申请日2007.10.16
公开(公告)日2009.04.22
IPC分类号C02F101/38; C02F1/28
摘要
本发明是关于一种去除城市污水处理厂二级出水中氨氮的复配材料，包括纳米分子筛和硅藻土，其配比为5∶1，在污水中的投加量为0.6g/50ml，先投加分子筛，再投加硅藻土或先投加硅藻土，再投加分子筛或同时投加纳米分子筛和硅藻土，按上述方式投加纳米分子筛和硅藻土后，进行搅拌，静置沉淀后，进行离心分离，然后进行水的测定和分析。按本发明处理的污水，可满足各种再生水水质要求。我国有丰富的硅藻土资源，而纳米分子筛也是利用天然矿高岭土制备的，使用后都可重新再生回收利用;另外，产生的硅藻土污泥要比其它铝盐、铁盐等的化学污泥的脱水性能好，可以节省后续污泥处理费用;且由于硅藻土应用领域广泛，硅藻土污泥的回收利用可能性大，经适当处理，可回用到农业或建材等方面，产生良好经济和环境效益。
权利要求书
1.一种去除城市污水处理厂二级出水中氨氮的复配材料，其特征是， 包括纳米分子筛和硅藻土，纳米分子筛和硅藻土的配比为5：1，纳米分子 筛和硅藻土在污水中的投加量为0.6g/50ml，先投加分子筛，再投加硅藻土 或先投加硅藻土，再投加分子筛或同时投加纳米分子筛和硅藻土，按上 述方式投加纳米分子筛和硅藻土后，进行搅拌，静置沉淀后，进行离心分 离，然后进行水的测定和分析。
说明书
去除城市污水处理厂二级出水中氨氮的复配材料
技术领域
本发明是关于水处理材料，特别涉及一种去除城市污水处理厂二级出水 中氨氮的复配材料。
背景技术
水资源短缺和水资源的开发利用已成为人们研究和探讨的热点问题，解 决这种供需矛盾的有效途径之一就是对城市污水的再生利用。污水经过污水 处理厂的常规处理后多数指标能够达到达标排放，但仍含有一些物质(如溶 解盐类)不能满足工业冷却水、环境景观用水和城镇杂用水的水质要求。因 此，针对工业用水、城镇杂用水、景观环境用水等不同的回用途径，以城市污水厂的二级处理出水为水源，通过对高效脱氮除磷、膜生物反应器、膜技 术、沉淀混凝、过滤等单元技术进行最大程度的组合，研究和开发出分别或 同时满足工业用水、城镇杂用水、景观环境用水的水质要求的再生利用工艺 技术及其配套设备，使之发挥环境和经济效益。现有城市污水处理厂二级出 水水质日益提高，但往往由于这样或那样的原因使出水中仍残留有较高的氨 氮浓度，这些残留的氨氮或在处理系统中易转换为氨氮的有机化合物有以下 危害：(1)残留在出水中的氨氮因硝化作用要消耗大量水中的溶解氧，造 成水体黑臭;(2)加速水体的富营养化;(3)导致给水处理时加氯量的增加， 降低消毒效率。因此，氮化合物是再生水水质重要的控制指标。
城市污水的再生利用是解决目前水资源短缺的有效途径之一，但城市污 水二级出水中仍含有较高浓度的氨氮等溶解性物质，不能满足环境景观用水 等的水质要求，在利用天然矿成功制备出纳米分子筛的基础上，尝试应用其 处理水中氨氮。单独投加纳米分子筛的试验表明，纳米分子筛虽然对溶液中 氨氮具有吸附速度快的特点，但存在着反应后溶液pH偏碱性，溶液浊度大 幅度增高的现象;而采用硅藻土不仅具有吸附能力，能够起到混凝作用，而 且产生的硅藻土污泥可通过再生重新利用，单独投加硅藻土的试验表明，硅 藻土对溶液中氨氮几乎没有作用，但投加硅藻土后溶液显酸性，而且硅藻土 的沉降速度比较快。
目前已有利用纳米材料对水中溶解性污染物进行吸附，然后再通过絮凝 方法将尺寸在胶体粒子范畴的纳米材料颗粒凝聚沉淀，使之从水中分离去除 的研究，但研究者利用的是纳米SiO2、TiO2等，以及微孔分子筛等;硅藻土 用于城市污水的处理还处于初期阶段，工程实践上可以借鉴的工程实例较 少，理论上硅藻土污水处理的完整的机理还不清楚，且处理对象多为有机物、 重金属，这里是在认识纳米分子筛和硅藻土单独作用于氨氮溶液的试验结 果。
对于任何污染物，人们都能发明相应的有效治理方法，关键问题是污染 防治技术的成本问题，这也是妥善解决环保与生产之间、环境与发展之间矛 盾的关键所在。对于生产力水平较低的广大发展中国家，开发、利用成本低 廉的环保技术其意义更为重大。
发明内容
本发明是为了克服以上技术存在的问题，提供一种去除城市污水处理厂 二级出水中氨氮的复配材料，将纳米分子筛和硅藻土二者复配进行研究的思 路，而且二者复配后大大改善了溶液的pH环境，充分发挥了了各自的特点， 发生了协同效应，对氨氮的去除率明显高于单独投加纳米分子筛的去除率， 而且可以减少纳米分子筛的用量，降低成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种去除城市污水处 理厂二级出水中氨氮的复配材料，其特征是，包括纳米分子筛和硅藻土，纳 米分子筛和硅藻土的配比为5：1，纳米分子筛和硅藻土在污水中的投加量 为0.6g/50ml，先投加分子筛，再投加硅藻土或先投加硅藻土，再投加分 子筛或同时投加纳米分子筛和硅藻土，按上述方式投加纳米分子筛和硅 藻土后，进行搅拌，静置沉淀后，进行离心分离，然后进行水的测定和分析。
本发明的有益效果：纳米分子筛与硅藻土复配对不同氨氮初始浓度的去 除效果表明，当初始氨氮浓度小于30mg/L时，氨氮出水值小于5mg/L，去除 率达80%以上，反应后溶液pH值和残余浊度指标也符合要求;对氨氮初始浓 度较高、一次处理后残余氨氮浓度不达标的情况下，可对出水进行回流再处 理，直至满足出水指标为止;其出水水质接近于地表水环境质量标准的V类 相关回用指标，可满足各种再生水水质要求。我国有丰富的硅藻土资源，而 纳米分子筛也是利用天然矿高岭土制备的，使用后都可重新再生回收利用; 另外，产生的硅藻土污泥要比其它铝盐、铁盐等的化学污泥的脱水性能好， 可以节省后续污泥处理费用;且由于硅藻土应用领域广泛，硅藻土污泥的回 收利用可能性大，经适当处理，可回用到农业、污水处理或建材等方面，产 生良好的经济和环境效益。