专利名称：一种焦化废水中氨氮的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水中氨氮处理的方法，尤其是一种利用粉煤灰合成沸石对焦化废水中的氨氮处理方法。
背景技术：
由于氨氮废水的大量排入，造成水体的富营养化，引起了藻类和微生物的过度繁殖，最终导致鱼类的大量死亡，甚至通过食物链使人中毒。水质富营养化已成为水体最严重 的污染之一，越来越多的国家和地区已经制定了严格的氨氮排放标准，以改善水环境。焦化废水的成分复杂，是一种难处理的工业废水，危害较大。目前，国内焦化厂采用普通生化法处理后的二级焦化废水中，氨氮的含量尚未达到国家规定的排放标准，需要 进行脱氮的深度处理，以实现达标排放，减少环境污染的目的。焦化废水中氨氮的深度处理 方法主要有生物脱氮法、折点加氯法、化学沉淀法、膜处理法和吸附法等。生物脱氮法去除 效率高，但初期投资大，微生物生长所需条件苛刻，抗负荷能力弱，环境要求高。折点加氯法 脱氮效率高，不受水温影响，操作方便，但其折点难以掌控，水中有机物易与氯气生成三卤 甲烷。化学沉淀法操作简单可靠，但处理药剂成本较高。膜处理含氮废水需要对原水进行 严格的预处理，以避免频繁的膜污染，所以处理费用高，操作不便。吸附法是常用的脱氮处理技术之一，投资少，工艺简单，操作方便，在对中低浓度 的氨氮废水进行深度处理方面具有独特的优势。寻找有效去除废水中氨氮的廉价吸附材料 已成为水体保护中亟待解决的问题。粉煤灰是燃煤电厂排放的固体废弃物，其排放量与日剧增，不仅占用大量土地， 而且导致严重的环境污染。如何根据粉煤灰的特性，资源化利用粉煤灰受到了研究者的 普遍关注。研究表明，粉煤灰以及粉煤灰合成沸石在废水处理中具有较好性能，公开号为 CN1064664专利，以粉煤灰为吸附剂处理来自生化出口的焦化废水，处理后水中COD、挥发 酚、氰化物、硫化物、B0D、色度均达到焦化废水排放标准，但氨氮含量偏高，仍不能实现达标 排放；公开号为CN 101077815A专利，先用絮凝剂预处理，再用粉煤灰-生石灰吸附处理焦 化废水后，水质中氨氮含量由77. 67mg/L降低至19. 8mg/L，但仍未达到一级排放标准，并且 处理工艺相对复杂；公开号为CN 1296129C的专利，利用粉煤灰合成沸石进行污水同步脱 氮除磷深度处理，但在粉煤灰合成沸石过程中，添加了含硅、铝等物质，增加了合成沸石的 成本。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，针对焦化厂经生化处理后的二级焦化废水中的氨 氮不能达标排放，本发明提供一种利用粉煤灰合成沸石对焦化废水中氨氮进行深度处理的 方法。为了实现上述目的，本发明方法所采取的措施是将粉煤灰和氢氧化钠混合均勻并 焙烧，再加水在室温下搅拌，90°C晶化，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石；将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中进行吸附，然后固液过滤分离，即可实 现焦化废水中氨氮的达标排放。 本发明方法是利用粉煤灰合成沸石对焦化废水中的氨氮进行深度处理，其具体步 骤如下1)以粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为0. 8 1. 4的比例将两种成分 混合均勻，在500-850°C焙烧2小时；2)在上述步骤1)所得混合物中加水，在室温下搅拌3-12小时，控制水氢氧化钠 重量比为5 12，再在90°C晶化6-14小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石；3)将上述步骤2)所得粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中， 投加量为30g/L废水，在常温吸附45-120分，然后固液过滤分离，即可实现对焦化废水中氨 氮的达标排放。与现有技术相比，本发明方法利用粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦 化废水中进行脱氮处理，采用较低的运行成本和投资费用，使焦化废水中氨氮达标排放，达 到减少环境污染的目的，同时实现固体废弃物粉煤灰的资源化。本发明方法操作简单，只需吸附与过滤分离两步即可；无需另外添加装置，投资 少，运行费用低；以固体废弃物粉煤灰合成沸石，无需添加含硅、铝等物质，具有原料廉价易 得、合成工艺简单、成本低等特点；粉煤灰合成沸石在解决焦化废水中氨氮的污染问题外， 还为固体废弃物粉煤灰的利用和处置找到一种良好途径，实现了粉煤灰的资源化，同时提 高了粉煤灰的附加值。采用粉煤灰合成沸石对焦化废水中氨氮进行吸附处理有很好的效 果，氨氮由120mg/L降低至15mg/L以下，达到国家一级排放标准。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明的具体实施方式
作出进一步的详细说明，但本发明的实 施方式并不限于下述实施例。实施例1采用固体废弃物粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为1. 2的比例将两种 成分混合均勻，在500°C焙烧2小时，再按水氢氧化钠重量比为7的比例加水于混合均勻 后的焙烧物中，并在室温搅拌6小时，再在90 V晶化6小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤 灰合成沸石。将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中，投加量为30g/L废 水，在常温吸附45分，处理后水体中氨氮由120mg/L降低至10. 63mg/L，去除率为91%。实施例2采用固体废弃物粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为1. 2的比例将两种 成分混合均勻，在850°C焙烧2小时，再按水氢氧化钠重量比为12的比例加水于混合均勻 后的焙烧物中，并在室温搅拌3小时，再在90 V晶化6小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤 灰合成沸石。将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中，投加量为30g/L废 水，在常温吸附45分，处理后水体中氨氮由120mg/L降低至12. 79mg/L，去除率为89%。 实施例3
采用固体废弃物粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为1. 0的比例将两种成分混合均勻，在550°C焙烧2小时，再按水氢氧化钠重量比为7的比例加水于焙烧样品 中，并在室温搅拌10小时，再在90°C晶化8小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石。将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中，投加量为30g/L废 水，在常温吸附60分，处理后水体中氨氮由120mg/L降低至13. 55mg/L，去除率为89%。实施例4采用固体废弃物粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为1. 4的比例将两种 成分混合均勻，在700°C焙烧2小时，再按水氢氧化钠重量比为8的比例加水于焙烧样品 中，并在室温搅拌8小时，再在90°C晶化12小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石。将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中，投加量为30g/L废 水，在常温吸附90分，处理后水体中氨氮由120mg/L降低至14. 42mg/L，去除率为88%。实施例5采用固体废弃物粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为1. 2的比例将两种 成分混合均勻，在800°C焙烧2小时，再按水氢氧化钠重量比10的比例加水于焙烧样品 中，并在室温搅拌4小时，再在90°C晶化14小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石。将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中，投加量为30g/L废 水，在常温吸附120分，处理后水体中氨氮由120mg/L降低至14. 17mg/L，去除率为88%。实施例6采用固体废弃物粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为0. 8的比例将两种 成分混合均勻，在650°C焙烧2小时，再按水氢氧化钠重量比为5的比例加水于焙烧样品 中，并在室温搅拌12小时，再在90°C晶化10小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石。将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中，投加量为30g/L废 水，在常温吸附60分，处理后水体中氨氮由120mg/L降低至14. 81mg/L，去除率为88%。
权利要求
一种焦化废水中氨氮的处理方法，其方法是将粉煤灰和氢氧化钠混合均匀并焙烧，再加水在室温下搅拌，90℃晶化，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石；将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中进行吸附，然后固液过滤分离，即可实现焦化废水中氨氮的达标排放。
2.如权利要求1所述的焦化废水中氨氮的处理方法，其方法是利用粉煤灰合成沸石对 焦化废水中的氨氮进行深度处理，其步骤如下1)以粉煤灰为原料，按氢氧化钠粉煤灰重量比为0.8 1. 4的比例将两种成分混合 均勻，在500-850°C焙烧2小时；2)在上述步骤1)所得混合物中加水，在室温下搅拌3-12小时，控制水氢氧化钠重量 比为5 12，再在90°C晶化6-14小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石；3)将上述步骤2)所得粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中，投加 量为30g/L废水，在常温吸附45-120分，然后固液过滤分离，即可实现对焦化废水中氨氮的 达标排放。
全文摘要
一种焦化废水中氨氮的处理方法是按氢氧化钠∶粉煤灰重量比为0.8～1.4的比例将两种成分混合均匀，在500-850℃焙烧2小时；加水在室温搅拌3-12小时，控制水∶氢氧化钠重量比为5～12，再在90℃晶化6-14小时，然后过滤，洗涤，烘干，制得粉煤灰合成沸石；将粉煤灰合成沸石直接加入生化处理后的二级焦化废水中进行脱氮处理，出水氨氮可达到国家一级排放标准。本发明方法投资少，运行成本低，操作简便，同时实现了固体废弃物粉煤灰的资源化。
文档编号C02F1/58GK101798124SQ20101014570
公开日2010年8月11日 申请日期2010年4月10日 优先权日2010年4月10日
发明者崔杏雨, 张徐宁, 李瑞丰, 范彬彬, 陈树伟, 马静红 申请人:太原理工大学