申请日2012.04.28
公开(公告)日2012.08.15
IPC分类号C02F101/16; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种处理尿液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，浸入含有甲基叔丁醚、环氧乙烷等机复合脱氮剂中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。用本发明处理尿液废水中高浓度氨氮，不仅能达到有机复合脱氮剂结合吹脱法去除能力高的效果，还解决了前者在处理过程中由于氨气的排放而导致的二次污染问题。
权利要求书
1.一种处理尿液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)将酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合溶剂中，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投加到味精废水中，搅拌15～30min后，在外加磁场下分离，即可。
2.根据权利要求1所述一种处理尿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甲基叔丁醚、环氧乙烷、乙基乙烯基醚、三苯甲醇、正丁醇、丁烯醛、辛醛、癸醛中的三种或三种以上。
3.根据权利要求2所述一种处理尿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：
甲基叔丁醚10～60% 环氧乙烷10～70% 辛醛20～70%
三苯甲醇20～70% 正丁醇丁10～70% 烯醛10～60%
癸醛10～60% 乙基乙烯基醚10～60%。
说明书
一种处理尿液废水中高浓度氨氮方法
技术领域
本发明涉及一种处理废水中高浓度氨氮方法，特别是一种处理尿液废水中高浓度氨氮方法。
背景技术
21世纪的今天，水冲式厕所却已成为污染环境的一个主要根源。水冲式厕所一方面使缺水的城市供水更为紧张，另一方面人们又要投入大量的资金建设污水收集与处理系统，人类尿液中氮和磷分别占城市污水中氮、磷负荷的80%和50%左右，尿液中大部分氮以氨氮的形式存在，虽然尿液的组成能满足植物生长对营养物质的需求，但是当大量氨氮废水排入水体就会引起水体富营养化，造成水体黑臭，甚至对人群及生物产生毒害作用，所以，氨氮废水对环境的影响已引起环保领域范围的重视。
目前，人们采用了各种方法来处理尿液废水中高浓度氨氮，其中有气相催化法和超临界水氧化法，虽然这两种方法有能从根本上改善水质，但是有耗氧量大和散热量大等缺陷，除此之外，还有种方法有去除率高，脱氮方法简单等优点，但还是有美中不足的地方存在，例如，专利公开号为CN101475251，名称是“一种处理中浓度氨氮废水的复合脱氮剂和脱氮方法”是通过把由有机物和无机物复配而成的复合脱氮剂加入到废水中，在曝气池中或吹脱塔中进行，虽然有脱氮剂原料易得,投加量小,脱氮方法简单，可把低于10000mg/L的中浓度氨氮废水降到0.5mg/L以下,去除率高达99.99%以上的特点。但是是与吹脱法相结合，该方法会导致氨气进入大气而引起二次污染，而且由于其它废水成分复杂，没有具体的针对性，在环保方面还有所不足。
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
本发明的目的在于提供一种处理尿液废水中高浓度氨氮方法，在上述“一种处理中浓度氨氮废水的复合脱氮剂和脱氮方法”能达到复合脱氮剂结合吹脱法效果的基础上，通过磁性有机复合脱氮剂纳米吸附材料处理高浓度氨氮的方法，克服了氨氮的排放，既无沉淀生成，又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溶剂中，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投加到味精废水中，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甲基叔丁醚、环氧乙烷、乙基乙烯基醚、三苯甲醇、正丁醇、丁烯醛、辛醛、癸醛中的三种或三种以上。
所述有机复合脱氮剂，以质量比计：
甲基叔丁醚10～60%、 环氧乙烷10～70%、 辛醛20～70%、
三苯甲醇20～70%、 正丁醇丁10～70%、 烯醛10～60%、
癸醛10～60%、 乙基乙烯基醚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、避免了环境二次污染;
(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，选用了甲基叔丁醚、环氧乙烷、乙基乙烯基醚、三苯甲醇、正丁醇、丁烯醛、辛醛、癸醛等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
一种处理尿液废水中高浓度氨氮方法，其特征在于：
(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投加到味精废水中，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甲基叔丁醚、环氧乙烷、乙基乙烯基醚、三苯甲醇、正丁醇、丁烯醛、辛醛、癸醛中的三种或三种以上。
所述有机复合脱氮剂，以质量比计：
甲基叔丁醚10～60%、 环氧乙烷10～70%、 辛醛20～70%、
三苯甲醇20～70%、 正丁醇丁10～70%、 烯醛10～60%、
癸醛10～60%、 乙基乙烯基醚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，将甲基叔丁醚30g、环氧乙烷40g、辛醛30g配成有机复合脱氮剂，对某一地方尿液废水进行处理，纳米材料加量是50ppm，调节废水pH=12，废水中氨氮浓度从9000mg/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40min，沉淀后用去离子水清洗3遍，再烘干、搅拌20 min后分离，将乙基乙烯基醚20g、三苯甲醇30g、正丁醇丁20g、烯醛10g、环氧乙烷20g配成有机复合脱氮剂，对某小区尿液废水进行处理，纳米材料加量是80ppm，调节废水pH=11.5，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60min，沉淀后用去离子水清洗3遍，再烘干、搅拌30 min后分离，将甲基叔丁醚10g、环氧乙烷10g、辛醛20g、三苯甲醇20g、正丁醇丁10g、烯醛10g、癸醛10g、乙基乙烯基醚10g配成有机复合脱氮剂，对某地区尿液废水进行处理，纳米材料加量是100ppm，调节废水pH=12，废水中氨氮浓度从10000mg/L降低到0.3mg/L，氨氮去除率为99.9%以上。