公开(公告)日1986.12.24
IPC分类号C02F1/28
摘要
所提出的一种方法是用于从废水中不断地除去氨，这种方法是在一种先进的分离设备中进行的，此设备包括许多围绕着循环通道运行的室，这些室与许多固定的进料和排出口进行周期性液流联系。这些室装满沸石吸附剂，沸石吸附剂可有效地吸附低pH值的废水中的铵离子，当沸石与碱性再生溶液接触时，就会以氨气的形式释放以前被吸附的铵，因为沸石对氨气不具有亲合力。
1、从污水中除去氨的方法，其中铵离子吸附到沸石上，而随它以氨气形式回收，特征在于通过安置许多装满沸石的室以便于在周期性间隔内接收含有铵离子的溶液，而且在所说的周期性间隔之间，供给碱性再生液通过离子交换把铵离子转变成氨来从荷载铵沸石中解吸大部份铵离子，以及从所说的许多室中把氨气排放到连续流中。
2、根据权利要求1所述的方法，其中铵溶液是通过固定进料口供给的，在周期性间隔逐一运转所说的室经过进料口，并通过固定排出口接收氨气。
3、根据权利要求2所述的方法，其中供应给所说的固定进料口并输送到所说的装满沸石室的含有铵的废水形成一种相互作用产品，其中含有废水只有极少量的铵，所说的相互作用产物是通过所说的第一吸附阶段排出口被排放出来进入第二固定吸附阶段进料口。
4、根据权利要求3所述的方法，其中所说的相互作用产物至少与一种酸和附加废水相结合形成第二进料溶液，然后进入所说的第二固定吸附阶段进料口。
5、根据权利要求4所述的方法，其中所说的酸是硫酸。
6、根据权利要求3所述的方法，其中所说的后处理步骤包括第一阶段，第二阶段或辅助清洗吸附阶段相互作用产物去除残余量铵离子。
7、根据权利要求6所述的方法，其中所说的后处理步骤包括加进磨成粉末的沸石，它可吸附余量的铵离子。
8、根据任何上述权利要求的方法，进一步包括预处理步骤，其中污水PH值被调节到大约4～6。
9、根据任何上述权利要求的方法，其中供应给所说的固定再生阶段进料口，并输送到含有所说荷载铵的沸石的碱性再生溶液形成包括碱性-氨溶液的第二相互作用产物，所说的第二相互作用产物通过所说的固定再生阶段排出口排放出来进入第二固定再生阶段进料口。
10、根据权利要求9所述的方法，其中所说的第二相互作用产物与碱性物质相结合然后进入所说的第二固定再生阶段进料口。
11、根据任何上述权利要求的方法，进一步包括与所说的许多装满沸石的室进行周期性液流联系的一个固定洗涤阶段进料口和相应的固定洗涤阶段排出口，荷载铵的沸石是通过将洗涤液体供应给所说的固定洗涤阶段进料口以输入所说的室来加以洗涤的，所说的洗涤液流有效地去除残余的夹带物质。
12、根据任何上述权利要求的方法，进一步包括，与所说的许多装满沸石的室进行周期性液流联系的第二固定洗涤阶段进料口和相应的第二固定洗涤排出口，沸石是通过将第二洗涤液流供应给所说的第二固定洗涤阶段进料口以输入所说的含有沸石与残余量氨的室来加以洗涤，所说的第二洗涤液流有效地去除所说的氨，以便提供基本上新鲜的沸石。
说明书
本发明涉及以废水中除去氨的方法，特别涉及铵离子吸附在沸石上，然后从氨气形式加以回收的方法。
在废水中氨的存在是令人讨厌的，因为其中所含的氨对水生植物的生命起着肥料的作用，从而导致所谓“藻类增殖”的现象。在这之前，已提出一些从废水中除去氨的方法。一种这样的方法包括对一批水用浸石灰处理，以使铵离子转变成气态氨，然后它经过空气汽提被释放出，进入大气。然而浸石灰处理不是去除氨气的不良的环境影响，而仅仅是从水的问题变成大气的问题。此外，由于以氨作为原材料可以制造有用的产品，所以氨释放到大气就意味着相当大的经济损失。
美国专利第4.011.156号公布了从民用废水和工业废水中除去有机结合氮和无机结合氮的方法。通常是让废水、碱性物质和氧气通过一个含有一种催化剂的固定床反应器中进行的，在这里氨被转化为无害的氮气。所以要添加碱性物质是由于随着NH+4被氧化为N2而发生PH值的明显降低和由于这样的一种PH值降低会对反应的效率以及催化剂起着不良影响。
虽然从环境的观点看废水中的氨转变成氮气是非常合乎需要的，但是这是很不经济的，因为潜在的有价值的物质转变成无用的形式，并被放到大气里。另外，这种方法本身就是很麻烦的，需要操作人员沿着固定床的不同点测定反应混合物的PH值。
在美国专利第3.984.313号中，对含有氨以及磷酸盐的废水是采用氢氧化铁载荷的离子交换树脂来加以净化。虽然所提出的这种方法在经济上是合算的，因为从氨污染物可以生产出商业上有用的 最终产品氢氧化铵，但是该方法本身具有不连续进行的缺点，因为废水进给必须暂时停止进行以用新鲜的树脂代替失去效能的树脂。
已经注意到，沸石对铵离子具有很高的亲合力，因此，把它作为吸附剂从废水中除去铵离子是十分有效的。因为这些沸石对氨气没有亲合力，最初吸附到沸石的铵离子可以通过将PH增加到足以使结合的铵离子转化为非结合的气态氨来解吸附，从经济和环境观点看这样一种方法是十分合乎需要的，这是因为大部分的铵离子将从废水中除去，同时随后所释放的氨不仅是商业上有价值的物质，而且也可以比较容易地转变成许多其它商业上有价值物质，例如磷酸铵。
尽管上述讨论过它们对铵离子的高亲合力以及对环境和经济上的优点，但是当沸石与常规的净化技术，如固定床或脉动床一起使用时，还不能证明是完全有效的。这种缺少有效性的一种原因是沸石低的载荷能力，即每单位沸石所吸附的铵离子的数量低。因此，为了在除氨方法中有效地利用沸石作为吸附剂，将需要过量沸石，由此，从材料、设备、能量消耗和停顿时间方面看，导致了费用增加。这样的缺点是在于已有技术利用其它吸附剂或离子交换树脂的固定床方法已描述的缺点所没有谈到的。这样的缺点包括难于使反应连续不断地进行以及在材料被作用或吸附时，难于保持最适宜的PH。
鉴于先前已有技术的方法局限性和缺点，以及上面没有专门描述的其它缺点，很显然，这一技术领域需要有一种可在最佳效率进行的从废水除去氨的方法，而这种方法不仅可以从废水去除氨离子，而且还可使被除去的氨随后被用作商业的最终产品。因此，这个发明的主要目标是通过提供一种方法实现那种需要，在采用这方法时，废水所含的铵可连续地和有效地被除去，而随后利用沸石吸附剂与采用先进的分离设备将铵加以回收。
特别是这个发明的一个目的是为了提供一种可最佳利用沸石吸附剂的除去废水中氨的方法。
这个发明的另一个目的是提供一种从污水中除去氨不产生有害副产品的方法。
这个发明的又一个目的是为了提供一种从废水中除去氨的方法，其中放在第一沸石阶段处理，减少了铵的浓度的废水，可以进行对流循环，并与所说的废水结合供给第二沸石阶段，以便工艺效率达到最大。
这发明的还有一个目的是为了提供一种从水中除去氨的方法，其中有待处理的液体PH可以在阶段内的方法如吸附阶段加以控制。
这个发明的另一目的为了提供与现有废水处理工艺相混用的除去废水中氨的方法。
概括地说，本发明的这些和其它的目的通过下列方法来实现的，而提供许多装满沸石的室，在四个固定的液流进料口之下围绕循环通道运行，第一个进料口供应含有铵离子的污水，第二可选择的口供应洗涤水，以去除在去掉沸石后任何夹带的废水，第三个口供应碱性再生液，以把吸附的铵转变成解吸的氨，第四个选择的口供应洗涤水清洁沸石用于再循环。所有四个口连续地工作使在任何给定片刻供应进料物质到与每一个口液流保持联系的室。此外还提供与四个固定的进料口相对应四个固定的排出口。应该注意，取消一个洗涤水流或两个洗涤水流取决于所处理的废水流的性质。