专利名称：一种用于处理中低浓度氨氮废水的乳状液膜剂及废水处理方法
技术领域：
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于处理中低浓度氨氮废水的乳状液膜剂，以及废水处理方法。
背景技术：
自然水体中的氮主要是以氨态氮的形式存在，过量的氨氮将导致受纳水体缺氧及富营养化，破坏水生动植物的生态平衡。城市生活及畜牧业废水是普通污染源，其氨氮含量可在在100 500mg/L，工业污染源情况更严重，如焦化厂废水达1000mg/L以上，有色金属湿法冶炼工业排放的氨氮废水更可高达10g/L。作为继萃取法之后的第二代分离净化技术，乳化液膜分离技术最初由美国新泽西州林登埃克森研究和工程公司提出，在废水处理方面目前主要用于含铬，铜等重金属离子污染物的工业分离。在处理氨氮废水方面，国内尚未涉及相关专利技术报道，仅有少量类似的有关有机脱氮剂的报道，如CN101475251A公开了一种处理中浓度氨氮废水的复合脱氮剂和脱氮方法，复合脱氮剂是由有机物和无机物复配而成；其中有机物是由有机酮、表面活性剂和高分子聚合物组成，其中有机酮类10-60%，表面活性剂类10-60%，高分子聚合物类10-60%，无机物10-70%。CN101372370A公开了一种处理高浓度氨氮废水的有机脱氮剂和脱氮方法，有机脱氮剂由有机酯类、胺类、烷烃类组成，其中有酯类50%-80%，胺类10%-50%，烷烃类10%-50%。与气提脱氨法类似，这类脱氮剂比较适合处理高浓度的氨氮废水，而对于氨氮含量低于数百毫克/升的中低浓度的废水，如何采用相对简单且经济的处理方法，使氨氮水平达到国家排放标准一直是个技术难题。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明借助乳化液膜的高效分离技术，将水中的氨转化为氨态氮由污水中浓缩并分离出来，解决了含中低浓度氨氮废水的处理问题，同时解决了高浓度氨氮废水经多级气提脱氨后进一步去除残留氨氮的问题。因此，本发明的目的在于提供一种用于处理中低浓度氨氮废水的乳状液膜剂，以及废水处理方法
本发明的第一个目的是这样实现的
一种用于处理中低浓度氨氮废水的乳状液膜剂，包含如下质量百分比的组分
有机相34%-64%
表面活性剂 0. 5%-8%膜增强剂5%-15%
20% 稀硫酸 30%-60%
所述的有机相选自如下的一种或多种四氯化碳、煤油和正己烷；所述的膜增强剂选自如下的一种或多种固体石蜡、液体石蜡和磺化聚丁二烯。优选地，所述的表面活性剂选自如下的一种或多种辛烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇单油酸脂和十二烷基苯磺酸钠。在本发明的一个最优选地实施例中,所述用于处理中低浓度氨氮废水的乳状液膜齐U，由如下质量百分比的组分制备而成 煤油50%
失水山梨醇单油酸脂 2%
磺化聚丁二烯7%
20%稀硫酸41%。本发明的第二个目的是这样实现的
一种利用上述的乳状液膜剂处理中低浓度氨氮废水的方法，包括如下步骤在制乳器中按所述质量百分比加入有机相、表面活性剂和膜增强剂，在搅拌下加入20%稀硫酸，控制搅拌速率在3000-4000r/min，搅拌时间10_30min，制得乳状液膜剂；将所述乳状液膜剂与含氨氮的废水按I :5-20 (w/w)的乳水比混合，调节混合液的pH =10. 5-11. 5，以100 200r/min的转速搅拌10_30min,静置分层,分离乳状有机相。所述的处理中低浓度氨氮废水的方法，其中所述乳状液膜剂与含氨氮的废水按I :15 (w/w)的乳水比混合。与现有技术相比，本发明涉及的乳状液膜剂及废水处理方法具有如下优点和显著的进步对废水中的氨氮具有高度的选择性，且分离效率高，速度快，处理费较低，尤其对处理含中低浓度的氨氮废水具有较高的实用性。
具体实施例方式以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步作描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。本发明处理废水的原理在于废水中NH3与NH4+处于动平衡状态，即在碱性条件下NH4+转化为NH3分子态，而在酸性条件下则为转化为NH4+离子态。由于NH3溶于油，其分子可经由油性液膜表面的吸附，渗透扩散迁移至膜相内侧的酸性溶液中并迅速转化为无法作反向迁移的NH4+，经富集至饱和后将此有机乳化相从水中分离出，即达到废水脱氮的目的。I.乳状液膜剂的制备
在制乳器中按质量百分比加入四氯化碳/煤油/正己烷等有机相中的至少一种(加量比例为34-64%)、辛烷基酚聚氧乙烯醚/失水山梨醇单油酸脂/十二烷基苯磺酸等表面活性剂中的至少一种(加量为0. 5-8%)、固体石蜡/液体石蜡/磺化聚丁二烯等膜增强剂中的至少一种(加量为5-15%)，在搅拌下加入浓度为1-20%的稀硫酸(加量为30-60%)，控制搅拌速度为3000-4000r/min，搅拌时间10_30min，即制得乳状液膜剂。
2. 废水处理方法
将上述制备好的乳状液膜剂与含氨氮废水按1:5-20的乳水比(质量比)混合，调节混合液的PH=Il左右，以100 200r/min的转速搅拌15分钟，静置分层，分离掉转化并富集了NH4+的乳化有机相后，其废水中的氨氮被去除。3.应用实施例
准确称取50克煤油，2克失水山梨醇单油酸脂，7克磺化聚丁二烯依次加入到事先装有41克浓度为20%的稀硫在制乳器中，以3500r/min转速剧烈搅拌15分钟，制得到乳状液膜剂。将上述制备好的乳状液膜剂，加入到1500毫升的经上一级气提工艺处理后的某制氨厂的废水中，此时脱氨后的废水的氨氮浓度为989毫克/升。调节混合相的pH =11左右，以150r/min的转速搅拌15分钟，静置分层，分离掉有机相，测定处理后水相中的氨氮浓度为6. 8毫克/升，指标达到国家工业废水一级排放标准。
权利要求
1.一种用于处理中低浓度氨氮废水的乳状液膜剂，其特征在于包含如下质量百分比的组分 有机相34%-64% 表面活性剂 0. 5%-8% 膜增强剂5%-15% 20% 稀硫酸 30%-60% 所述的有机相选自如下的一种或多种四氯化碳、煤油和正己烷；所述的膜增强剂选自如下的一种或多种固体石蜡、液体石蜡和磺化聚丁二烯。
2.根据权利要求I所述的乳状液膜剂，其特征在于所述的表面活性剂选自如下的一种或多种辛烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇单油酸脂和十二烷基苯磺酸钠。
3.根据权利要求I或2所述的乳状液膜剂，其特征在于由如下质量百分比的组分制备而成 煤油50% 失水山梨醇单油酸脂 2% 磺化聚丁二烯7% 20%稀硫酸41%。
4.一种利用权利要求I所述的乳状液膜剂处理中低浓度氨氮废水的方法，包括如下步骤在制乳器中按所述质量百分比加入有机相、表面活性剂和膜增强剂，在搅拌下加入20%稀硫酸，控制搅拌速率在3000-4000r/min，搅拌时间10_30min，制得乳状液膜剂；将所述乳状液膜剂与含氨氮的废水按I :5-20 (w/w)的乳水比混合，调节混合液的pH =10. 5-11. 5，以100 200 r/min的转速搅拌10_30min，静置分层，分离乳状有机相。
5.根据权利要求4所述的处理中低浓度氨氮废水的方法，其特征在于所述乳状液膜剂与含氨氮的废水按I :15 (w/w)的乳水比混合。
全文摘要
本发明涉及一种用于处理中低浓度氨氮废水的乳状液膜剂及废水处理方法，该方法包括在制乳器中按所述质量百分比加入有机相、表面活性剂和膜增强剂，在搅拌下加入稀硫酸，制得乳状液膜剂；将所述乳状液膜剂与含氨氮的废水按15-20(w/w)的乳水比混合，调节混合液的pH=10.5-11.5，搅拌，静置分层，分离乳状有机相后，水相到达国家工业废水一级排放标准。
文档编号C02F1/58GK102627345SQ20121008292
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者文志敏, 罗逸 申请人:武汉科梦环境工程有限公司