[发明专利]氨氮废水催化氧化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及氨氮废水处理领域，特别地，涉及一种氨氮废水催化氧化处理方法。

背景技术

氨氮废水来源广泛是主要的水体污染物之一，水体中氨氮超标会引起藻类和其它微生物大量繁殖，造成水体富营养化，加快水体溶解氧的消耗，导致水生物死亡。

现有催化氧化处理氨氮废水方法多集中于对催化氧化过程中诸如电流密度、电极距等常规参数的研究，以获得对氨氮废水具有较好处理效果的工艺参数。但对这些参数的调整难以实现对处理过程中废水所发生反应的实时监控。因而常会在反应过程中产生亚硝酸盐、三氯化氮等有毒有害物质，造成反应不可控。如CN102701334A中公开的利用催化氧化法处理黄金冶炼废水中的氨氮，处理后出水氨氮浓度稳定低于10mg/L。该工艺尽管实现了废水中氨氮的高效、稳定脱除，但在电解过程中容易产生亚硝酸盐，对环境造成二次污染。

发明内容

本发明目的在于提供一种氨氮废水催化氧化处理方法，以解决现有技术中催化氧化法处理氨氮废水反应过程中产生亚硝酸盐等二次污染的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种氨氮废水催化氧化处理方法，包括以下步骤：催化氧化：向氨氮废水中加入催化氧化剂，在pH值5～10条件下进行催化氧化反应，得到出水和脱氮出水；电解：向脱氮出水补充氯盐后进行电解，得到催化氧化剂，催化氧化剂回流入催化氧化步骤中，作为催化氧化剂使用；其中脱氮出水的水量和氨氮废水的进水量按W_C1×Q_e＝(7.6～8.0)W_N×Q_i计算，其中Q_e为脱氮出水的流量，Q_i为氨氮废水的流量，W_C1为电解步骤中电解液的氯的质量浓度，W_N为氨氮废水中氨氮的质量浓度。

进一步地，催化氧化处理步骤中的pH值为7～9。

进一步地，催化氧化过程中氧化还原电位为400～1000mV。

进一步地，催化氧化处理步骤中的氧化还原电位为600～800mV。

进一步地，电解时，电解溶液的氯离子浓度为5～40g/L；优选氯盐为氯化钠或氯化钾。

进一步地，电解时，电解溶液的氯离子浓度为20～30g/L。

进一步地，测定氧化还原电位的参比电极为Hg和HgCl₂。

进一步地，氨氮废水中氨氮浓度为20～400mg/L。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的方法通过同时控制催化氧化反应过程中的反应液的pH值、氨氮废水进水量和脱氮出水的水量，实现整个处理过程中氨氮均以间接氧化的方式进行反应。减少亚硝酸盐或三氯化氮的生成，避免对环境的二次污染。通过循环使用脱氮出水中的次氯酸根，提高氯盐的利用率，节约电解能耗和成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的工艺流程示意图；以及

图2是本发明优选实施例的设备流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

催化氧化法处理氨氮废水包括直接氧化和间接氧化，反应式如下：

直接氧化主要发生以下反应方程式：

2NH₃+6OH^--6e^-＝N₂↑+6H₂O          (1)

NH₃+7OH^--6e^-＝NO₂^-+5H₂O            (2)

间接氧化主要发生以下反应方程式：

2Cl^-＝Cl₂+2e^-                     (3)

Cl₂+H₂O＝HClO+HCl                (4)