申请日2012.04.28
公开(公告)日2012.08.15
IPC分类号C02F1/58; C02F1/28; C02F103/16; B01J20/28; B01J20/22
摘要
本发明公开了一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法，首先将褐铁矿粉碎、过筛，再将颗粒依次经浓盐酸、饱和氢氧化钾甲醇溶液浸泡，在外加磁场作用下分离，得沉淀物，再往沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，过后，浸入含有苯酐、酰胺等机复合脱氮剂中30～50min，用去离子水清洗三遍，在氮气保护条件下烘干，即可得到有机复合脱氮剂磁性吸附纳米材料。本发明处理冶金废水中高浓度氨氮，是通过采用有机复合脱氮剂磁性吸附纳米材料的方法来实现的，在前者达到有机复合脱氮剂结合吹脱法的效果的基础上进一步的解决了由于氨气的排放而导致的二次污染问题。
权利要求书
1.一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法，其特征在于：
(1)先取褐铁矿粉碎、过筛，得100～120目颗粒;
(2)将粉碎的颗粒依次经浓盐酸、饱和氢氧化钾甲醇溶液浸泡，并在外加磁场下分离，得沉淀物;
(3)往沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，以增强沉淀物表面氢键作用力;
(4)将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合脱氮剂中，搅拌30～60min; (5)沉淀后用去离子水清洗3遍，并在氮气保护条件下烘干;
(6)将烘干后的磁性吸附纳米材料按质量比为50～100ppm投加到冶金废水中，搅拌15～30min后，在外加磁场下分离，即可。
2.根据权利要求1所述一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法，其特征在于：所述有机复合脱氮剂为苯酐、酰胺、异丙醇、醋酸乙烯、氯丙烷、乙二醇、二乙二醇、丙烯酸异辛酯中的三种或三种以上。
3.根据权利要求2所述一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法，其特征在于：所述有机复合脱氮剂，以质量比计：
苯酐10～60% 酰胺20～60% 异丙醇10～60%
醋酸乙烯10～70% 氯丙烷20～60% 乙二醇10～70%
二乙二醇10～60% 丙烯酸异辛酯10～60%。
说明书
一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法
技术领域
本发明涉及一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法，特别是一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法。
背景技术
冶金工业是人类历史上最古老的工业之一，在生产力欠发时期，由于冶金生产规模不大，在很长的历史时期是造成环境污染一直未超过人类所能“忍耐”的限度，18世纪产业革命后，钢铁工业迅速发展，造成严重的污染，进入20世纪以来，全球经济和工业的发展是冶金生产规模迅速增长，废水中高浓度的氨氮含量也不断增多，据调查，某冶金厂洗涤过滤工艺排出的废水NH4+含量超过10000mg/L，水体中的氨氮会造成湖泊和河流的富营养化，减少溶解氧的浓度，并对水体中的水生物产生毒性，同时氨氮也会腐蚀、堵塞管道和用水设备。
目前，常用的冶金废水处理高浓度氨氮的技术包括活性炭或化学沉淀法、空气吹脱法等，其中化学沉淀法具有工艺简单、处理对象方法等优势，但是沉淀剂价格较贵，导致处理成本高，经济上难以承受。吹脱法虽然有除去效率高的特点，但是还存在着一些不足，例如：专利公开号为CN101428889，名称是“一种去除废水中氨氮的处理方法”是采用脱氮剂加入水中最后在吹脱池中进行曝气吹脱连续操作的方法，虽然具有操作简单、能连续高效去除废水中的氨氮、处理数量大、影响因素少、运行费用低、稳定等特点，氨氮浓度高或低的废水经过一次处理后即可达到0.5mg/L以下，但该方法是与吹脱法相结合的，这样就会导致氨气进入大气而引起二次污染，在环保的问题上有些不理想。
因此，基于可持续发展理念，在高浓度氨氮废水处理方面，不仅要追求高效脱氮的环境治理目标，还要追求节能省耗、避免二次污染等更高层次的环境经济效益目标，才是治理高浓度氨氮废水比较理想的技术发展方向。
发明内容
为了解决上述“一种去除废水中氨氮的处理方法”方法存在的氨氮可直接进入大气中，造成空气污染等问题，本发明克服了氨气转移到大气中而造成二次污染，本发明在于提供提供一种磁性有机复合脱氮剂纳米吸附材料处理高浓度氨氮废水方法，在处理冶金废水中高浓度氨氮时克服了氨氮的排放，也无沉淀生成，解决了有机复合脱氮剂结合吹脱法处理高浓度氨氮废水所导致的二次污染问题。
为达到上述目的，本发明采取的具体技术方案是：
(1)先取褐铁矿粉碎、过筛，得100～120目颗粒;
(2)将粉碎的颗粒依次经浓盐酸、饱和氢氧化钾甲醇溶液浸泡，并在外加磁场下分离，得沉淀物;
(3)往沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，以增强沉淀物表面氢键作用力;
(4)将酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合脱氮剂中，搅拌30～60min;
(5)沉淀后用去离子水清洗3遍，并在氮气保护条件下烘干;
(6)将烘干后的磁性吸附纳米材料按质量比为50～100ppm投加到冶金废水中，搅拌15～30min后，在外加磁场下分离，即可。
所述有机复合脱氮剂为苯酐、酰胺、异丙醇、醋酸乙烯、氯丙烷、乙二醇、二乙二醇、丙烯酸异辛酯中的三种或三种以上。
所述有机复合脱氮剂，以质量比计：
苯酐10～60%、 酰胺20～60%、 异丙醇10～60%、
醋酸乙烯10～70%、 氯丙烷20～60%、 乙二醇10～70%、
二乙二醇10～60%、 丙烯酸异辛酯10～60%。
本发明与有机复合脱氮剂结合吹脱法处理高浓度氨氮废水所具有的明显优势是：
(1) 不会产生氨气进入大气也无沉淀生成、不会导致环境二次污染;
(2) 通过氧丙二腈对磁性纳米材料进行极化后，增强了表面氢键作用力，加强了与废水中氨气或氨根离子的结合能力;
(3) 针对味精废水水质情况，选用了苯酐、酰胺、异丙醇、醋酸乙烯、氯丙烷、乙二醇、二乙二醇、丙烯酸异辛酯有机复合脱氮剂对其磁性纳米材料进行改性，针对性强。
具体实施方式
一种处理冶金废水中高浓度氨氮方法，其特征在于：
(1)先取褐铁矿粉碎、过筛，得100～120目颗粒;
(2)将粉碎的颗粒依次经浓盐酸、饱和氢氧化钾甲醇溶液浸泡，并在外加磁场下分离，得沉淀物;
(3)往沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，以增强沉淀物表面氢键作用力;
(4)将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合脱氮剂中，搅拌30～60min; (5)沉淀后用去离子水清洗3遍，并在氮气保护条件下烘干;
(6)将烘干后的磁性吸附纳米材料按质量比为50～100ppm投加到冶金废水中，搅拌15～30min后，在外加磁场下分离，即可。
所述有机复合脱氮剂为二醇醚、甲基异丁基甲酮、二烯烃、酚醛树脂、聚氨脂、过氯乙烯树脂、苯戊酮、环已酮中的三种或三种以上。
所述有机复合脱氮剂，以质量比计：
苯酐10～60%、 酰胺20～60%、 异丙醇10～60%、
醋酸乙烯10～70%、 氯丙烷20～60%、 乙二醇10～70%、
二乙二醇10～60%、 丙烯酸异辛酯10～60%。
以下用3个实施例再详细说明本发明：
实施例1
将褐铁矿粉碎、过筛后得100目颗粒，将颗粒依次经浓盐酸、饱和氢氧化钾甲醇溶液浸泡，并分离，之后往得到的沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合溶剂中，搅拌30min，沉淀后用去离子水清洗3遍，再烘干、搅拌15 min后分离，将苯酐40g、酰胺30g、异丙醇30g配成有机复合脱氮剂，对某制冶金厂废水进行处理，纳米材料加量是50ppm，调节废水pH=12，废水中氨氮浓度从8000mg/L降低到0.4mg/L，氨氮去除率为99.9%以上。
实施例2
将褐铁矿粉碎、过筛后得110目颗粒，将颗粒依次经浓盐酸、饱和氢氧化钾甲醇溶液浸泡，并分离，之后往得到的沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，将酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合脱氮剂中，搅拌45min，沉淀后用去离子水清洗3遍，再烘干、搅拌20 min后分离，将酰胺10g、异丙醇20g、醋酸乙烯20g、氯丙烷20g、乙二醇20g、二乙二醇10g配成有机复合脱氮剂，对某钢铁厂废水进行处理，纳米材料加量是80ppm，调节废水pH=11，废水中氨氮浓度从7000mg/L降低到0.2mg/L，氨氮去除率为99.9%以上。
实施例3
将褐铁矿粉碎、过筛后得120目颗粒，将颗粒依次经浓盐酸、饱和氢氧化钾甲醇溶液浸泡，并分离，之后往得到的沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，将酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合脱氮剂中，搅拌60min，沉淀后用去离子水清洗3遍，再烘干、搅拌30 min后分离，将苯酐10g、酰胺20g、异丙醇10g、醋酸乙烯10g、氯丙烷20g、乙二醇10g、二乙二醇10g、丙烯酸异辛酯10g配成有机复合脱氮剂，对某钢铁厂废水进行处理，纳米材料加量是100ppm，调节废水pH=11，废水中氨氮浓度从9500mg/L降低到0.2mg/L，氨氮去除率为99.9%以上。
