申请日2018.05.12
公开(公告)日2018.10.19
IPC分类号B01J20/04; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/52; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法，包括以下步骤：(1)制备氢氧化镁纳米材料，在其表面接枝磷酸根，形成纳米氢氧化镁‑磷酸盐复合化学吸附材料;(2)在含氨氮的污水中，加入纳米氢氧化镁‑磷酸盐复合化学吸附材料进行反应，降低废水中氨氮浓度;(3)利用无机盐联用MAP法对氨氮废水的氨氮进一步吸附和脱除，使氨氮浓度降低至1mg/L以下。本发明应用于低浓度的氨氮污水体系中，有效脱除污水体系中的氨氮污染物，防止低浓度氨氮与磷酸镁形成胶状物质，有利于生成的氨氮污染物沉淀与水的分离，对污水处理设施要求简单，所需能耗较低，成本低廉，可等比例放大，具有直接工业化的可行性。
翻译权利要求书
1.一种无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氢氧化钠加入硫酸镁溶液中，转移至高压反应釜，在120℃～200℃下反应2h～8h，将生成产物抽滤洗涤烘干，得到氢氧化镁;然后加入磷氧化合物溶液后转移至高压反应釜中反应，生成产物抽滤、洗涤、干燥，即得纳米氢氧化镁-磷酸盐复合化学吸附材料;
(2)25℃-60℃下，在氨氮废水中，加入纳米氢氧化镁-磷酸盐复合化学吸附材料，使之与氨氮废水进行反应，降低废水中氨氮浓度;
(3)取经过步骤(2)处理过后的氨氮废水，加入镁盐和磷酸盐，搅拌反应后，取氨氮脱除后的母液，加入无机盐对氨氮废水中的溶胶进行吸附;
(4)重复步骤(3)的操作1-3次。
2.根据权利要求1所述的无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比为1：0.8～1：1.2。
3.根据权利要求2所述的无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的磷氧化合物包括磷酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或正磷酸一丁脂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法，其特征在于，步骤(1)中，加入磷氧化合物后，溶液中的磷酸根浓度为0.1-1.0mol/L。
5.根据权利要求4所述的无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的镁盐包括氯化镁、硝酸镁、硫酸镁或乙酸镁中的至少一种;磷酸盐包括磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、偏磷酸钠或多聚磷酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述无机盐包含氟化钠、碳酸钠、硫酸铝或硫酸镁中的至少一种。
说明书
一种无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法。
背景技术
氨氮污染近年来，绿色化学的理念不断深入，氨氮废水的处理受到了越来越多研究者的青睐。对于高浓度氨氮废水，目前的处理技术较为成熟与完备。但是对于低浓度氨氮废水的处理，常常采用的方法有生物法、离子交换法、超滤膜法等。现有的工艺流程存在复杂繁琐、技术要求高、成本昂贵等问题。因此，发展高效经济、操作简单、成本低廉的低浓度氨氮脱除技术，成为了重要的研究领域及课题。
磷酸镁铵化学沉淀法(MAP)理高浓度氨氮工业废水具有工艺简单、易操作、反应稳定、效率高、可回收等优势，可应用于工业废水、养殖场粪污废水、医药工业等高浓度氨氮废水的处理中，而对于低浓度氨氮废水、轻微污染的氨氮水体，采用MAP化学沉淀法时，磷酸镁铵易在水体中形成胶体颗粒悬浮于水体中，在重力作用下或过滤分离时很难与水体分离，不能达到去除水体中氨氮污染物的目的。
发明内容
本发明提供了一种无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法：利用制备无机氢氧氧化镁纳米材料，在其表面接枝磷酸根，形成纳米氢氧化镁-磷酸盐复合材料，利用该材料与铵离子的选择吸附性质，在纳米氧化镁表面生成磷酸镁铵沉淀，从而达到脱除污水体系中氨氮污染物的工艺，具有选择性好，不形成胶状沉淀，所生成的磷酸镁铵沉淀物易与水体分离的特点，容易过滤去除，从而解决了利用化学沉淀法处理低浓度氨氮污水中的氨氮污染物时易形成胶体，沉淀不易分离的问题。本发明将无机盐运用于改进MAP化学沉淀法，将化学吸附、物理吸附、离子交换等过程运用于低浓度氨氮废水处理，建立了一种特色的低成本，节能、设备简单的低浓度氨氮废水处理工艺，可应用于低浓度的氨氮污水体系中，有效脱除污水体系中的氨氮污染物，防止低浓度氨氮与磷酸镁形成胶状物质，有利于生成的氨氮污染物沉淀与水的分离。
本发明技术方案如下：
本发明所述的无机盐联用MAP化学沉淀吸附法脱除氨氮的废水处理方法：
(1)将氢氧化钠以一定的配比加入硫酸镁溶液中，转移至高压反应釜，在一定的温度下反应一定时间，将生成产物抽滤洗涤烘干，得到不同形貌和不同晶型的氢氧化镁，将磷氧化合物溶液加入到氢氧化镁中，转移至高压反应釜中反应，将生成产物抽滤、洗涤、干燥，即得纳米氢氧化镁-磷酸盐复合化学吸附材料;
(2)25℃-60℃下，在氨氮废水中，加入纳米氢氧化镁-磷酸盐复合化学吸附材料，使之与氨氮废水进行反应，降低废水中氨氮浓度;
(3)取经过(2)处理过后的氨氮废水，加入镁盐和磷酸盐，搅拌反应，采用MAP化学沉淀法对其进行氨氮脱除;取氨氮脱除后的母液，加入无机盐对氨氮废水中的溶胶进行吸附;
(4)重复步骤(3)的操作1-3次。
优选的，步骤(1)中，所述的一定的温度为120℃～200℃，硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比n(MgSO4):n(NaOH)=1：0.8～1：1.2，反应一定时间为2h～8h。
优选的，步骤(1)中，所述的磷氧化合物包括磷酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或正磷酸一丁脂中的至少一种。
优选的，步骤(1)中，加入磷氧化合物后，溶液中的磷酸根浓度为0.1-1.0mol/L。
优选的，步骤(3)中，所述的镁盐包括氯化镁、硝酸镁、硫酸镁或乙酸镁中的至少一种;磷酸盐包括磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、偏磷酸钠或多聚磷酸钠中的至少一种。
优选的，步骤(3)中，所述无机盐包含氟化钠、碳酸钠、硫酸铝或硫酸镁的中的至少一种，使氨氮废水中生成新的沉淀。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种新型的废水氨氮脱除技术，对MAP化学沉淀法氨氮废水脱除技术的改进，使得磷酸镁铵化学沉淀适用于低浓度废水。采用将无机盐对磷酸镁铵化学沉淀法进行改进。本发明对污水处理设施要求简单，所需能耗较低，成本低廉，可等比例放大，具有直接工业化的可行性。
