高氨氮Cu-EDTA络合物废水与磷酸废水处置系统的制作方法

高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统
技术领域
1.本实用新型涉及一种高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统。


背景技术：

2.在电镀行业中已广泛地采用edta等有机络合剂来替代剧毒的含氧电镜工艺，这可避免对操作人员及环境造成的直接毒害。但同时在电镀过程中产生了大量含金属络合物的废水。这种废水中金属离子的形态是多种多样的，有的以非常稳定的络阴离子形式存在，使这种废水的处理成为难点。
3.由于含铜废水排放量大，而金属铜经济价值较高，若能在将含铜废水处理至达标排放(低于0.5mg/l)的同时回收废水中的铜，既有利于环境治理，又有利于资源的回收利用。目前，含铜废水的主要处理方法有化学沉淀法、膜分离法、萃取法和离子交换法，其中，离子交换法具有具有分离选择性好、净水效果好、浓缩倍数高及环境友好等优点，因而在含铜废水处理及铜资源回收中备受关注。
4.离子交换树脂应用于水处理领域已有较长的历史，而用于回收废水中的铜是近几年才发展起来的。根据所含官能团的性质，离子交换树脂可分为强酸、弱酸、强碱、弱碱、螯合、酸碱两性和氧化还原等七个类型，常见的为前五种。在废水中，有游离铜和络合铜两种形态，应根据铜的存在形态和水质状况，选取适宜的离子交换树脂进行处理。
5.高氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等，氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般ph在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，ph在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。
6.氨氮废水常用的处理方法有：吹脱法、沸石脱氨法、膜分离技术、map沉淀法、化学氧化法、生物脱氮法、传统和新开发的脱氮工艺有a/o，两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。
7.map化学沉淀法针对高氨氮废水有较好的处置效果，原理是向氨氮废水中投加含mg
2
和po
43-的药剂，使废水中的氨氮和磷以鸟粪石(磷酸铵镁)的形式沉淀出来，同时回收污水中的氮和磷，适用于处理氨氮浓度较高的工业废水。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题是提供一种高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，旨在解决现有技术中存在的废水处理困难、资源无法回收利用、处理成本高的技术问题。
9.本实用新型的技术方案是：一种高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，包括离子交换柱，所述离子交换柱连接有废水进管、再生液槽、洗脱液出管、处理后水出水管，离子交换柱的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂，所述离子交换柱还连接有过滤
31.4)2r2cuy y
4-→
r4y 2cuy
2-32.5)3r2cuy 2hy
3-→
2r3hy 3cuy
2-33.式中，r——交联树脂的官能团，y——表示淋洗剂edta
34.在交换过程刚开始，游离edta和cu-edta均能通过离子交换被吸附到树脂上去，即反应式1)、2)、3)所示。交换继续进行，交换柱树脂的工作层上部首先出现游离edta和cu-edta的饱和层，由于游离edta所带电荷比cu-edta络阴离子多，所以游离edta的交换势较大，当交换继续进行时，此饱和层中吸附的cu-edta络合物便被新流入柱中的游离edta交换下来，如反应式4)、5)所示，这样游离edta被树脂吸附，被交换下来的cu-edta络合物沿树脂柱向下流动。
35.再通过再生液槽3向离子交换柱1内通入10％nacl溶液再生，即可实现cu和游离edta的富集分离，洗脱液从洗脱液出管4排出，处理后水从处理后水出水管5排出，且出水cu浓度可降至零。
36.经离子交换树脂除铜后的废水流入过滤柱6，滤液再流入沉淀槽7中，采用map沉淀法进行除氮，镁源和磷源分别为氧化镁和高磷酸废水，通过镁源添加口和磷源添加口分别投加至沉淀槽7中，检测滤液重金属浓度及氨氮浓度，高氨氮的废水按照摩尔比n(nh4)：n(mg)：n(po4)＝1:1.5:3.0比例先将高磷酸废水与滤液混合均匀，再投加氧化镁进行充分反应。
37.反应完全后通过ph调节口用石灰乳调ph至5.0～6.0，再投加液碱调ph至7.5～8.0之间，ph值对鸟粪石的形成较为严苛，应精准控制ph值。
38.经反应后，沉淀物沉淀在沉淀槽7底部，经固液分离分离出鸟粪石，实现对含氮污染物的去除，污水则通过出水口进入厌氧池进一步处理。可去除氨氮至1000mg/l以下，若增加镁源和磷源的使用量，虽增大了对氨氮的去除率，但是增加磷源将造成处理后的废水中磷含量的增加，从而带来了二次污染，因此在选择投加比例时，可适当增加镁源的使用量，同时减少磷源的使用量。
39.鸟粪石形成过程化学式表达如下：
40.mg
2
po
43- nh
4
6h2o
→
mgnh4po4·
6h2o
41.mg
2
hpo
42- nh
4
6h2o
→
mgnh4po4·
6h2o h

42.mg
2
hpo
4- nh
4
6h2o
→
mgnh4po4·
6h2o 2h

43.在同一ph条件下，氨氮的初始浓度越大，该法对氨氮的去除率越高，因此，该法对高浓度氨氮废水有很好的去除效果，但对低浓度氨氮废水也有一定的去除效果。
44.本实用新型的综合处置系统适用于高氨氮cu-edta络合物废水的处置，首先采用强阴离子交换树脂去除重金属cu后，再用map沉淀法去除废水中的氨氮并处理掉一部分高浓度磷酸废水，最后还可将处理后的废水泵入厌氧池中进行进一步处理。
45.当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，其特征在于：包括离子交换柱(1)，所述离子交换柱(1)连接有废水进管(2)、再生液槽(3)、洗脱液出管(4)、处理后水出水管(5)，离子交换柱(1)的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂，所述离子交换柱(1)还连接有过滤柱(6)，所述过滤柱(6)连接有沉淀槽(7)，所述沉淀槽(7)设有镁源添加口、磷源添加口、ph调节口以及出水口。2.根据权利要求1所述的高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，其特征在于：所述再生液槽(3)内装有nacl溶液。3.根据权利要求1所述的高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，其特征在于：通过所述镁源添加口添加的镁源为氧化镁。4.根据权利要求1所述的高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，其特征在于：通过所述磷源添加口添加的磷源为高磷酸废水。5.根据权利要求1所述的高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，其特征在于：所述ph调节口具有两个，分别用于投加石灰乳和液碱。6.根据权利要求1所述的高氨氮cu-edta络合物废水与磷酸废水处置系统，其特征在于：所述出水口还连接有厌氧池。

技术总结
本实用新型公开了一种高氨氮Cu-EDTA络合物废水与磷酸废水处置系统，包括离子交换柱，所述离子交换柱连接有废水进管、再生液槽、洗脱液出管、处理后水出水管，离子交换柱的离子交换树脂采用强碱阴离子交换树脂，所述离子交换柱还连接有过滤柱，所述过滤柱连接有沉淀槽，所述沉淀槽设有镁源添加口、磷源添加口、pH调节口以及出水口。本实用新型能够达到处理废水、回收铜和EDTA及分离Cu-EDTA与游离EDTA等多种目的，还能解决氮的回收和二次污染的问题，具有良好的经济和环境效益，并实现以废治废、节约成本的目的。节约成本的目的。节约成本的目的。


技术研发人员：王维芳
受保护的技术使用者：中新和顺环保（江苏）有限公司
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2022/6/7