及废水中的其他污染物，但它同时也存在电耗大，成本高等缺点。为了解决这一问题，针对电解法，何绪文、刘通等在文献中提出一种电解法去除高浓度氨氮废水工艺的研究，该研究以铅和釕作为基本材料，选取7～9A电流强度，NH₄⁺与Cl^-的摩尔比为1∶4的Cl^-浓度，随着电解过程中增加极板数量来提高氨氮去除速率，氨氮去除效果高，降低了一定的电耗量及成本，但该研究只针对于农药废水等，对于稀土废水中的高浓度氨氮去除效果仍不为理想，而且7～9A电流强度仍然导致电耗量大，必定带来处理费用昂贵。针对稀土废水中高浓度氨氮电解去除法，能够同时做到电耗低、成本低、避免二次污染风险的文献尚未见报道，在专利中也未能得到保护。

发明内容

为了寻求一种能同时做到电耗低、成本低、避免二次污染风险的稀土废水中高浓度氨氮电解去除法，本发明在于提供一种处理稀土废水中高浓度氨氮方法，通过制备了一种具有催化活性的电极，消除周围溶液中离子浓度的浓差极化，从而产生氧化还原反应把稀上废水中高浓度氨氮转换为氮气排出空气中，氨氮去除率高达99.8％以上，解决了现有技术中电压高、能耗高的问题，避免了二次污染风险的产生。

为达到上述目的，本发明采取的具体技术方案是：

(1)取100～150目颗粒活性炭，在0.5MHCl溶液中浸泡2～3小时，用去离子水在超声波的作用下中洗3遍，放入2MNaOH溶液中浸泡3～4小时，又用去离子水在超声波的作用下冲洗3遍，自然晾干，于温度为105℃下烘干2～3小时；

(2)把烘干后的颗粒活性炭浸入2.5M的Cu(NO₃)₂、1.0M的Ni((NO₃)₂混合溶液中5～6小时，自然晾干，于温度为105℃下烘干2～3小时；

(3)把上述处理后的颗粒活性碳装入空心圆柱微孔铁壳，作为电解电极；

(4)把高浓度氨氮稀土废水通入电解槽，加入质量比为0.1～0.5％NaCl固体，在36～110V电压下电解3～4小时，即可。

本发明的显著优势在于：

(1)含有催化活性的电极，不仅具有得失电子的作用，还能消除周围溶液中离子浓度的浓差极化；

(2)通过氧化还原反应把稀土废水中高浓度氨氮转换为氮气排出空气中，具有电压低，能耗低的优点，实现了节能目标，避免了二次污染风险的产生。

具体实施方案：

先取100～150目颗粒活性炭，在0.5MHCl溶液中浸泡2～3小时，用去离子水在超声波的作用下冲洗3遍，放入2MNaOH溶液中浸泡3～4小时，又用去离子水在超声波的作用下冲洗3遍，自然晾干，于温度为105℃下烘干2～3小时；然后把烘干后的颗粒活性炭浸入2.5M的Cu(NO₃)₂、1.0M的Ni((NO₃)₂混合溶液中5～6小时，自然晾干，于温度为105℃下烘干2～3小时；接着把上述处理后的颗粒活性碳装入空心圆柱微孔铁壳，作为电解电极；最后把高浓度氨氮稀土废水通入电解槽，加入质量比为0.1～0.5％NaCl固体，在36～110V电压下电解3～4小时后，测电解后的稀土废水中氨氮浓度。

实施例1：