专利名称：一种处理稀土废水中高浓度氨氮方法
技术领域：
本发明涉及ー种处理稀土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：
稀土生产冶炼过程中制药排放三种废水，主要是稀土精矿焙烧尾气喷淋净化产生的酸性废水、碳酸稀土生产过程产生的铵盐废水和稀土分离产生的铵盐废水。以氨氮为例，稀土行业每年产生的废水量达2000多万吨，其中氨氮含量3000 9000mg/L，超出国家排放标准十几倍至上百倍。
稀土行业是ー个新兴的行业，随着人们环保意识、稀土行业的污染问题已逐渐引起重视，而氨氮污染物正是稀土冶炼中产生的三大废水之一，氨氮对人体和水体具有一定的危害，水质指标中氨氮是引起水体富营养化和环境污染的ー种重要污染物，它能使水失去自浄化能力，其进入人体而合成亚硝基化合物，诱发癌变，饮用水中氨氮含量过高时会弓I起胃肠障碍及地方性疾病的产生。现有技术处理稀土废水中高浓度氨氮通常都采取氨氮吹脱塔，汽提法，化学沉淀法等，操作简单，成本低，如汽提法中让废水与水蒸气直接接触，使废水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩散到气相中取，从而达到从稀土废水中分离污染物的目的，耗能少，方法简单方便，但污染物提取不完整，效果不高，会造成二次污染。如公开号为101475251A，名称为“ー种处理浓度氨氮废水的复合脱氮剂和脱氮方法”，该发明是由有机酮、表面活性剂等有机物和无机物复合而成，在现有技术的基础上提高了效率，降低了成本，但由于稀土废水的水质成分不同，进行单纯的有机复合脱氮剂处理是不能达到稀土废水排放标准的，同时未能解决由于氨气排放导致的二次污染问题。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
为了解决上述二次污染以及由于废水水质成分不同而不能达到废水排放标准问题，在于提供一种有机复合脱氮吸附材料处理稀土废水中高浓度氨氮的方法，本发明在保持氨氮原来去除率和成本低的基础上，解决了由于氨气的排放导致的二次污染，使其达到废水排放标准。为达到上述目的，本发明采取的具体技术方案是
(O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ニ腈进行极性化，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 IOOppm投加到稀土废水中，搅拌15 30min后,在外加磁场下分离，即可。所述ー种处理稀土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ニ异丙基こ基胺、ニ甲基环己烷、ニ辛基琥珀酸磺酸钠、聚苯こ烯、氰化钾、丙酸こ酷、庚烷、异丁酰胺、苯丙酮中的三种或三种以上組成。所述有机复合脱氮剂，以质量比计
ニ异丙基こ基胺10 50% ニ甲基环己烷10 50% 聚苯こ烯10 50% 氰化钾10 50%丙酸こ酯10 50%庚烷10 50%
ニ辛基琥珀酸磺酸钠10 50%异丁酰胺10 50%苯丙酮10 50%。本发明与有机复合脱氮剂结合吹脱法处理稀土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)通过氧丙ニ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)针对稀土废水水质情况，选用了由ニ异丙基こ基胺、ニ甲基环己烷、ニ辛基琥珀酸磺酸钠、聚苯こ烯、氰化钾、丙酸こ酷、庚烷、异丁酰胺、苯丙酮中的三种或三种以上组成的有机复合脱氮剂对其磁性纳米材料进行改性，针对性強。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ニ腈进行极性化，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ニ异丙基こ基胺10 50%、ニ甲基环己烷10 50%、ニ辛基琥珀酸磺酸钠10 50%、聚苯こ烯10 50%、氰化钾10 50%、丙酸こ酯10 50%、庚烷10 50%、异丁酰胺10 50%、苯丙酮1(Γ50%中的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 IOOppm投加到稀土废水中，搅拌15 30min后,在外加磁场下分离即可。实例 I :
取褐铁矿粉碎，过102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ニ腈进行极性化；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ニ辛基琥珀酸磺酸钠23g、氰化钾26g、庚烷13g、苯丙酮38g组成的有机复合脱氮剂中并搅拌35min ;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60ppm投加到稀土废水中，搅拌15min后,在外加磁场下分离后，出水氨氮由4800mg/L降到O. 2mg/L,去除率高达99. 8%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ニ腈进行极性化；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ニ异丙基こ基胺32g、ニ甲基环己烷27g、聚苯こ烯23g、丙酸こ酯18g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投加到某化工厂稀土废水中，搅拌25min后，在外加磁场下分离后，出水氨氮由6700mg/L降到O. 2mg/L,去除率高达99. 8%以上。
实例 3
取褐铁矿粉碎，过108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ニ腈进行极性化；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こ烯43g、异丁酰胺36g、丙酸こ酯21g组成的有机复合脱氮剂中并搅拌48min ;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投加到稀土废水中，搅拌20min后,在外加磁场下分离后，出水氨氮由7300mg/L降到O. 2mg/L,去除率高达99. 8%以上。
权利要求
1.一种处理稀土废水中中高浓度氨氮方法，其特征在干 (O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ニ腈进行极性化，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 IOOppm投加到稀土废水中，搅拌15 30min后,在外加磁场下分离，即可。
2.根据权利要求I所述ー种处理稀土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ニ异丙基こ基胺、ニ甲基环己烷、ニ辛基琥珀酸磺酸钠、聚苯こ烯、氰化钾、丙酸こ酷、庚烷、异丁酰胺、苯丙酮中三种或三种以上組成。
3.根据权利要求2所述ー种处理稀土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 ニ异丙基こ基胺10 50% ニ甲基环己烷10 50% 聚苯こ烯10 50% 氰化钾10 50%丙酸こ酯10 50%庚烷10 50% ニ辛基琥珀酸磺酸钠10 50%异丁酰胺10 50%苯丙酮10 50%。
全文摘要
本发明公开了一种处理稀土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二辛基琥珀酸磺酸钠，异丁酰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有机复合脱氮吸附材料处理稀土废水中高浓度氨氮方法，从根本上去除了稀土废水中的高浓度氨氮，解决了由于氨气的排放导致的二次污染，使其达到废水排放标准。
文档编号C02F1/58GK102649595SQ20121012882
公开日2012年8月29日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者雷思宇, 雷春生, 麦源珍 申请人:常州亚环环保科技有限公司