[实用新型]一种利用电解次氯酸钠再生氨氮吸附沸石的装置

说明书

本实用新型公开了一种利用电解次氯酸钠再生氨氮吸附沸石的装置，包括依次闭环连接的沸石固定床、再生废液处理装置、电解次氯酸钠设备和更新再生液处理装置，其中，所述沸石固定床通过再生废液回流管道与所述再生废液处理装置相连，所述再生废液处理装置与所述电解次氯酸钠设备相连，所述电解次氯酸钠设备通过所述更新再生液处理装置相连，最后所述更新再生液处理装置与所述沸石固定床的更新再生液进水口相连。该装置采用电解制备次氯酸钠再生液，与吸附在沸石的氨氮、再生废液中的氨氮发生氧化反应，从而除去沸石上的氨氮和再生废液中的氨氮，反应彻底，再生时间短，成本低，再生液可以循环利用，不产生二次污染。

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种利用电解次氯酸钠再生氨氮吸附沸石的装置。

背景技术

氨氮对人体和水体具有一定的危害，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。去除水中50mg/L以下低浓度的氨氮的方法有化学法、生化法和离子交换法等。其中，采用离子交换法反应过程稳定、易控，吸附剂可再生利用，处理成本较低，特别是使用沸石作为吸附剂时效率更高。

沸石具有四面体骨架结构的多孔性含水硅铝酸盐晶体，沸石孔径一般在0.4nm左右，大于这个孔径的分子和离子将不能进入，而NH₄⁺的离子半径为0.286nm，很容易进入沸石晶穴内部进行离子交换，同时沸石比表面积大,具有良好的吸附及离子交换性能，其交换能力远大于活性炭和离子交换树脂。因此被认为是最有应用前景的去除氨氮吸附剂。

利用沸石的离子交换吸附能力去除污水中的氨氮包括吸附阶段和沸石再生阶段，其中，沸石再生可分为生物再生法、化学再生法、热水再生法和电解再生法。

生物再生：利用硝化菌将吸附费氨氮硝化为硝态氮，再经反硝化细菌还原为氮气排出，实现废水的再生。一方面沸石用于生物载体富集硝化菌；另一方面沸石通过离子交换作用吸附水中的铵,还有很重要的一方面就是沸石表面生物膜中的硝化菌将吸附在沸石上的氨氮转化为硝酸盐，形成了一个自我吸收、自我硝化的循环过程。通过生物方式不但能使沸石不断得到再生，还能提高脱氨氮的硝化性能,利用微生物作用有效地去除氨氮。此时，沸石得以全部或者部分自我再生,可以继续循环使用。生物沸石脱氨氮过程实质是化学吸附、离子交换和生物硝化三个过程。但是再生时间10小时以上，再生率低，设备庞大，无法推广应用。

化学再生法：化学再生的过程实际上是离子交换过程的逆过程。因此再生时可采用碱性条件下，钠离子置换铵离子。用碱或盐溶液(NaOH、NaCl)处理吸附饱和的沸石，以溶液中的Na⁺交换沸石上的NH₄⁺，使沸石恢复对氨的交换容量。饱和吸附沸石的最佳再生条件：NaOH质量分数为4％,再生时间4h，再生温度60℃。沸石经过25次再生后，吸附能力保持在85.2％,每次再生平均丢失0.6％，具有工业应用的可行性。再生废液含氨氮浓度高达几千mg/L，不能直接排放，采用蒸氨法使其无害化回收氨氮，设备复杂，无法现场完成。

热再生：即将用过的废水加热到不同的温度(300～600℃)进行再生，有报道沸石经热再生后，氨氮的去除能力有显著的提高。沸石的解吸是吸热反应，当温度升高时，沸石再生率增加，但是温度超过50℃时，会使得Na+从固相沸石中解吸到液相中去，从而会使沸石再生率降低。沸石吸附水中氨氮的效率较高，沸石吸附后再生难度大，要用热水再生，再生效率不高，再生液含大量氨氮，无法进行无害化处理，这种方法难以应用。