一種處理煤化工廢水中高濃度氨氮方法
2023-06-04 15:42:36 1
專利名稱：一種處理煤化工廢水中高濃度氨氮方法
技術領域：
本發明涉及一種處理高濃度氨氮方法，特別是一種處理煤化工廢水中高濃度氨氮方法，屬於汙水處理領域。
背景技術：
煤化工廢水以高濃度煤洗滌廢水 為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質，綜合廢水中的氨氮在10000mg/L 20000mg/L，大多以氨離子(NH4+)和游離氨(NH3)保持平衡的狀態而存在。具有排放量大，汙染範圍廣，排放方式複雜、汙染物種類繁多、汙染物質毒性強、汙染物排放後恢復比較困難等特點。目前，對含有高濃度氨氮的煤化工廢水的處理方法有很多種，比如傳統的沉澱法，雖能高去除廢水中的氨氮，但它在處理過程中不僅需要單獨調整PH而且其所沉澱的汙泥含水量高，N、P等物質的固體含量低，無回收利用價值，而在使用的吹脫法，除了處理效率不高之外，還存在二次汙染的問題又比如公開號為CN101428889，名稱為「一種去除廢水中氨氮的處理方法」公開的方法為先在廢水進水管的進口處充入壓縮空氣，經高壓噴嘴射入廢水混合反應器；再在混合反應器內加入脫氮劑，最後將混合後的廢水從文丘裡管中流出，進入走廊式廊道結構的吹脫池中進行曝氣吹脫即可，該法操作簡單，能連續處理且處理，雖然很大程度上提高了氨氮去除率，但是仍然無法解決氨氣排放所帶來的二次汙染問題。基於可持續發展理念，在高濃度氨氮廢水處理方面，不僅要追求高效脫氮的環境治理目標，還要追求節能省耗、避免二次汙染等更高層次的環境經濟效益目標，才是治理高濃度氨氮廢水比較理想的技術發展方向。
發明內容
為了解決原有技術中存在的有機複合脫氮劑結合吹脫法在處理高濃度氨氮廢水時由於氨氣的排放對大氣造成了二次汙染問題，本發明的處理方法是這樣實現的
一種處理煤化工廢水中高濃度氨氮方法，其特徵在於
(1)取適量褐鐵礦，經粉碎、過篩後得100 120目顆粒；
(2)將粉碎的顆粒依次經濃鹽酸、飽和氫氧化鉀、甲醇溶液浸泡，並在外加磁場下分離，得沉澱物；
(3)往沉澱物中加入氧丙二腈進行極性化，以增強沉澱物表面氫鍵作用力；
(4)將上述經過酸洗、鹼浸和極化後的納米材料浸入有機複合脫氮劑中，攪拌30 60min後，得沉澱物；
(5)將沉澱後的物質用去離子水清洗3遍，並在氮氣的保護條件下進行烘乾；
(6)將烘乾後的磁性納米材料按質量比為50 IOOppm投加到含有高濃度氨氮的煤化工廢水中，攪拌15 30min後,在外加磁場下分離即可。所述有機複合脫氮劑為丙烯酸酯、2-氧代環戊烷羧酸甲酯、二羥基紫蒽酮、環庚酮、聚乙烯吡咯烷酮、氯苯基乙酮、I-甲基環戊醇、碘海醇、右泛醇、甘露醇、對甲基苄醇的三種或二種以上。所述有機複合脫氮劑，以質量比計
丙烯酸酯10 % 45% 2-氧代環戊燒羧酸甲酯10 % 45% 二羥基紫蒽酮15% 50% 環庚酮10 % 40%聚乙烯吡咯烷酮15% 55% 氯苯基乙酮15% 40%
I-甲基環戊醇15 % 55% 碘海醇13% 48%右泛醇15% 44%
甘露醇16 % 50%對甲基苄醇15 % 55%。本發明與有機複合脫氮劑結合吹脫法處理高濃度氨氮廢水所具有的明顯優勢是
(1)採用本發明方法對含有高濃度的氨氮廢水的處理中，不產生任何氨氣，避免了二次汙染，處理完畢後也不會生成任何沉澱物，出水即可達到國家一級標準；
(2)本方法通過氧丙二腈對磁性納米材料進行的極化，增強了表面氫鍵的作用力以及與廢水中氨氣或氨根離子的結合能力；
(3)針對含有高濃度氨氮的煤化工廢水的水質情況，選用了以丙烯酸酯、2-氧代環戊烷羧酸甲酯、二羥基紫蒽酮、環庚酮、聚乙烯吡咯烷酮、氯苯基乙酮、I-甲基環戊醇、碘海醇、右泛醇、甘露醇、對甲基苄醇的三種或三種以上為主要成分的有機複合脫氮劑對其磁性納米材料進行改性，針對性強。
具體實施例方式 一種處理煤化工廢水中高濃度氨氮方法，其特徵在於
(1)取適量褐鐵礦，經粉碎、過篩後得100 120目顆粒；
(2)將粉碎的顆粒依次經濃鹽酸、飽和氫氧化鉀、甲醇溶液浸泡，並在外加磁場下分離，得沉澱物；
(3)往沉澱物中加入氧丙二腈進行極性化，以增強沉澱物表面氫鍵作用力；
(4)將上述經過酸洗、鹼浸和極化後的納米材料浸入有機複合脫氮劑中，攪拌30 60min後，得沉澱物；
(5)將沉澱後的物質用去離子水清洗3遍，並在氮氣的保護條件下進行烘乾；
(6)將烘乾後的磁性納米材料按質量比為50 IOOppm投加到含有高濃度氨氮的煤化 工廢水中，攪拌15 30min後,在外加磁場下分離即可。所述有機複合脫氮劑為丙烯酸酯、2-氧代環戊烷羧酸甲酯、二羥基紫蒽酮、環庚酮、聚乙烯吡咯烷酮、氯苯基乙酮、I-甲基環戊醇、碘海醇、右泛醇、甘露醇、對甲基苄醇的三種或二種以上。所述有機複合脫氮劑，以質量比計
丙烯酸酯10 % 45%、 2-氧代環戊烷羧酸甲酯10 % 45%、二羥基紫蒽酮15% 50%、 環庚酮10 % 40%、 聚乙烯吡咯烷酮15% 55%、 氯苯基乙酮15% 40%、 I-甲基環戊醇15 % 55%、 碘海醇13% 48%、 右泛醇15% 44%、 甘露醇16 % 50%、對甲基苄醇15 % 55%。
實例I :
先取適量經粉碎、100目過篩後的褐鐵礦顆粒，依次浸泡在濃鹽酸、飽和氫氧化鉀和甲醇溶液中，再在外加磁場下分離、沉澱，然後用氧丙二腈對上述沉澱物進行極性化處理，並浸入由45 g丙烯酸酯、30g 二羥基紫蒽酮、25 g I-甲基環戊醇組成的有機複合脫氮劑中攪拌、沉澱，再將該沉澱物用去離子水清洗三遍後在氮氣保護下進行烘乾，最後將烘乾的納米材料按質量比55ppm投加到含有高濃度氨氮的廢水中，攪拌，然後在外加磁場下分離、SP可。使用本方法對常州某製藥公司的廢水進行處理之後，該廢水中的氨氮濃度從IOOOOmg/L降低到0. 25mg/L，氨氮去除率為99. 98%。實例2:
先取適量經粉碎、120目過篩後的褐鐵礦顆粒，依次浸泡在濃鹽酸、飽和氫氧化鉀和甲醇溶液中，再在外加磁場下分離、沉澱，然後用氧丙二 腈對上述沉澱物進行極性化處理，並浸入由35g2 -氧代環戊烷羧酸甲酯、30g環庚酮和35g碘海醇組成的有機複合脫氮劑中攪拌、沉澱，再將該沉澱物用去離子水清洗三遍後在氮氣保護下進行烘乾，最後將烘乾的納米材料按質量比95ppm投加到含有高濃度氨氮的廢水中，攪拌，然後在外加磁場下分離、SP可。使用本方法對無錫某製藥廠的廢水進行處理之後，該廢水中的氨氮濃度從15000mg/L降低到0. 3mg/L，氨氮去除率為99. 98%。實例3:
先取適量經粉碎、110目過篩後的褐鐵礦顆粒，依次浸泡在濃鹽酸、飽和氫氧化鉀和甲醇溶液中，再在外加磁場下分離、沉澱，然後用氧丙二腈對上述沉澱物進行極性化處理，並浸入由40g丙烯酸酯、25g聚乙烯吡咯烷酮和35g右泛醇組成的有機複合脫氮劑中攪拌、沉澱，再將該沉澱物用去離子水清洗三遍後在氮氣保護下進行烘乾，最後將烘乾的納米材料按質量比87ppm投加到含有高濃度氨氮的廢水中，攪拌，然後在外加磁場下分離、即可。使用本方法對上海某製藥廠的廢水進行處理之後，該廢水中的氨氮濃度從20000mg/L降低到0. 2mg/L，氨氮去除率為99. 99%。
權利要求
1.一種處理煤化工廢水中高濃度氨氮的方法，其特徵在於 (1)取適量褐鐵礦，經粉碎、過篩後得100 120目顆粒； (2)將粉碎的顆粒依次經濃鹽酸、飽和氫氧化鉀、甲醇溶液浸泡，並在外加磁場下分離，得沉澱物； (3)往沉澱物中加入氧丙ニ腈進行極性化，以增強沉澱物表面氫鍵作用力； (4)將上述經過酸洗、鹼浸和極化後的納米材料浸入有機複合脫氮劑中，攪拌30 60min後，得沉澱物； (5)將沉澱後的物質用去離子水清洗3適，並在氮氣的保護條件下進行烘乾； (6)將烘乾後的磁性納米材料按質量比為50 IOOppm投加到含有高濃度氨氮的煤化廢水中，攪拌15 30min後,在外加磁場下分離，即可。
2.根據權利要求I所述ー種處理高濃度氨氮廢水中高濃度氨氮方法，其特徵在於所述有機複合脫氮劑為丙烯酸酷、2-氧代環戊烷羧酸甲酷、ニ羥基紫蒽酮、環庚酮、聚こ烯吡咯烷酮、氯苯基こ酮、I-甲基環戊醇、碘海醇、右泛醇、甘露醇、對甲基苄醇中的三種或三種以上。
3.根據權利要求2所述ー種處理煤化工廢水中高濃度氨氮方法，其特徵在於所述有機複合脫氮劑，以質量比計 丙烯酸酯10 % 45%2-氧代環戊燒羧酸甲酯10 % 45% ニ羥基紫蒽酮15% 50% 環庚酮10 % 40% 聚こ烯吡咯烷酮15% 55% 氯苯基こ酮15% 40% I-甲基環戊醇15 % 55% 碘海醇13% 48%右泛醇15% 44% 甘露醇16 % 50%對甲基苄醇15 % 55%。
全文摘要
本發明公開了一種處理煤化工廢水中高濃度氨氮方法。將粉碎、過篩後的褐鐵礦顆粒，依次經濃鹽酸、飽和氫氧化鉀甲醇溶液浸泡，在外加磁場下分離、沉澱，然後用氧丙二腈對沉澱物進行極化處理，並浸入由丙烯酸酯、二羥基紫蒽酮、氯苯基乙酮、右泛醇等組成的有機複合脫氮劑中30～50min，用去離子水清洗三遍，並在氮氣保護條件下烘乾，即可得有機複合脫氮劑磁性吸附納米材料。本發明在有機複合脫氮劑處理高濃度氨氮廢水的基礎上，採用磁性納米吸附材料相結合，在保持原有氨氮去除率的條件下，解決了有機複合脫氮劑吹脫過程中由於氨氣的排放而導致的二次汙染問題。
文檔編號C02F1/58GK102633345SQ20121012892
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者虞靜, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環環保科技有限公司