[其他]从废水中除去氨

说明书

本发明涉及以废水中除去氨的方法，特别涉及铵离子吸附在沸石上，然后从氨气形式加以回收的方法。

在废水中氨的存在是令人讨厌的，因为其中所含的氨对水生植物的生命起着肥料的作用，从而导致所谓“藻类增殖”的现象。在这之前，已提出一些从废水中除去氨的方法。一种这样的方法包括对一批水用浸石灰处理，以使铵离子转变成气态氨，然后它经过空气汽提被释放出，进入大气。然而浸石灰处理不是去除氨气的不良的环境影响，而仅仅是从水的问题变成大气的问题。此外，由于以氨作为原材料可以制造有用的产品，所以氨释放到大气就意味着相当大的经济损失。

美国专利第4.011.156号公布了从民用废水和工业废水中除去有机结合氮和无机结合氮的方法。通常是让废水、碱性物质和氧气通过一个含有一种催化剂的固定床反应器中进行的，在这里氨被转化为无害的氮气。所以要添加碱性物质是由于随着NH⁺₄被氧化为N₂而发生PH值的明显降低和由于这样的一种PH值降低会对反应的效率以及催化剂起着不良影响。

虽然从环境的观点看废水中的氨转变成氮气是非常合乎需要的，但是这是很不经济的，因为潜在的有价值的物质转变成无用的形式，并被放到大气里。另外，这种方法本身就是很麻烦的，需要操作人员沿着固定床的不同点测定反应混合物的PH值。

在美国专利第3.984.313号中，对含有氨以及磷酸盐的废水是采用氢氧化铁载荷的离子交换树脂来加以净化。虽然所提出的这种方法在经济上是合算的，因为从氨污染物可以生产出商业上有用的最终产品氢氧化铵，但是该方法本身具有不连续进行的缺点，因为废水进给必须暂时停止进行以用新鲜的树脂代替失去效能的树脂。

已经注意到，沸石对铵离子具有很高的亲合力，因此，把它作为吸附剂从废水中除去铵离子是十分有效的。因为这些沸石对氨气没有亲合力，最初吸附到沸石的铵离子可以通过将PH增加到足以使结合的铵离子转化为非结合的气态氨来解吸附，从经济和环境观点看这样一种方法是十分合乎需要的，这是因为大部分的铵离子将从废水中除去，同时随后所释放的氨不仅是商业上有价值的物质，而且也可以比较容易地转变成许多其它商业上有价值物质，例如磷酸铵。

尽管上述讨论过它们对铵离子的高亲合力以及对环境和经济上的优点，但是当沸石与常规的净化技术，如固定床或脉动床一起使用时，还不能证明是完全有效的。这种缺少有效性的一种原因是沸石低的载荷能力，即每单位沸石所吸附的铵离子的数量低。因此，为了在除氨方法中有效地利用沸石作为吸附剂，将需要过量沸石，由此，从材料、设备、能量消耗和停顿时间方面看，导致了费用增加。这样的缺点是在于已有技术利用其它吸附剂或离子交换树脂的固定床方法已描述的缺点所没有谈到的。这样的缺点包括难于使反应连续不断地进行以及在材料被作用或吸附时，难于保持最适宜的PH。

鉴于先前已有技术的方法局限性和缺点，以及上面没有专门描述的其它缺点，很显然，这一技术领域需要有一种可在最佳效率进行的从废水除去氨的方法，而这种方法不仅可以从废水去除氨离子，而且还可使被除去的氨随后被用作商业的最终产品。因此，这个发明的主要目标是通过提供一种方法实现那种需要，在采用这方法时，废水所含的铵可连续地和有效地被除去，而随后利用沸石吸附剂与采用先进的分离设备将铵加以回收。

特别是这个发明的一个目的是为了提供一种可最佳利用沸石吸附剂的除去废水中氨的方法。

这个发明的另一个目的是提供一种从污水中除去氨不产生有害副产品的方法。

这个发明的又一个目的是为了提供一种从废水中除去氨的方法，其中放在第一沸石阶段处理，减少了铵的浓度的废水，可以进行对流循环，并与所说的废水结合供给第二沸石阶段，以便工艺效率达到最大。

这发明的还有一个目的是为了提供一种从水中除去氨的方法，其中有待处理的液体PH可以在阶段内的方法如吸附阶段加以控制。

这个发明的另一目的为了提供与现有废水处理工艺相混用的除去废水中氨的方法。

概括地说，本发明的这些和其它的目的通过下列方法来实现的，而提供许多装满沸石的室，在四个固定的液流进料口之下围绕循环通道运行，第一个进料口供应含有铵离子的污水，第二可选择的口供应洗涤水，以去除在去掉沸石后任何夹带的废水，第三个口供应碱性再生液，以把吸附的铵转变成解吸的氨，第四个选择的口供应洗涤水清洁沸石用于再循环。所有四个口连续地工作使在任何给定片刻供应进料物质到与每一个口液流保持联系的室。此外还提供与四个固定的进料口相对应四个固定的排出口。应该注意，取消一个洗涤水流或两个洗涤水流取决于所处理的废水流的性质。