1.本发明涉及硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，属于硝酸铵废水处理工艺领域。
背景技术：
2.这是为硝酸铵产品的合成氨企业量身定做的硝酸铵废水处理方案。没有硝酸铵产品的企业不适用这种方法。综合国内外现行的硝酸铵废水处理方法，这个方法最直接。快速、彻底，成本也是最低的。这些废水，有的企业采用氨吹脱吹出氨气，剩余的含硝酸根的废水，排入本企业的污水站处理；有的采用与反渗透膜技术，将功能堵的硝酸铵废水浓缩后，排入本单位的污水站处理。大部分都是这样做的。
3.氨吹脱工艺，会需要大量的碱，一般企业选用氢氧化钠，造成较大浪费，而产生的氨气，用废盐酸吸收，存放。吹脱后的硝酸铵废水，主要成分是硝酸钠，排入污水站处理。污水站处理硝酸铵废水，需要耗用大量的甲醇，才能将硝酸铵还原为氮气而接触污染。
4.这种处理方法，成本较高，工艺对设备的腐蚀堵塞严重，操作麻烦。
5.另一种是反渗透工艺，由于膜法投资费用大,稳定运行持续性差，浓度高造成经常堵塞，出水水质不稳定，平均能有80％生物硝酸铵拦截效率已属不易。
6.综合上述两个有代表性的废水处理方法，我们团队结合企业的实际，提出了一种环保的处理方式，使得处理成本大大降低，设备投资和运行费用，均得到企业赞赏。
技术实现要素：
7.本发明的目的在于提供硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，能够有效解决废水处理对环境影响大的问题。
8.为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
9.s1：一级还原反应，硝酸铵废水中加入金属镉进行还原反应，硝酸根原成亚硝酸根，并在还原的过程中，加入定量的盐酸，并检测还原效率；
10.s2：当还原效率出现明显下降的时候进行酸洗，将工业硫酸铜、配一定浓度的硫酸铜溶液、再加入盐酸，配出镀铜溶液；均匀加入到上述的还原反应中对镉进行酸洗，去除金属镉表面在一级还原反应产生的氢氧化镉；镀铜完成后，金属镉的表面水解物去除，恢复活性，立即用软水对金属镉表面进行冲洗；
11.s3：在一级还原反应中加入的盐酸，进行二级还原反应，并及时检测反应溶液的ph值，选择降低或者增加盐酸的用量；同时检测还原出来的亚硝酸根的浓度；
12.s4：在二级还原反应中加入工业碳酸钠固体，开启搅拌，并测量溶液ph值，水中加入碳酸钠，使金属生成碳酸盐沉淀，碳酸钠的加入量，以水的ph到8.5为准，静沉6
??
8h；
13.s5：将静沉后的溶液加入热交换器，到uasb反应器进行厌氧处理；
14.s6：收集沉淀泥，加工业硫酸，边加边搅拌，使沉淀完全溶解；
15.s7：置于电镀槽槽中，开启电镀装置，进行镀镉；
16.s8：当铜丝上附着较多金属镉时，对其加热，用清水洗涤，最后回收隔粒；
17.s9：反应后的废水，直接进入污水站的进水口，与其他污水混合，经好氧进一步处理后外排。
18.优选的：所述s1步骤中的硝酸根浓度为1200mg/l。
19.优选的：属镉选用粒度2
??
5mm，设定空速为10h-1
。
20.优选的：工业硫酸铜，配20g/l浓度的硫酸铜溶液、再加入5ml/l的盐酸、配成镀铜溶液；用蠕动泵均匀加入到酸洗过反应柱中，以反应时间三分钟计，确定蠕动泵流速。
21.优选的：加入工业碳酸钠固体，开启搅拌；转速30r/min，测量溶液ph值，当固体碳酸钠溶解完全，水溶液ph在7.5-8.5时，停止搅拌，静沉6
??
8h。也可以采用平流沉淀，确保沉淀物完全沉淀，水清澈。
22.优选的：电镀时阴极采用铜丝、阳极采用石墨。
23.优选的：厌氧氨氧化的启动与运行采用uasb装置，停留时间设定8h，反应温度35℃；合成氨的废水温度在70
??
85℃
24.与现有技术相比，本发明的优点是：
25.反应时间短，效率高，原料易得；最担心的是金属镉的污染问题，我们将镉的使用与回收结合起来，完成了镉的不出厂门的内循环，不会对环境造成金属污染；这对于硝酸铵废水的治理是第一次这样进行的；金属实现循环利用，治污成本极低，效率很高。
26.将硝酸铵版还原为亚硝酸铵，这在环境技术方面，一直困扰着环保人；能将1200mg/l硝酸盐氮，短时间转化为亚硝酸盐氮，是一大胆的尝试与突破，实践证明，效果很好。而厌氧氨氧化工艺，对于低cod，高氨氮废水最适合。将这两种方法串联，实现最经济最环保的硝酸铵废水处理技术。
27.综合脱氮率可达82％，总氮按氨氮加硝酸盐氮计，有2400mg/l，转化85％的硝酸氮为亚硝酸盐氮，按照亚硝酸盐氮：氨氮＝1:1简单计算，可有85％的总氮去除率。剩余15％的总氮，约300mg/l，由于水量有限(一个企业，日产废水7000吨，硝酸铵废水3吨)进入企业污水站后，对污水水质的影响，只有3*300/7000＝1.1mg/l总氮的增加量，这个数值是可以忽略。
附图说明
28.为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
29.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.参阅图1为本发明硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺的一种实施例，
35.一级还原反应，硝酸铵废水中加入金属镉进行还原反应，硝酸根原成亚硝酸根；并在还原的过程中，加入定量的盐酸，并检测还原效率。
36.当还原反应出现效率下降时，应立即停止进水，进行金属表面处理，恢复金属还原能力。
37.硝酸盐氮浓度＝1200mg/l时，需要两级反应才能完成；两级反应之间，需要对原水进行氢离子补充。
38.在还原反应进行的时候，镉粒会发生碎裂的现象，这会增加反应柱的阻力，这也是采用二级反应的原因之一。
39.当硝酸铵废水中的硝酸根大部分转化为亚硝酸根后，水中加入碳酸钠，使金属生成碳酸盐沉淀，碳酸钠的加入量，以水的ph到8.5为准，或者酚酞试纸微红为准。沉淀需要6
??
8h的沉淀时间，中间不加任何促沉淀剂。
40.沉淀后的水，主成分是亚硝酸铵溶液，进入热交换器。
41.沉淀排出后，用硫酸溶解，电解液；电压早2—10v之间，电流密度在20—40ma/cm2。当发现电解液温度升高有水质呢过器冒出，调低电流密度，减少电能浪费。
42.当镉丝上附着较多金属镉时，用清水洗涤，切碎回收隔粒，电镀液重复使用。
43.沉淀后的废水，经过热交换进入uasb反应器，用厌氧氨氧化的工艺去除亚硝酸铵。反应后的废水，直接进入污水站的进水口，与其他污水混合，经好氧进一步处理，外排。镀铜后，立即用5mlhcl/l的软水进行冲洗，冲洗水用专用容器收集，待中和处理。
44.从新活化后的反应柱，再次进入一级反应后的硝酸铵废液，加盐酸4ml/l，保持与一级反映同样的空速，进行二级半还原。及时测量出口ph值。当ph小于6.5时，降低盐酸用量；当ph大于8.5时，增加盐酸加入量，同时测定亚硝酸盐氮的浓度。
45.当二级反应完成，测定亚硝酸盐氮浓度，平均转化率可已达到85％，不会低于75％，正常运行一般在90％。
46.出水中加入工业碳酸钠固体，开启搅拌。转速30r/min，测量溶液ph值，当固体碳酸钠溶解完全，水溶液ph在7.5-8.5时，停止搅拌，静沉6
??
8h；也可以采用平流沉淀，确保沉淀物完全沉淀，水清澈。
47.碳酸钠反应化学式：cdcl2+na2co3＝cdco3+2nacl
48.沉淀后的溶液，主成分是亚硝酸铵和少量的硝酸盐溶液，进入热交换器，到uasb反应器。
49.沉淀收集。收集沉淀泥，加工业硫酸，边加边搅拌，当沉淀完全溶解后，在按照10ml
硫酸。置于电镀槽槽中，开启电镀装置，进行镀镉。
50.沉淀溶解：cdco3+h2so4＝cdso4+co2+h2o
51.镀镉：cdso4+h2o＝【cd(h2o)4】
+2
+so
4-2
52.阴极反应：【cd(h2o)4】
+2
+2e＝cd铜丝作阴极
53.阳极反应：2oh-1-2e＝1/2o2+h2o石墨电极
54.电压：3
??
10vdc
55.不用在意氢气的析出，不影响镀镉的质量；主要做好通风就可。
56.当铜丝上附着有较多的镉时，稍稍加热，就可以将镉去掉，用清水洗涤后，一般的工业剪刀，就可以镉剪碎到2
??
5mm粒径大小；重新投入到反应柱中，实现个的循环利用。
57.硝酸铵废液，经过镉半还原后，成为亚硝酸铵溶液；按照85％的转化率计，初始浓度c＝1200mg/l的硝酸盐氮溶液，在不考虑加盐酸的情况下，可以得到浓度为1200＝0.85％＝1020mg/l的亚硝酸盐氮溶液；用厌氧氨氧化工艺，最合适。
58.厌氧氨氧化的启动与运行。采用uasb装置，停留时间设定8h，反应温度35℃。大试将uasb夹套，合成氨的废水温度一般在70
??
85℃，这样加热uasb。
59.亚硝酸盐氮废水，也利用废水的余热，加热到33
??
35℃。
60.启动反应器：购买厌氧氨氧化颗粒污泥，接种量按照反应容积30％计算。开始缓慢进水，主义观察出水口水质情况；每日做ph、亚硝酸盐氮浓度、氨氮浓度、硝酸盐氮浓度、温度的检测和记录。
61.按照uasb的进水方式进水，uasb的调试，温度达到审定温度后33—35c
°
后，由于采用企业废热，观察并确定温度的波动情况，满足温度波动≤2c
°
/h，可以投入商品厌氧氨氧化污泥，投加量10—30％反应体积。开启进水(来自热交换器)按照uasb的体积负荷15 20 25 30kg/m3.d，调整进水流量，同时观潮出水情况。所有出水，有污水站的进口接纳。
62.同时跟踪化验，化验项目：温度、ph、出口氨氮、出口亚硝酸盐氮；同时观察出水情况，确保出水不带有污泥。
63.当出水亚硝酸盐氮检不出，出水较为清澈，氨氮也较低,说明启动成功。
64.nh
4-1
+no
2-1
+hco
3-1 n2+h2o
65.出口亚硝酸盐氮浓度不下降，进水流量不增大，保持温度尽可能不剧烈波动。
66.当出现亚硝酸浓度快速下降，反应器出口有大量气泡产生，说明启动成功。可以逐步增加水量，直到达到设计负荷；这个时间需要两个月。
67.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。技术特征：
1.硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，其特征在于：具体的工艺流程为：s1：一级还原反应，硝酸铵废水中加入金属镉进行还原反应，硝酸根原成亚硝酸根；并在还原的过程中，加入定量的盐酸，并检测还原效率；s2：当还原效率出现明显下降的时候进行酸洗，将工业硫酸铜、配一定浓度的硫酸铜溶液、再加入盐酸，配出镀铜溶液；均匀加入到上述的还原反应中对镉进行酸洗，去除金属镉表面在一级还原反应产生的氢氧化镉；镀铜完成后，金属镉的表面水解物去除，恢复活性，立即用软水对金属镉表面进行冲洗；s3：在一级还原反应中加入的盐酸，进行二级还原反应，并及时检测反应溶液的ph值，选择降低或者增加盐酸的用量；同时检测还原出来的亚硝酸根的浓度；s4：在二级还原反应中加入工业碳酸钠固体，开启搅拌，并测量溶液ph值，水中加入碳酸钠，使金属生成碳酸盐沉淀，碳酸钠的加入量，以水的ph到8.5为准，静沉6
??
8h；s5：将静沉后的溶液加入热交换器，到uasb反应器进行厌氧处理；s6：收集沉淀泥，加工业硫酸，边加边搅拌，使沉淀完全溶解；s7：置于电镀槽槽中，开启电镀装置，进行镀镉；s8：当铜丝上附着较多金属镉时，对其加热，用清水洗涤，最后回收隔粒；s9：反应后的废水，直接进入污水站的进水口，与其他污水混合，经好氧进一步处理后外排。2.根据权利要求1所述的硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，其特征在于：所述s1步骤中的硝酸根浓度为1200mg/l。3.根据权利要求1所述的硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，其特征在于：金属镉选用粒度2
??
5mm，设定空速为10h-1
。4.根据权利要求1所述的硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，其特征在于：工业硫酸铜，配20g/l浓度的硫酸铜溶液、再加入5ml/l的盐酸、配成镀铜溶液；用蠕动泵均匀加入到酸洗过反应柱中，以反应时间三分钟计，确定蠕动泵流速。5.根据权利要求1所述的硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，其特征在于：加入工业碳酸钠固体，开启搅拌；转速30r/min，测量溶液ph值，当固体碳酸钠溶解完全，水溶液ph在7.5-8.5时，停止搅拌，静沉6
??
8h。也可以采用平流沉淀，确保沉淀物完全沉淀，水清澈。6.根据权利要求1所述的硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，其特征在于：电镀时阴极采用铜丝、阳极采用石墨。7.根据权利要求1所述的硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，其特征在于：厌氧氨氧化的启动与运行采用uasb装置，停留时间设定8h，反应温度35℃；合成氨的废水温度在70
??
85℃。
技术总结
本发明公开了硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺，工艺流程经过一、二级还原反应后得到亚硝酸根，并将还原反应使用的金属镉进行回收。有益效果：反应时间短，效率高，原料易得。最担心的是金属镉的污染问题，将镉的使用与回收结合起来，完成了镉的不出厂门的内循环，不会对环境造成金属污染；这对于硝酸铵废水的治理是第一次这样进行的；金属实现循环利用，治污成本极低，效率很高。效率很高。效率很高。
技术研发人员：徐玉森 杜莉莉 李骚 蔺洪永 张杰 张晓威 吴江伟 楚金喜 赵晓娟
受保护的技术使用者：中原环保股份有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/2/24
声明：
“硝酸铵冷凝废水的环保法处理工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中原环保股份有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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