本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種污水處理除硬同步除氨氮的方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)屬于缺水國(guó)家，在節(jié)約用水的同時(shí)需要開(kāi)辟新的水源，污水處理后回用是比較重要的一種開(kāi)辟新水源的途徑。尤其對(duì)于電廠、鋼鐵廠等耗水較大的工業(yè)企業(yè)，將污水處理后回用已是必然選擇。

傳統(tǒng)處理工藝流程如圖1所示：

(1)污水進(jìn)入高效澄清池，通過(guò)混凝、沉淀去除水中的懸浮物和硬度。

(2)高效澄清池出水由于投加了石灰、純堿而呈堿性，需要在后混合區(qū)投加酸，進(jìn)行中和。

(3)中和后的澄清水進(jìn)入濾池，過(guò)濾后作為回用水使用。

由于硬度和氨氮都是制約中水回用的重要指標(biāo)，通常的做法是通過(guò)生化法去除污水中的氨氮，但對(duì)于以循環(huán)水排污水為主要水源的工業(yè)污水來(lái)講通常有機(jī)物含量較低，不宜采用生化法，因此傳統(tǒng)工藝僅能去除硬度，不能去除污水的的氨氮，氨氮的去除成為電廠、鋼鐵廠污水處理的一個(gè)難題。

因此，開(kāi)發(fā)一種具有較好的同時(shí)除硬、除氨氮的工藝方法，是提高污水回用率的一個(gè)重要問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種污水處理除硬同步除氨氮的方法。

更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的。

一種污水處理除硬同步除氨氮的方法，該方法包括如下步驟：

在反應(yīng)池(1)內(nèi)向待處理污水中加入石灰、純堿、混凝劑，進(jìn)行反應(yīng)；

反應(yīng)池(1)的出水進(jìn)入沉淀池(2)，進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀出水進(jìn)入濾池(3)，濾池出水分為兩部分；

第一部分出水進(jìn)入陽(yáng)離子交換器(4)進(jìn)行處理；

陽(yáng)離子交換器的出水與第二部分出水進(jìn)入回用水池(5)混合獲得最終出水。

前述的方法，所述石灰的加入量以CaO計(jì)是100～120mg/L。

前述的方法，所述純堿的加入量是200～250mg/L。

前述的方法，所述混凝劑是聚合氯化鋁和/或聚丙烯酰胺。

前述的方法，所述聚合氯化鋁的加入量是15～20mg/L。

前述的方法，所述聚丙烯酰胺的加入量是0.4～0.8mg/L。

前述的方法，所述陽(yáng)離子交換器是氫型陽(yáng)離子交換器。

前述的方法，所述第一部分沉淀出水占沉淀出水總體積的30％。

前述的方法，所述最終出水的pH值是7-8。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的污水處理除硬同步除氨氮的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：將石灰純堿軟化與陽(yáng)離子交換處理相結(jié)合，在去除污水硬度的同時(shí)有效去除氨氮，實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)回用。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)的污水處理工藝示意圖。

圖2是本發(fā)明工藝流程的簡(jiǎn)圖。

圖3是本發(fā)明的污水處理工藝示意圖。

具體實(shí)施實(shí)例

為了充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，通過(guò)下述具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的工藝方法除下述內(nèi)容外，其余均采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法或裝置。

本發(fā)明的方法采用石灰純堿軟化+陽(yáng)離子交換器，通過(guò)石灰去除污水中的暫時(shí)硬度，通過(guò)純堿去除污水中永久硬度，再通過(guò)陽(yáng)離子交換器脫除污水中的部分氨氮。當(dāng)氨在陽(yáng)離子交換器的酸性條件下以NH₄⁺離子形態(tài)存在，可以由H⁺離子置換，同時(shí)陽(yáng)離子交換器可進(jìn)一步去除污水中的硬度，利用陽(yáng)離子交換器的酸性出水調(diào)整處理水的pH值，實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)回用。

本發(fā)明的方法主要針對(duì)的是電廠、鋼鐵廠等工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)污水，這類(lèi)污水通常總?cè)芙夤腆w591～863mg/L、硬度539～726mg/L、pH 8～8.5、氨氮5.27～13.38mg/L。這類(lèi)以循環(huán)水排污水為主要來(lái)源的工業(yè)污水通常有機(jī)質(zhì)含量較低，不適合采用常用的生化法來(lái)去除氨氮，從而使氨氮的去除成為目前工業(yè)污水處理的一個(gè)難題。針對(duì)該難題，本發(fā)明提供了一種污水處理除硬同步除氨氮的方法，

下面通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說(shuō)明書(shū)選擇。

下面結(jié)合圖2或圖3對(duì)本發(fā)明的方法實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，主要的水處理構(gòu)筑物包括高效澄清池[由一級(jí)混合反應(yīng)區(qū)(1)、二級(jí)混凝反應(yīng)區(qū)(2)、絮凝區(qū)(3)、沉淀區(qū)(4)、后混凝區(qū)(5)]組成、濾池(6)、提升泵站(7)、陽(yáng)離子交換器(8)、回用水池(9)，本發(fā)明的方法包括：

混合反應(yīng)

待處理污水首先進(jìn)入高效澄清池的一級(jí)混合反應(yīng)區(qū)(1)，向一級(jí)混合反應(yīng)區(qū)中投加石灰、純堿、PAC，通過(guò)機(jī)械攪拌使污水與石灰乳、純堿(即碳酸鈉)、PAC(聚合氯化鋁)充分混合反應(yīng)。石灰的加入量是100～120mg/L，純堿的加入量是200～250mg/L。一級(jí)混合反應(yīng)區(qū)出水進(jìn)入二級(jí)混凝反應(yīng)區(qū)(2)，向二級(jí)混凝反應(yīng)區(qū)內(nèi)投加PAM(聚丙烯酰胺)，通過(guò)機(jī)械攪拌使污水與PAM充分混合反應(yīng)。

污水中含有的鈣、鎂離子通常以可溶鹽的形式存在，通過(guò)在水中投加石灰和純堿可以形成Ca₂CO₃、Mg(OH)₂難溶物從而去除水中的鈣、鎂離子，對(duì)工業(yè)污水進(jìn)行軟化，具體反應(yīng)如下：

CaSO₄+Na₂CO₃→CaCO₃↓+Na₂SO₄

CaCl₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓+2NaCl

MgSO₄+Na₂CO₃→MgCO₃+Na₂CO₃

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

Mg(HCO₃)₂+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+Mg(OH)₂↓

MgCO₃+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+Mg(OH)₂↓

Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂→2CaCO₃↓+2H₂O

沉淀

污水中投加石灰、純堿反應(yīng)后生成的不溶物與污水中的懸浮物在混凝劑的作用下絮凝成大顆粒的懸浮物，沉淀到水底，以泥漿的形式去除。具體地，向一級(jí)、二級(jí)混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)投加PAC、PAM，并進(jìn)行機(jī)械攪拌以使反應(yīng)充分進(jìn)行?；炷齽┑募尤肓渴蔷酆下然X15～20mg/L，聚丙烯酰胺0.4～0.8mg/L?；炷齾^(qū)出水進(jìn)入絮凝區(qū)(3)，通過(guò)絮凝使反應(yīng)后的沉淀顆粒充分碰撞，形成較大繁花。絮凝區(qū)出水進(jìn)入沉淀區(qū)(4)，污水中的懸浮固體沉淀致池底，澄清水經(jīng)出水堰溢流，實(shí)現(xiàn)固液分離，除去固體沉淀。

陽(yáng)離子交換

固液分離除去固體沉淀之后的沉淀出水從高效澄清池的沉淀區(qū)(4)經(jīng)后混凝區(qū)(5)進(jìn)入均質(zhì)濾池(6)進(jìn)行過(guò)濾，為保證過(guò)濾效果在高效澄清池后混凝區(qū)(5)投加混凝劑(如PAC)，使未能沉淀的懸浮物絮凝成大顆粒，以便于在過(guò)濾池(6)內(nèi)被濾料截留，進(jìn)一步去除其中的懸浮物。濾池(6)出水分為兩部分，第一部分沉淀出水由提升泵站(7)加壓送至陽(yáng)離子交換器(8)處理，通過(guò)陽(yáng)離子交換去除水中的氨氮、硬度及部分鹽分，出水進(jìn)入回用水池(9)；第二部分出水直接進(jìn)入回用水池(9)。其中，所述第一部分沉淀出水占沉淀出水總體積的30％。

本發(fā)明中使用的陽(yáng)離子交換器是氫型陽(yáng)離子交換器。

污水中的氨氮在不同pH值條件下以不同形式存在，當(dāng)pH值小于7以后在酸性條件下NH₃/NH₄⁺平衡向游離態(tài)NH₄^-方向傾斜，可以通過(guò)陽(yáng)離子交換去除氨氮。

中和

經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換器處理之后的陽(yáng)離子交換器出水進(jìn)入回用水池(9)與第二部分沉淀出水混合，得到最終出水，其pH值為7-8。利用陽(yáng)離子交換器(8)出水呈酸性的特點(diǎn)與另一部分未通過(guò)陽(yáng)離子交換器的水進(jìn)行中和，省去加酸中和的工藝。

本發(fā)明中采用陽(yáng)離子交換器代替加酸中和，污水通過(guò)陽(yáng)離子交換器時(shí)污水中的陽(yáng)離子由樹(shù)脂中的H⁺所取代，H⁺進(jìn)入處理后的水中，與未經(jīng)陽(yáng)離子交換器處理的過(guò)濾出水中的堿度反應(yīng)達(dá)到中和的目的。陽(yáng)離子交換器取代傳統(tǒng)加酸中和的工藝可以有效的解決沉淀出水調(diào)pH值的問(wèn)題，同時(shí)因離子交換作用去除了水中的其它陽(yáng)離子，陽(yáng)離子交換器出水中的H⁺與未經(jīng)陽(yáng)離子交換器處理水中的OH^-、CO₃^2-反應(yīng)生成水和CO₂、HCO₃^-，有效的降低了水中的含鹽量，同時(shí)去除了水中的氨氮。

在本發(fā)明的方法中，石灰是指以氧化鈣為主要成分的氣硬性無(wú)機(jī)膠凝材料，氧化鈣的含量通常是48wt％-55wt％，常規(guī)市售的石灰均可用于本發(fā)明?；炷齽┦侵改軌蚴顾心z體顆粒及微小懸浮物凝聚、起絮凝和凝聚作用的物質(zhì)，包括無(wú)機(jī)鹽類(lèi)混凝劑(例如硫酸鋁)、高分子混凝劑(例如聚合氯化鋁)、PFS聚合硫酸鐵、復(fù)合混凝劑和助凝劑，本發(fā)明對(duì)混凝劑沒(méi)有特殊要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要能夠選擇合適的混凝劑。

本發(fā)明方法在進(jìn)水總?cè)芙夤腆w591～863mg/L、硬度539～726mg/L、pH8～8.5、氨氮5.27～13.38mg/L的條件下處理后出水的總?cè)芙夤腆w494～733mg/L、pH 7.46～7.91、氨氮3.69～6.61mg/L。