一种高氨氮高盐有机废水除COD及资源化的方法技术

本发明专利技术提供了一种高氨氮高盐有机废水除COD的方法，本发明专利技术包括如下步骤：(1)将高氨氮废水中加入碱进行脱氨，得到脱氨后液；(2)脱氨后液静置析出硫酸钠结晶盐，固液分离后，得到结晶后液；(3)调节结晶后液的pH，并进行曝气；(4)将步骤(3)得到的溶液，进行电催化氧化；(5)将步骤(4)得到的溶液进一步芬顿反应；(6)加入碱液调节步骤(5)得到的溶液呈碱性；(7)将絮凝剂加入步骤(6)得到的溶液，固液分离得到除COD液。本发明专利技术能够实现高氨氮高盐有机废水中COD的高效去除，同时可回收铵盐和硫酸钠，其处理成本低，渣量少，处理步骤简单便捷。处理步骤简单便捷。处理步骤简单便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种高氨氮高盐有机废水除COD及资源化的方法


[0001]本专利技术涉及新能源行业废水处理领域，具体涉及一种高氨氮高盐有机废水除COD及资源化的方法。

技术介绍

[0002]镍、钴、锰冶炼及废旧电池镍钴锰回收过程中，常用P507或P204进行镍钴富集及提纯。萃取法可实现镍、钴、锰的富集和提纯，一般是在萃取之前先将萃取剂(主要为磷酸酯类萃取剂，如P507，P204)，用磺化煤油等溶剂稀释，然后用氨水或液碱等皂化，皂化有机相用于萃取。萃取反应结束后，通过机械澄清，分相得到萃余液(水相)和萃取相(富钴或富镍有机相)，萃取相主要成分为硫酸钴(镍)或氯化钴(镍)，用于生产三元锂电池前驱体材料、金属镍、金属钴以及其他镍钴盐产品。萃余液主要成分为硫酸钠、硫酸铵、氯化钠、氯化铵。在实际生产中，由于有机相自身亲水性(萃取率与有机相的亲水性相矛盾，为保证高萃取率，有机相必须具备一定的亲水性)和分相不充分等原因，萃取料液中经常会携带一些油类物质，导致萃余液在蒸发结晶后会产生大量高氨氮高盐有机难降解废水。
[0003]高氨氮高盐有机废水主要是镍、钴、锰冶炼及废旧电池镍钴锰回收过程中产生的废水，废水中的盐分主要包括硫酸钠、氯化钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸镁等，TDS为25
‑
40％。有机物主要包括P507(2
‑
乙基己基磷酸单
‑2‑
乙基己酯)、P204二(2
‑
乙基己基磷酸)、稀释剂(如磺化煤油、溶剂油等)、P507氨皂、P204氨皂、P507钠皂、P204钠皂，钴萃合物、镍萃合物、水解产物(2
‑
乙基己醇、磷酸副产物等)、改性剂(长链醇等)等。废水中COD的浓度1000
‑
30000mg/L，氨氮浓度为5
‑
15g/L，同时盐分也可达30
‑
400g/L，该类废水具有盐度高、COD高、酸碱性强、毒性大、化学成分复杂、生化性差等特点，所以这类高氨氮高盐有机废水处理难度非常大。
[0004]现有的废水中COD的去除方法主要有物理法如混凝沉淀、活性炭吸附等，高级氧化法如臭氧氧化、Fenton氧化、电氧化法等，生化法如好氧/厌氧微生物分解等等。但针对高氨氮高盐有机废水现有的方法都存在很大的局限性，比如混凝沉淀法对溶解性物质去除率较低，活性炭重复利用率低和成本高；传统Fenton法处理成本过高，有机物降解过程中会产生大量的含铁污泥，造成二次污染，同时由于溶液中存在大量的硫酸铵，在芬顿反应中也会产生大量的氨气，将会污染空气，再者高浓度盐分会降低有机废水COD的去除效率；由于废水中存在大量硫酸铵及油类等，同时电氧化过程无选择性，所以电氧化过程中不仅需要氧化有机物，同时还需要氧化铵根离子，从而导致电耗过高；高盐水环境不利于微生物生长，会出现微生物中毒现象等，故生化法不适用于处理该类废水。因此，迫切需要开发一种新的针对高氨氮高盐有机废水的处理成本低、处理效果好、渣量小的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种高氨氮高盐有机废水除COD及资源化的方法，可实现高效去除高氨氮高盐难降解有机废水中的COD，去除效果可达90％以上，具有产生的渣量小，处理成本
低，可实现资源化，适用范围广等特点，可实现废水的资源化利用。
[0006]为实现上述专利技术的目的，本专利技术通过如下方式实现：
[0007]一种高氨氮高盐有机废水除COD及资源化的方法，包括以下步骤：
[0008](1)将高氨氮废水中加入碱进行脱氨，得到脱氨后液；
[0009](2)脱氨后液静置析出硫酸钠结晶盐，固液分离后，得到结晶后液；
[0010](3)调节结晶后液的pH，并进行曝气；
[0011](4)将步骤(3)得到的溶液进行电催化氧化；
[0012](5)将步骤(4)得到的溶液进一步芬顿反应；
[0013](6)加入碱液调节步骤(5)得到的溶液呈碱性；
[0014](7)将絮凝剂加入步骤(6)得到的溶液，固液分离得到除COD液。
[0015]高氨氮高盐有机废水主要是镍、钴、锰冶炼及废旧电池镍钴锰回收过程中产生的废水，废水中的盐分主要包括硫酸钠、氯化钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸镁等，TDS为25
‑
40％。有机物主要包括P507(2
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乙基己基磷酸单
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乙基己酯)、P204二(2
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乙基己基磷酸)、稀释剂(如磺化煤油、溶剂油等)、P507氨皂、P204氨皂、P507钠皂、P204钠皂，钴萃合物、镍萃合物、水解产物(2
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乙基己醇、磷酸副产物等)、改性剂(长链醇等)等。废水中COD的浓度1000
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30000mg/L，氨氮浓度为5
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15g/L，同时盐分也可达30
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400g/L，该类废水具有盐度高、COD高、酸碱性强、毒性大、化学成分复杂、生化性差等特点，所以这类高氨氮高盐有机废水处理难度非常大。
[0016]步骤(1)加入的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙中的至少一种；优选将碱配制成溶液加入。
[0017]所述碱的添加量以至少将水体中的NH
4+
转化为NH3为准，优选加入量为n(OH
‑
):n(NH
4+
)＝1.2～1.5；进一步优选碱性溶液的质量浓度不低于30％。
[0018]步骤(1)脱氨温度控制为45℃～100℃，优选55～80℃。
[0019]步骤(1)还利用酸吸收氨气，得到铵盐溶液。所述酸包括硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种。
[0020]所述酸性溶液的添加量以至少将水体中的NH3完全吸收为准，优选加入量为n(H
+
):n(NH3)＝1.1～2.0；进一步优选酸性溶液的质量浓度不低于50％。
[0021]进一步地，待脱氨后液冷却至室温，析出铵盐晶体后过滤，得到盐分较低的结晶后液，可提高后面废水中COD的去除效果。
[0022]步骤(3)中加入酸性溶液调节结晶后液的pH值为1～5，所述曝气时间为10～60min，曝气强度为曝气强度为5～25L/min。
[0023]采用硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种对结晶后液进行pH调节，过滤后再进行曝气，可以除去不溶于酸的有机物，实现废水中COD的初步去除。
[0024]由于电催化氧化电极的特殊性，要求废水的pH须小于12，故需要采用硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种对废水进行pH调节，否则将对电极板造成损坏，降低COD去除效率。
[0025]由于芬顿反应时要求反应溶液的pH为2
‑
4，同时为了减少酸碱药剂的用量，保证后续电催化氧化及芬顿反应的效果，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)需严格按此顺序进行。
[0026]步骤(4)中电催化氧化的电流密度控制为30～100mA/cm2，反应时间为10～30min。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氨氮高盐有机废水除COD的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将高氨氮废水中加入碱进行脱氨，得到脱氨后液；(2)脱氨后液静置析出硫酸钠结晶盐，固液分离后，得到结晶后液；(3)调节结晶后液的pH，并进行曝气；(4)将步骤(3)得到的溶液进行电催化氧化；(5)将步骤(4)得到的溶液进一步芬顿反应；(6)加入碱液调节步骤(5)得到的溶液呈碱性；(7)将絮凝剂加入步骤(6)得到的溶液，固液分离得到除COD液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)加入的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙中的至少一种；优选将碱配制成溶液加入。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述碱的添加量以至少将水体中的NH
4+
转化为NH3为准，优选加入量为n(OH
‑
):n(NH
4+
)＝1.2～1.5；进一步优选碱性溶液的质量浓度不低于30％。4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：步骤(1)脱氨温度控制为45℃～100℃，优选55～80℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)还利用酸吸收氨气，得到铵盐溶液；所述酸包括硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵次娴，雷吟春，蒋国民，戴镇璇，王凯，廖圆，刘永丰，闫虎祥，孟云，曾丽娟，赵淑宏，金利平，
申请(专利权)人：赛恩斯环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：