本发明涉及废水处理技术领域,尤其指一种氨氮废水处理用药剂的制备方法。
背景技术:
氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等,大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭,给水处理的难度和成本加大,甚至对人群及生物产生毒害作用,针对氨氮废水的处理工艺有吹脱法、离子交换法、膜分离法、map沉淀法、化学氧化法和生物法。
吹脱法是在碱性条件下利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法,吹脱效率受温度、ph、气液比影响大。离子交换法是利用分子筛中的阳离子与废水中的nh4+进行交换以达到脱氮的目的,分子筛的再生问题严重影响该方法的应用。膜分离法是利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。氨氮脱除效率受浓度、压力和温度的影响较大。map沉淀法主要是利用以下化学反应:mg2++nh4++po43-=mgnh4po4除去废水中的氨氮,该方法成本高、容易产生二次污染。化学氧化法利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法,产生的余氯会造成二次污染。生物脱氮法利用两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化来处理氨氮,需要占用较大场地。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的技术问题,本发明提供一种成本低、效率高、绿色环保的氨氮废水处理用药剂及其制备方法。
为了达成上述技术目的,本发明采用如下技术方案:
一种氨氮废水处理用药剂的制备方法,包括以下步骤:
1)沸石粉碎,采用粉碎机将沸石粉碎,并用50-100目标准筛进行筛分,得到沸石粉末;
2)蒙脱石粉碎,采用粉碎机将蒙脱石粉碎,并用80-120目标准筛进行筛分,得到蒙脱石粉末;
3)甲醇漂洗,将步骤1)得到的沸石粉末和步骤2)得到的蒙脱石粉末按照质量比1:(0.1-0.3)混合,混匀后,采用甲醇漂洗不少于3次,得到混合粉末;
4)烘干,将步骤3)得到的混合粉末,放入烘箱中,30-60℃干燥3-6h,得到干燥混合粉末;
5)改性溶液a配制,配制1.2-1.5mol/lnacl溶液,向nacl溶液中加入0.3-0.5%的聚乙烯吡咯烷酮,得到改性溶液a;
6)改性溶液b配制,采用0.3-0.5mol/lnacl溶液将85%磷酸稀释2-4倍,加入10-20%mg(oh)2,得到改性溶液b;
7)将步骤4)得到的干燥混合粉末浸入步骤5)改性溶液a中,加热至40-60℃,搅拌混匀6-12h,取出粉末,在100-150℃条件下干燥3-5h,得到第一改性药剂;
8)将步骤7)得到的第一改性药剂加入步骤6)得到的改性溶液b中,加热至30-80℃,搅拌混匀5-10h,取出药剂,在200-300℃条件下干燥1-2h,得到氨氮废水处理用药剂。
进一步地,所述步骤1)中沸石为斜发沸石。
进一步地,所述步骤3)中沸石粉末和蒙脱石粉末质量比优选为1:0.15。
进一步地,所述步骤5)中nacl溶液浓度优选为1.2mol/l。
进一步地,所述步骤5)中聚乙烯吡咯烷酮的比例优选为0.4%。
进一步地,所述步骤6)中nacl溶液浓度优选为0.3mol/l。
进一步地,所述步骤6)中稀释比例优选为2倍。
进一步地,所述mg(oh)2比例优选为15%。
一种氨氮废水处理用药剂,所述药剂采用改性溶液a和改性溶液b,对混合固体粉末进行改性处理得到;所述改性溶液a包括nacl和聚乙烯吡咯烷酮;所述改性溶液b包括nacl、磷酸和mg(oh)2。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1)本发明采用沸石粉末和蒙脱石粉末混合,改性后制备用于离子交换吸收氨氮的分子筛,沸石粉和蒙脱石的混用,增加了孔隙率,提高了交换吸附的效率;
2)本发明采用改性溶液a和改性溶液b依次进行改性工艺,利用nacl和聚乙烯吡咯烷酮的改性作用,提升离子交换吸收氨氮的效率,同时利用磷酸和mg(oh)2增加化学沉淀能力。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1氨氮废水处理用药剂的制备
1)沸石粉碎,采用粉碎机将沸石粉碎,并用80目标准筛进行筛分,得到沸石粉末;
2)蒙脱石粉碎,采用粉碎机将蒙脱石粉碎,并用120目标准筛进行筛分,得到蒙脱石粉末;
3)甲醇漂洗,将步骤1)得到的沸石粉末和步骤2)得到的蒙脱石粉末按照质量比1:0.15混合,混匀后,采用甲醇漂洗3次,得到混合粉末;
4)烘干,将步骤3)得到的混合粉末,放入烘箱中,60℃干燥3h,得到干燥混合粉末;
5)改性溶液a配制,配制1.2mol/lnacl溶液,向nacl溶液中加入0.4%的聚乙烯吡咯烷酮,得到改性溶液a;
6)改性溶液b配制,采用0.3mol/lnacl溶液将85%磷酸稀释2倍,加入15%mg(oh)2,得到改性溶液b;
7)将步骤4)得到的干燥混合粉末浸入步骤5)改性溶液a中,加热至60℃,搅拌混匀12h,取出粉末,在100℃条件下干燥3h,得到第一改性药剂;
8)将步骤7)得到的第一改性药剂加入步骤6)得到的改性溶液b中,加热至80℃,搅拌混匀5h,取出药剂,在300℃条件下干燥2h,得到氨氮废水处理用药剂。
实施例2氨氮废水处理
2.1收集氨氮废水,采用纳氏试剂比色法(gb7479-87),在碱性条件下以酒石酸钾钠为掩蔽剂,碘化汞钾与铵离子形成黄棕色的络合物,用721型分光光度计测定氨氮的吸光度,根据所作标准曲线方程求出氨氮废水中氨氮浓度。
2.2离子交换装置制备,将实施例1制备得到的本发明氨氮废水处理用药剂装填进柱形容器中,两端采用筛板进行固定,并设置入水口和出水口
2.3氨氮处理,将步骤2.1收集的废水注入步骤2.2制备的离子交换设备中,并通过出水口收集处理后的水,采用采用纳氏试剂比色法(gb7479-87),根据所作标准曲线方程求出水中氨氮剩余浓度,计算得到氨氮脱除效率高达97.3%。
从以上实施例可以看出,本发明成本低、效率高、绿色环保,适用于大规模的应用于氨氮废水处理中。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
1.一种氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)沸石粉碎,采用粉碎机将沸石粉碎,并用50-100目标准筛进行筛分,得到沸石粉末;
2)蒙脱石粉碎,采用粉碎机将蒙脱石粉碎,并用80-120目标准筛进行筛分,得到蒙脱石粉末;
3)甲醇漂洗,将步骤1)得到的沸石粉末和步骤2)得到的蒙脱石粉末按照质量比1:(0.1-0.3)混合,混匀后,采用甲醇漂洗不少于3次,得到混合粉末;
4)烘干,将步骤3)得到的混合粉末,放入烘箱中,30-60℃干燥3-6h,得到干燥混合粉末;
5)改性溶液a配制,配制1.2-1.5mol/lnacl溶液,向nacl溶液中加入0.3-0.5%的聚乙烯吡咯烷酮,得到改性溶液a;
6)改性溶液b配制,采用0.3-0.5mol/lnacl溶液将85%磷酸稀释2-4倍,加入10-20%mg(oh)2,得到改性溶液b;
7)将步骤4)得到的干燥混合粉末浸入步骤5)改性溶液a中,加热至40-60℃,搅拌混匀6-12h,取出粉末,在100-150℃条件下干燥3-5h,得到第一改性药剂;
8)将步骤7)得到的第一改性药剂加入步骤6)得到的改性溶液b中,加热至30-80℃,搅拌混匀5-10h,取出药剂,在200-300℃条件下干燥1-2h,得到氨氮废水处理用药剂。
2.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中沸石为斜发沸石。
3.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中沸石粉末和蒙脱石粉末质量比优选为1:0.15。
4.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中nacl溶液浓度优选为1.2mol/l。
5.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中聚乙烯吡咯烷酮的比例优选为0.4%。
6.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,所述步骤6)中nacl溶液浓度优选为0.3mol/l。
7.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,所述步骤6)中稀释比例优选为2倍。
8.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用药剂的制备方法,其特征在于,所述mg(oh)2比例优选为15%。
9.一种氨氮废水处理用药剂,其特征在于,所述药剂采用改性溶液a和改性溶液b,对混合固体粉末进行改性处理得到;
所述改性溶液a包括nacl和聚乙烯吡咯烷酮;
所述改性溶液b包括nacl、磷酸和mg(oh)2。