申请日2012.04.28
公开(公告)日2012.09.12
IPC分类号C02F1/48; C02F101/16; C02F1/58
摘要
本发明公开了一种处理垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮方法。其具体步骤为：先取褐铁矿粉碎后过筛，经溶液浸泡后在外加磁场下分离，往所得沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化;然后将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入由邻苯二甲酸二丁酯，顺丁烯二酸酐等组成的有机复合脱氮剂中30～50min并搅拌;通过沉淀后用去离子水清洗3遍，在氮气保护条件下烘干;即可得有机复合脱氮剂磁性吸附纳米材料。本发明在于提供一种磁性有机复合脱氮剂纳米材料，用该材料处理垃圾渗滤液中高浓度氨氮，不仅处理效率高，而且无氨气产生和沉淀生成，是一种环保友好型氨氮废水处理方法。
权利要求书
1.一种处理垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮方法，其特征在于：
(1)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，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投加到垃圾渗滤液废水中，搅拌15～30min后，在外加磁场下分离，即可。
2.根据权利要求1所述一种处理垃圾渗滤液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邻苯二甲酸二丁酯、顺丁烯二酸酐、苯环己酮、草酰乙酸、乙二醇单丁醚、甲基苯骈三氮唑、聚己烯亚胺、正癸烷、聚山梨酯中的三种或三种以上组成。
3.根据权利要求2所述一种处理垃圾渗滤液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：
邻苯二甲酸二丁酯10~50% 顺丁烯二酸酐10~50% 苯环己酮10~50%
草酰乙酸10~50% 乙二醇单丁醚10~50% 聚己烯亚胺10~50%甲基苯骈三氮唑10~50% 正癸烷10~50% 聚山梨酯10~50%。
说明书
一种处理垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮方法
技术领域
本发明涉及一种处理垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮方法，属于环保友好型氨氮废水处理方法。
背景技术
垃圾渗滤液是在城市生活垃圾，有时也包括部分工业废弃物，在填埋场堆放过程中由于微生物的分解作用和受雨水的淋洗以及地表水和地下水的长期浸泡而产生的高浓度有机废水。
渗滤液中的氨氮浓度在厌氧填埋进入甲烷阶段不断上升，其达到高峰值后延续很长的时间并直到最后封场，甚至当垃圾填埋场稳定后仍达到相当高浓度，其氨氮质量浓度高，一般小于3000mg/L，在500~2043mg/L之间居多，其在厌氧垃圾填埋场内不会被去除，是渗滤液中长期性的最主要无机污染物。垃圾渗滤液中的氨氮浓度高，会使地面水体缺氧，水质恶化，因而渗滤液的收集和处理已成为急待解决的问题。
目前，高浓度氨氮废水处理方法最常用的方法有沸石脱氨法、吹脱法、气提法等，但存在因悬浮物去除效果差、溶解的硅铝物质带入汽提过程导致结垢和堵塔、汽提脱氨加碱的成本较高等问题。比如公开号为CN101066822A，名称为“高浓度氨氮废水的组合式处理方法，该专利将吹脱法、MAP法和亚硝化一厌氧氨氧化生物处理法结合的方法，能耗低，但该法对高浓度氨氮去除效率不高，还需后续处理。为了提高氨氮去除率，公开号为：CN101428889B，名称为“一种去除废水中氨氮的处理方法”，此方法采用了在进水管充入压缩空气再射入混合反应器，接着加入脱氮剂进入吹脱池进行曝气吹脱，氨氮去除率达到99.9%，能8000mg/L的氨氮降到2mg/L,但还解决不了由于氨气排放而导致的二次污染问题。
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
发明方法：
为了解决现有技术存在的处理高浓度氨氮过程中由于氨气的排放而导致二次污染的问题，本发明在于提供一种磁性有机复合脱氮剂纳米材料处理垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮方法，不仅处理效率高，而且无氨气产生和沉淀生成，是一种环保友好型氨氮废水处理方法。
为了实现上述目的，本发明采取的具体技术方案是：
(1)首先取褐铁矿粉碎、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，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投加到垃圾渗滤液废水中，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邻苯二甲酸二丁酯、顺丁烯二酸酐、苯环己酮、草酰乙酸、乙二醇单丁醚、甲基苯骈三氮唑、聚己烯亚胺、正癸烷、聚山梨酯中的三种或三种以上组成。
所述有机复合脱氮剂，以质量比计：
邻苯二甲酸二丁酯10~50% 顺丁烯二酸酐10~50% 苯环己酮10~50%
草酰乙酸10~50% 乙二醇单丁醚10~50% 聚己烯亚胺10~50%甲基苯骈三氮唑10~50% 正癸烷10~50% 聚山梨酯10~50%。
本发明与有机复合脱氮剂结合吹脱法处理垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮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)针对垃圾渗滤液废水水质情况，选用了由邻苯二甲酸二丁酯，顺丁烯二酸酐、苯环己酮、草酰乙酸、乙二醇单丁醚、甲基苯骈三氮唑、聚己烯亚胺、正癸烷、聚山梨酯中的三种或三种以上组成的有机复合脱氮剂对其磁性纳米材料进行改性，针对性强。
具体实施方案：
首先取褐铁矿将其粉碎，过100～120目筛得颗粒;再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后，往所得沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，使沉淀物表面增强氢键作用力;然后将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入由以质量比计为邻苯二甲酸二丁酯10~50%、顺丁烯二酸酐10~50%、苯环己酮10~50%、草酰乙酸10~50%、乙二醇单丁醚10~50%、甲基苯骈三氮唑10~50%、聚己烯亚胺10~50%、正癸烷10~50%、聚山梨酯10~50%中的三种或三种以上组成的有机复合脱氮剂中，并搅拌30～60min;通过沉淀后用去离子水清洗3遍，在氮气保护条件下烘干;最后将烘干后的磁性吸附纳米材料按质量比为50～100ppm投加到垃圾渗滤液废水中，搅拌15～30min后，在外加磁场下分离即可。
实例1：
取褐铁矿粉碎，过100目筛得颗粒;再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后，往所得沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化;然后将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入由以质量比计为顺丁烯二酸酐15g、草酰乙酸25g、甲基苯骈三氮唑30g、正癸烷30g组成的有机复合脱氮剂中并搅拌35min;通过沉淀后用去离子水清洗3遍，在氮气保护条件下烘干;最后将烘干后的磁性吸附纳米材料按质量比为80ppm投加到某制药厂垃圾渗滤液废水中，搅拌15min后，在外加磁场下分离后，出水氨氮由7500mg/L降到0.2mg/L,去除率高达99.8%以上。
实例2：
取褐铁矿粉碎，过120目筛得颗粒;再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后，往所得沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化;然后将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入由以质量比计为邻苯二甲酸二丁酯10g、聚己烯亚胺25g、草酰乙酸35g、乙二醇单丁醚30g组成的有机复合脱氮剂中并搅拌50min;通过沉淀后用去离子水清洗3遍，在氮气保护条件下烘干;最后将烘干后的磁性吸附纳米材料按质量比为90ppm投加到某化工厂垃圾渗滤液废水中，搅拌25min后，在外加磁场下分离后，出水氨氮由6800mg/L降到0.2mg/L,去除率高达99.8%以上。
实例3：
取褐铁矿粉碎，过105目筛得颗粒;再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后，往所得沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化;然后将经酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入由以质量比计为正癸烷45g、乙二醇单丁醚20g、甲基苯骈三氮唑35g组成的有机复合脱氮剂中并搅拌40min;通过沉淀后用去离子水清洗3遍，在氮气保护条件下烘干;最后将烘干后的磁性吸附纳米材料按质量比为98ppm投加到某垃圾厂垃圾渗滤液废水中，搅拌20min后，在外加磁场下分离后，出水氨氮由5900mg/L降到0.2mg/L，去除率高达99.8%以上。
