[发明专利]微生物发酵产高氨氮废水与汽车产NOx

权利要求书

1.一种微生物发酵产高氨氮废水与汽车NO_x耦合处理的装置，其特征在于，所述的装置包括纳滤膜（3）、离子交换树脂（4）、高氨氮废水储存罐（5）、高氨氮废水蒸馏塔（6）、NH₃吸附反应器（7）和NH₃还原NO_x反应器（8），其中经陶瓷膜过滤的春雷霉素发酵液由离子交换树脂（4）处理，以聚砜纳滤膜过滤的春雷霉素交换液由纳滤膜（3）进行处理，过滤液随所述的离子交换树脂处理后的废水一同进入高氨氮废水储存罐（5），再依次通过高氨氮废水蒸馏塔（6）、氨气与SrCl₂反应的NH₃吸附反应器（7）和NH₃还原NO_x反应器（8）；所述的离子交换树脂为阳离子（H⁺型）离子交换树脂；所述的高氨氮废水蒸馏塔（6）为MVR反应器。

2.一种微生物发酵产高氨氮废水与汽车NO_x耦合处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）经陶瓷膜过滤的春雷霉素发酵液由离子交换树脂处理，以聚砜纳滤膜过滤的春雷霉素交换液由纳滤膜进行处理，过滤液随所述的离子交换树脂处理后的废水一同进入高氨氮废水储存罐；

（2）废水在高氨氮废水储存罐混合均匀后，进入高氨氮废水蒸馏塔，在温度80～90℃进行蒸馏后，废水进行常规污水处理后排放；

（3）高氨氮废水经蒸馏塔（6）挥发的NH₃输送至装有无水SrCl₂的NH₃吸附反应器（7），在NH₃吸附反应器（7）生成Sr（NH₃)_（8-x）Cl₂，Sr（NH₃)_（8-x）Cl₂经物料输送管道至NH₃还原NO_x反应器（8），Sr（NH₃)_（8-x）Cl₂在NH₃还原NO_x反应器（8）中高温分解产NH₃，所产NH₃同时与收集汽车的NO_x进行反应生成N₂和H₂O，最终N₂排放到大气中；

步骤（1）中，离子交换树脂的处理过程分为吸附、解析与再生，春雷霉素在离子树脂交换过程步骤如下：

①吸附过程R-SO₃H + Kas⁺→ R-SO₃Kas +H⁺ ；

②解析过程R-SO₃Kas + NH₄⁺→R-SO₃NH₄ +Kas⁺；

③再生过程R-SO₃NH₄ + NaOH → R-SO₃Na +NH₄OH，R-SO₃Na + H⁺→ R-SO₃H+Na⁺；

其中，

①吸附过程参数：春雷霉素酸化液pH2.5～3.5，吸附温度28～35℃，罐压为0.03～0.05MPa,滤液流量2.0m³/h；

②解析过程参数：NH₄Cl质量百分比3.5%，解析流量1.2～1.5m³/h；

③再生过程参数：盐酸浓度2.0mol/L，氢氧化钠浓度2.0mol/L，再生流量2.0～3.0m³/h，再生时间4h；

陶瓷膜过滤液经离子交换后所产废水含有NH₄Cl、盐酸和氢氧化钠，其pH 为3.5～6.5，NH₄ -N浓度1450～1658mg/L，COD浓度5120～6150mg/L；

步骤（1）中，以聚砜纳滤膜过滤的春雷霉素交换液由纳滤膜进行处理，其过滤参数如下：膜压1.0～1.5MPa，经纳滤膜的流量为32.5L/h·m²，截留液经喷雾干燥制备春雷霉素原药，过滤液随所述的离子交换树脂处理后的废水一同进入高氨氮废水储存罐；

步骤（2）中，汽车发动机排放的NO_x与Sr（NH₃)₈Cl₂的反应温度为200℃。