专利名称：一种处理氨氮废水的方法
技术领域：
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种处理高浓度氨氮废水的方法。
背景技术：
氨氮主要来自城市生活污水和工业废水，城市生活污水中氨氮浓度低，可通过适当的生化处理达到排放要求。工业废水中氨氮浓度较高，来源不仅广泛，不同类型的工厂排放的废水含氨氮情况相差也较大。高浓度氨氮废水主要来自于石油化工、有色金属化学冶金、化肥、味精、肉类加工和养殖等行业生产排放的废水以及垃圾渗滤液等。氨氮是引起水体富营养化的一个重要因素，由于其排放量大，成份复杂，毒性强，对环境危害大，处理难度又很大，使得高浓度氨氮废水的治理一直受到各国环保领域的高度重视，国家对工业 企业废水中的氨氮排放标准也一再地调高标准。针对高浓度氨氮废水处理的方法很多，主要有生物脱氮法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法、气提法和吹脱法等。生物脱氮法一方面由于微生物所能承受氨氮的浓度较低，往往需要增加回流比来稀释原废水；另一方面，不仅硝化过程中需要大量的氧气，而且反硝化过程中需要大量的碳源增加了处理成本。离子交换法因其昂贵的处理和再生成本，在高浓度氨氮废水处理中未见到应用报道。化学沉淀法通常采用磷酸铵镁沉淀法来处理，虽然该方法氨氮去除率高，设计和操作均很简单，但该法最大的缺点就是投加的试剂量大，成本较高。催化湿式氧化法处理效果好，但其苛刻的处理条件使得目前无法真正工业应用。汽提法及吹脱法均是将废水pH值调节至碱性时，离子态铵转化为分子态氨，再将废水和气体接触，使氨氮从液相转移到气相，从而达到去除废水中氨氮的目的。气提法往往需要多次气提，这样会大大地增加投资和运行成本；传统的填料式吹脱工艺存在吹脱效率低、时间长、对温度要求高、填料易结垢、运行成本高等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的吹脱工艺存在吹脱效率低、时间长、对温度要求高、填料易结垢、运行成本高的缺点。为解决这一技术问题，本发明采用的技术方案是本发明提供了一种处理高浓度氨氮废水的方法，该方法为，将氨氮脱除剂加入到氨氮废水中，调节PH值，采用超声吹脱法，去除氨氮，作为优选氨氮脱除剂由纳米颗粒和有机醇组成，其中纳米颗粒的质量百分数为53^86% ;有机醇的质量百分数为14 47%，进一步地纳米颗粒为纳米铁，有机醇为异辛醇或聚乙二醇200，将纳米复合氨氮脱除剂加入氨氮废水中，可以引入一种微扰效应，纳米颗粒作为第三相物质吸附在液膜表面，有机醇会吸附在微粒表面，由于本试验选用的有机醇具有良好的分散性以及表面活性，可以有效地分散纳米颗粒，另外，由于其表面活性的存在，微粒之间产生了排斥力，使得微粒不能接触从而防止团聚作用的发生，阻止了气泡的聚并。另夕卜，有机醇对微气泡形成和稳定性的改善作用提高了气含率和气泡停留时间，部分抵消了其对氨气传质过程的不利影响，还降低了液膜的表面张力，减小液膜阻力，有利于氨气由液体向气泡的传质，从而有效地提闻氣氣的脱除率；作为优选被处理的废水中，氨氮的初始浓度为1000_3000mg/L ；作为优选加入到废水中的氨氮脱除剂浓度为O. 11-0. 19g/L ；作为优选调节pH值为12 ；作为优选采用超声吹脱法，去除氨氮时，设定气液比为1400-1800，25°C下，超声吹脱 60-100min ；本发明采用超声吹脱法，去除氨氮时，可间歇式操作，也可连续式操作。
本发明的有益效果I、本发明使用的氨氮脱除剂成本低，投加量小，容易获得，氨氮脱除效果好，经一次处理后即可达到国家废水一级排放标准。2、本发明使用的氨氮脱除工艺条件容易控制，在常温、低气液比下即可达到很高的去除率，克服了传统吹脱所需要的较高温度、气液比的条件。3、本发明克服了传统吹脱法的吹脱效率低、时间长、运行成本高等缺点。结合气动超声波法进行超声吹脱，只需加入极少量的复合脱氮剂，即可达到良好的脱氮效果，运行成本低。4、本发明的处理方法在处理废水前后COD值没有显著的变化，复合脱氮剂的加入引起的COD的增加可通过超声吹脱去除；不给环境造成二次污染，不受环境因素影响，可用于处理各种水质的废水，尤其是适合于高浓度氨氮废水。5、本发明的装置简单，操作方便，处理方法在脱除废水中氨氮时可间歇式操作，也可连续式操作。
图I为高氨氮废水处理方法的简单流程图。含氨氮的废水装在反应容器4中，气体由空压机I工作产生，通过流量计2进入超声波发生器3中，反应容器4中装有超声波发生器3，曝气的同时产生超声波，对废水共同作用，去除氨氮，去除的氨氮于尾气吸收装置5中被处理掉。
具体实施例方式实施例I :取氨氮浓度为1000mg/L的工业废水，加入氢氧化钠调节pH为12，添加O. 1734g/L复合脱氮剂(该复合脱氮剂各组分质量百分比为纳米铁57. 67%，聚乙二醇200 42. 33%)后，将废水加入容器中，调节气液比为1800:1，常温下超声吹脱60min，氨氮脱除率达到99. 99%ο实施例2 取氨氮浓度为2000mg/L的工业废水，加入氢氧化钠调节pH为12，添加O. 1567g/L复合脱氮剂(该复合脱氮剂各组分质量百分比为纳米铁63. 83%，聚乙二醇200 36. 17%)后，将废水加入容器中，调节气液比为1800:1，常温下超声吹脱lOOmin，氨氮脱除率达到99. 21% 以上。实施例3 取氨氮浓度为1000mg/L的工业废水，加入氢氧化钠调节pH为12，添加O. 19g/L复合脱氮剂(该复合脱氮剂各组分质量百分比为纳米铁53. 06%，聚乙二醇200 46. 94%)后，将废水加入容器中，调节气液比为1400:1，常温下超声吹脱lOOmin，氨氮脱除率达到98. 45% 以上。实施例4 取氨氮浓度为3000mg/L的工业废水，加入氢氧化钠调节pH为12，添加O. 1567g/L复合脱氮剂(该复合脱氮剂各组分质量百分比为纳米铁63. 83%，聚乙二醇200 36. 17%)后，将废水加入容器中，调节气液比为1800:1，常温下超声吹脱lOOmin，氨氮脱除率达到92. 01% 以上。
实施例5 取氨氮浓度为2000mg/L的工业废水，加入氢氧化钠调节pH为12，添加O. llg/L复合脱氮剂(该复合脱氮剂各组分质量百分比为纳米铁85. 31%，聚乙二醇200:14. 69%)后，将废水加入容器中，调节气液比为1800:1，常温下超声吹脱lOOmin，氨氮脱除率达到92. 16% 以上。实施例6 取氨氮浓度为2000mg/L的工业废水，加入氢氧化钠调节pH为12，添加O. 1478g/L复合脱氮剂(该复合脱氮剂各组分质量百分比为纳米铁67. 66%，异辛醇32. 34%)后，将废水加入容器中，调节气液比为1800:1，常温下超声吹脱lOOmin，氨氮脱除率达到93. 26%以上。
权利要求
1.一种处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的方法为，将氨氮脱除剂加入到氨氮废水中，调节pH值，采用超声吹脱法，去除氨氮。
2.如权利要求I所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的氨氮脱除剂由纳米颗粒和有机醇组成，其中纳米颗粒的质量百分数为53 86% ;有机醇的质量百分数为I4 47%。
3.如权利要求2所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的纳米颗粒为纳米铁。
4.如权利要求2所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的有机醇为异辛醇或聚乙二醇200。
5.如权利要求I所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的废水中，氨氮的初始浓度为 1000-3000mg/L。
6.如权利要求I所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的加入到废水中的氨氮脱除剂浓度为O. 11-0. 19g/L。
7.如权利要求I所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的pH值为12。
8.如权利要求I所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的采用超声吹脱法，去除氨氮时，设定气液比为1400-1800，25°C下，超声吹脱60_100min。
9.如权利要求I所述的处理氨氮废水的方法，其特征在于所述的采用超声吹脱法，去除氨氮时，可间歇式操作，也可连续式操作。
全文摘要
本发明涉及一种用于处理高浓度氨氮废水的氨氮脱除剂及脱除方法，属于污水处理技术领域。该复合脱氮剂由纳米颗粒和有机醇组成，其中纳米颗粒的质量百分数为53-86%，有机醇类的质量百分数为14-47%。利用超声吹脱，把所配的复合脱氮剂以0.11-0.19g/L的量加入废水中，调节pH值与气液比，常温下(25℃)进行超声吹脱。本发明克服了传统吹脱法的吹脱效率低、时间长、温度要求高、运行成本高等缺点，只需加入极少量的复合脱氮剂，成本低，投加量小，容易获得，脱氮方法简单。
文档编号C02F1/36GK102942234SQ201210500458
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者冯俊生, 赵丽华 申请人:常州大学