[发明专利]一种高氨氮高重金属废水的处理工艺

说明书

本发明公开了一种高氨氮高重金属废水的处理工艺，其特征在于，所述高氨氮高重金属废水预处理后采用MOFs(金属有机骨架材料)催化剂吸附去除重金属，吸附处理后的废水再采用光催化反应去除氨氮，然后再进行光催化反应去除COD；所述光催化反应去除氨氮时，废水在反应器中雾化后形成错流进行反应，形成雾化错流提高了光源利用率，增加反应接触面积。本发明能够有效去除废水中的重金属、氨氮以及COD，工艺简单，处理效率高，处理后的废水能够达到相关排放标准。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种高氨氮高重金属废水的处理工艺。

背景技术

高重金属、高氨氮以及高COD废水主要来源于化工、垃圾以及湿法冶金行业，不经过有效处理进行排放，对环境造成很大的污染，目前高浓度氨氮、高浓度重金属废水的处理是一大难点。

垃圾渗滤液是一种典型的高重金属、高氨氮、高COD废水，渗滤液中含有低分子量的脂肪酸类、腐殖质类高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黄霉酸类物质。虽然渗滤液中某一特定的污染物浓度很低，但由于污染物种类繁多，因此其总量巨大。2)有机污染物和NH+42N含量高：经鉴定，垃圾渗滤液中有93种有机化合物，其中22种被中国和美国列入EPA环境优先控制污染物的黑名单。高浓度的NH+42N是“中老年”填埋场渗滤液的重要水质特征之一，也是导致其处理难度较大的一个重要原因。3)重金属含量大，色度高且恶臭：渗滤液含多种重金属离子，当工业垃圾和生活垃圾混埋时重金属离子的溶出量往往会更高。渗滤液的色度可高达2000倍～4000倍，并伴有极重的腐败臭味。4)微生物营养元素比例失衡：垃圾渗滤液中有机物和氨氮含量太高，但含磷量一般较低。5)COD和BOD浓度都很高，COD高达几万，BOD也达到几千，但是随着填埋时间的延长，BOD/COD值甚至低于0.1，说明稳定期和老龄渗滤液的可生化性较差。6)渗滤液水质的变化受垃圾组成、垃圾含水率、垃圾体内温度、垃圾填埋时间、填埋规律、填埋工艺、降雨渗透量等因素的影响，尤其是降雨量和填埋时间的影响。

申请号为CN201410103203.3的中国专利公开了一种垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤：将垃圾渗滤液收集后，进行高效溶气气浮；向经过气浮处理后垃圾渗滤液中加入熟石灰进行调碱处理；将调碱后的垃圾渗滤液，进行氨氮分子筛分离并通过加入酸形成铵盐回收氨氮；将氨氮回收后的垃圾渗滤液进行生化处理，去除垃圾渗滤液中的有机物、氮、磷；将经过生化处理后垃圾渗滤液进行多级逆流吸附后，达标排放。该方法处理垃圾渗滤液重金属去除效果以及氨氮去除效果较差，不适用于大量的垃圾渗滤液的处理。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高氨氮高重金属废水的处理工艺，本发明能够有效去除废水中的重金属、氨氮以及COD，工艺简单，处理效率高，处理后的废水能够达到相关排放标准。

本发明的技术方案如下：一种高氨氮高重金属废水的处理工艺，所述高氨氮高重金属废水预处理后采用MOFs(金属有机骨架材料)催化剂吸附去除重金属，吸附处理后的废水再采用光催化反应去除氨氮，然后再进行光催化反应去除COD；

所述光催化反应去除氨氮时，废水在反应器中对流雾化后形成错流进行反应，形成雾化错流提高了光源利用率，增加反应接触面积，并加速氨氮的转化。

去除氨氮时，氨氮中的NH₃首先被·OH氧化生成NO₂^-，再进一步氧化为NO₃^-，再经进一步的处理后，NO₂^-和NO₃^-还原生成N₂，反应过程中通过通入空气以提高光催化效率，起到空气助催化作用，最终达到降解氨氮的目的。

进一步地，所述MOFs催化剂为Fe-MIL-101和Fe/MIL-125(Ti)中的至少一种；所述MOFs催化剂的用量为0.01～5.0g/L。