[发明专利]一种利用高氨氮含硫高盐废水生产硫酸铵的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种高盐低有机物废水再利用的工艺方法，特别是涉及一种利用高浓度含铵、含硫阴离子的废水制备硫酸铵的方法。

背景技术

在冶金、化工、化肥、食品加工、电镀等行业的生产过程中，常产生大量高盐废水，其总盐浓度常达到10％以上，如果直接排放，将对环境造成潜在的危害，因此必须对其进行治理。

目前，我国专利报道的高盐废水的常用治理方法主要有：生物降解法(CN200910191713.X，CN201010170494.X)、分离回收法(CN200710167258.0)、物化处理法(CN200810119250.1，CN200610023287.5，CN200820081752.5)、化学-生化组合处理法(CN200810138217.3)等。这些方法均是针对某一类废水，有着各自适合的应用范围。

在冶金、化工、化肥生产、食品加工、电镀等行业中存在一类废水，其特点是盐浓度较高，一般达到10％以上，盐组分中阳离子单一，尤其以铵离子最常见，阴离子种类较多，且以不同价态的含硫阴离子为主，有机物含量相对较低，且多以溶解油的形式存在。这类废水由于有机物含量低，缺少足够的碳源，不适于生物处理；另一方面，由于铵盐溶解度高，分离回收的难度较大，分离成本相对于产品价值较高，分离回收的经济性较差，且常伴有二次污染物产生，如加碱蒸氨后，剩余废水仍含有高浓度的盐和COD，环境风险较大；物化处理法一般需要加入沉淀或絮凝药剂或进行高温反应，成本高且难以得到高值化产品，因此经济性亦较差。

因此，针对这类废水的性质，开发一种成本低、无二次污染的处理方法，充分回收其中的有价值组分，并使剩余废水达到国家排放标准，对于相关企业具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的高氨氮、含硫的高盐废水处理困难、处理成本高的问题；从而提供一种利用这类废水采用吸附除油-低成本催化氧化精制高纯度硫酸铵的方法，该方法采用非均相催化剂，转化率高，产品硫酸铵纯度高、而且无高盐高COD废水排放。

本发明提供的利用高氨氮含硫高盐废水制备硫酸铵的方法，包括如下步骤：

1)催化氧化：在10～95℃下将催化剂、活性炭同时投入废水中，采用空气或纯氧曝气并搅拌10～720分钟，曝气期间油脂被活性碳吸附，另外发生如下化学反应：

2)催化剂再生：将步骤1)反应后的混合物进行固液分离，其中固体包含活性炭和催化剂，在200～900℃通空气加热30～600分钟，得到活性炭与催化剂的混合物，此时活性炭吸附能力、催化剂催化活性得到恢复，可以直接再次使用；

3)蒸发结晶：将步骤1)反应后的混合物进行固液分离得到的液体进行蒸发，结晶80％后停止蒸发，使用离心机分离固体和液体；

4)母液回流：将步骤3)得到的液体返回到步骤1)继续进行催化氧化处理；

5)干燥：将步骤3)得到的固体进行干燥，得到硫酸铵产品。

在上述的技术方案中，所述高氨氮、含硫的高盐废水是钢铁生产、煤气化、煤焦化、烟气脱硫、粮食深加工、食品加工、电镀、化肥、糠醛生产行业产生的工业废水。

在上述技术方案中，所述催化剂或非均相催化剂指由镍、铁、钴、钒、铬、锰、金、银、铜、锡、镉、铷、钛、铝中一种或多种金属复合后经加氧焙烧生成的金属氧化物，其存在形式为固体粉末，颗粒大小为1～1000μm。催化剂的添加量为废水处理量的0.01％～1％。

在上述技术方案中，所述活性碳为粉状活性炭或粒状活性炭，活性碳的添加量为废水处理量的0.1％～5％。

与现有技术相比，本发明所述的优点在于：

与生物降解法相比，本方法能够处理氨氮浓度极高的废水，而且能够得到具有销售价值的硫酸铵产品。与分离回收法相比，本方法虽然产品单一，但无需复杂的结晶分离过程，几乎所有的溶质均进入产品，工艺简单且收率高。与物化处理法相比，本方法不消耗絮凝剂等药剂，无需高温高压反应，对设备要求较低，成本低。本方法采用活性碳吸附了大部分有机物，并且无需采用酸碱调节pH，因而蒸发冷凝水的COD、氨氮等污染物指标均能达到国家排放标准，无二次污染。

附图说明

图1本发明工艺流程简图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

参照附图1，本实施例是用煤气氨法脱硫废水生产硫酸铵的方法，具体工艺如下：