申请日2012.04.28
公开(公告)日2012.08.29
IPC分类号C02F1/58; B01J20/28; B01J20/22; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种处理农药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十二烷基苯磺酸钠、羟乙基乙二胺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处理农药废水的磁性纳米材料的制备方法，在保持原有氨氮去除率和处理成本低的基础上，解决了有机复合脱氮剂结合吹脱法处理高浓度氨氮废水时由于氨气的排放导致的二次污染问题。
权利要求书
1.一种处理农药废水中中高浓度氨氮方法，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投加到农药废水中，搅拌15～30min后，在外加磁场下分离，即可。
2.根据权利要求1所述一种处理农药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：环氧丙烷、 醋酸丙酯、苯基丁酮、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基乙二胺、乙酸异戊酯、氯化氰、聚苯乙烯、正十七烷中三种或三种以上组成。
3.根据权利要求2所述一种处理农药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：
环氧丙烷10~50% 醋酸丙酯10~50% 苯基丁酮10~50%
十二烷基苯磺酸钠10~50% 羟乙基乙二胺10~50% 乙酸异戊酯10~50%
氯化氰10~50% 聚苯乙烯10~50% 正十七烷10~50%。
说明书
一种处理农药废水中高浓度氨氮方法
技术领域
本发明涉及一种处理农药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
农药行业是工业废水排放大户，据不完全统计，我国农药废水排放量为4×107~5×108m3/d。农药废水是指农药厂在农药生产过程中排出的废水。废水水质水量不稳定，主要分为含苯废水、含有机磷废水、高浓度含盐废水、高浓度氨氮废水、高浓度含酚废水和含汞废水。
其中，农药废水中高浓度氨氮浓度可达每升数万毫克;农药废水污染面广，持续时间长，残留农药对人体健康影响大。农药废水污染已严重破坏了生态环境，残留毒性问题越来越受到人们的关注。高浓度氨氮废水对自然环境和和人体都有着极大的伤害，所以处理农药废水中高浓度氨氮时目前急待解决的问题。
目前，处理各废水中高浓度氨氮的方法甚多，就如最常见的吹脱法、汽提法、湿式催化氧化法，汽提法在高pH状态下，使蒸汽和废水直接充分接触，将废水中挥发性的氨按一定比例扩散到气相中去，从而达到从废水中分离氨的目的。但在现有技术存在往往悬浮物去除效果差、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一系列问题。比如公开号为CN101475251A，名称为“一种处理浓度氨氮废水的复合脱氮剂和脱氮方法”，其复合脱氮剂是由有按一定质量比的有机酮类、表面活性剂、高分子聚合物及无机物复配而成，可直接加入废水再曝气池或吹脱塔中进行，该发明虽然提高了处理高浓度氨氮的效率，低成本，但未能解决造成的二次污染。
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
为了解决上述方法存在的未能解决造成的二次污染等问题，在于提供一种磁性有机复合脱氮剂磁性纳米吸附材料处理农药废水中高浓度氨氮方法，本发明解决了原有技术有机复合脱氮剂结合吹脱法处理高浓度氨氮废水时由于氨气排放导致的二次污染问题。
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投加到农药废水中，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：环氧丙烷、 醋酸丙酯、苯基丁酮、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基乙二胺、乙酸异戊酯、氯化氰、聚苯乙烯、正十七烷中三种或三种以上组成。
所述有机复合脱氮剂，以质量比计：
环氧丙烷10~50% 醋酸丙酯10~50% 苯基丁酮10~50%
十二烷基苯磺酸钠10~50% 羟乙基乙二胺10~50% 乙酸异戊酯10~50%
氯化氰10~50% 聚苯乙烯10~50% 正十七烷10~50%。
本发明与有机复合脱氮剂结合吹脱法处理农药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)针对农药废水水质情况，选用了由环氧丙烷、 醋酸丙酯、苯基丁酮、十二烷基苯磺酸钠、羟乙基乙二胺、乙酸异戊酯、氯化氰、聚苯乙烯、正十七烷中三种或三种以上组成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环氧丙烷10~50%、 醋酸丙酯10~50%、苯基丁酮10~50%、十二烷基苯磺酸钠10~50%、羟乙基乙二胺10~50%、乙酸异戊酯10~50%、氯化氰10~50%、聚苯乙烯10~50%、正十七烷10~50%中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投加到农药废水中，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103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环氧丙烷25g、苯基丁酮10g、羟乙基乙二胺35g、氯化氰15g、正十七烷15g组成的有机复合脱氮剂中并搅拌42min;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投加到某工业厂农药废水中，搅拌22min后，在外加磁场下分离后，出水氨氮由7300mg/L降到0.2mg/L,去除率高达99.9%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环氧丙烷15g、羟乙基乙二胺30g、乙酸异戊酯20g、正十七烷35g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投加到某化工厂农药废水中，搅拌25min后，在外加磁场下分离后，出水氨氮由5600mg/L降到0.2mg/L,去除率高达99.9%以上。
实例3：
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聚苯乙烯20g、醋酸丙酯30g、十二烷基苯磺酸钠25g、氯化氰15g组成的有机复合脱氮剂中并搅拌33min;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78ppm投加到某饲料厂农药废水中，搅拌15min后，在外加磁场下分离后，出水氨氮由6500mg/L降到0.2mg/L,去除率高达99.9%以上。