一种处理中浓度氨氮废水的复合脱氮剂和脱氮方法

摘要

本发明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％；将上述比例配比的复合脱氮剂加入到中浓度氨氮废水中，加入的量为10～50ppm，将废水pH值调节在7.0～13.0，曝气1.0～2.0个小时；本发明只要把脱氮剂加入到废水当中，不管在曝气池中还是在吹脱塔中都可以进行，可把低于10000mg/L的中浓度氨氮废水降到0.5mg/L以下，去除率高达99.99％以上；脱氮剂原料易得，投加量小，脱氮方法简单。

说明书

技术领域

本发明涉及去除废水中氨氮的复合脱氮剂和脱氮方法，特别涉及处理氨氮含量在500～10000mg/L的中浓度废水。

背景技术

氨氮是引起水体富营养化的一个重要因素，国家对工业企业废水中氨氮的排放也一再调高标准。但是随着产业规模的扩大和人类活动的加剧，含氨氮的生活污水和工业废水的排放量迅速增加，导致水体水质严重恶化，氨氮已作为污水深度处理的一个重要指标。目前国内外应用在氨氮废水处理中的脱氮技术主要有生化法、沸离子交换法、折点加氯法、气提法和吹脱法等方法和工艺；生化法由于生物菌所能承受氨氮的浓度较低，氨氮含量较高时会抑制细菌生长繁殖。沸石离子交换法适用于氨氮含量在50mg/L以下的废水，且交换剂用量大需再生，并且再生液需要再次脱氨氮。折点加氯法加氯量大、费用高、操作安全性差，设备腐蚀严重，容易发生危险。气提法是利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系对氨氮进行分离，单次气提也不能将氨氮完全脱除，若采用连续多次气提进行脱氮则会大大增加投资成本和运行成本。吹脱法是利用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，在碱性条件下用空气吹脱，使废水中的氨氮等挥发性物质不断的由液相转移到气相中，从而达到从废水中去除氨氮的目的。但由于氨氮在水中存在溶解平衡关系，当气液两相的氨处于平衡状态时，水中的氨氮将不能被吹脱逸出。传统填料式吹脱工艺还存在吹脱效率低，吹脱风量大、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

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种适用于中浓度氨氮废水的复合脱氮剂和脱氮方法，该复合脱氮剂原料廉价易得，只需加入该复合脱氮剂就可把中浓度氨氮废水经一次处理后达标排放。

本发明采用的技术方案是：该复合脱氮剂由有机酮类、表面活性剂类和高分子聚合物类组成；所述的有机酮类是丙酮、丁酮、苯戊酮、环戊酮、环己酮、双乙烯酮、乙酰丙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基甲酮中的一种或两种；所述的表面活性剂类是脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐、脂肪胺盐、乙醇胺盐、聚乙烯多胺盐、咪唑啉、吗啉胍类、三嗪类中的一种或两种；所述的高分子聚合物类是羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、聚丙烯纤维等高分子聚合物类中的一种或两种；所述的无机物是高氯酸钠、过硫酸钠、次氯酸钠中的一种或两种。

所述的有机酮类是丙酮10～60％、丁酮10～60％、苯戊酮10～60％、环戊酮10～60％、环己酮10～60％、双乙烯酮10～60％、乙酰丙酮10～60％、甲基异丙基酮10～60％、甲基异丁基甲酮10～60％中的一种或两种；所述的表面活性剂类是脂肪酸盐10～60％、磺酸盐10～60％、硫酸酯盐10～60％、磷酸酯盐10～60％、脂肪胺盐10～60％、乙醇胺盐10～60％、聚乙烯多胺盐10～60％、咪唑啉10～60％、吗啉胍类10～60％、三嗪类10～60％中的一种或两种；所述的高分子聚合物类是羟丙基甲基纤维素醚10～60％、羟乙基甲基纤维素醚10～60％、羟乙基纤维素醚10～60％、聚丙烯纤维10～60％高分子聚合物类中的一种或两种；所述的无机物是高氯酸钠10～70％、过硫酸钠10～70％、次氯酸钠10～70％中的一种或两种。

本发明的脱氮方法是：把上述所配的复合脱氮剂以2～50ppm的量加入中浓度氨氮废水中，调节pH值在7.0～13.0，在常温或加热条件下曝气0.5～3.0小时。

本发明有益效果是：

1、从废水中吹脱出来的氨气可以用水吸收，也可以用稀硫酸或稀盐酸吸收，还可以去除管道烟尘中的二氧化硫气体，达到无二次污染目的。

2、把复合脱氮剂以一定比例加入到废水中，不管在曝气池中还是各种吹脱塔中都可以进行。

3、在加入极少量的复合脱氮剂和低气液比的基础上，可把低于10000mg/L的中浓度氨氮废水中氨氮一步降到0.5mg/L以下，去除率高达99.99％以上；脱氮剂原料易得，投加量小，脱氮方法简单。

具体实施方式

本发明复合脱氮剂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％。

有机酯类是是丙酮、丁酮、苯戊酮、环戊酮、环己酮、双乙烯酮、乙酰丙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基甲酮中的一种或两种。

表面活性剂类是脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐、脂肪胺盐、乙醇胺盐、聚乙烯多胺盐、咪唑啉、吗啉胍类、三嗪类中的一种或两种。

高分子聚合物类是羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、聚丙烯纤维等高分子聚合物类中的一种或两种。

无机物是高氯酸钠、过硫酸钠、次氯酸钠中的一种或两种。

上述复合脱氮剂具体为：所述的有机酮类是丙酮10～60％、丁酮10～60％、苯戊酮10～60％、环戊酮10～60％、环己酮10～60％、双乙烯酮10～60％、乙酰丙酮10～60％、甲基异丙基酮10～60％、甲基异丁基甲酮10～60％中的一种或两种；所述的表面活性剂类是脂肪酸盐10～60％、磺酸盐10～60％、硫酸酯盐10～60％、磷酸酯盐10～60％、脂肪胺盐10～60％、乙醇胺盐10～60％、聚乙烯多胺盐10～60％、咪唑啉10～60％、吗啉胍类10～60％、三嗪类10～60％中的一种或两种；所述的高分子聚合物类是羟丙基甲基纤维素醚10～60％、羟乙基甲基纤维素醚10～60％、羟乙基纤维素醚10～60％、聚丙烯纤维10～60％高分子聚合物类中的一种或两种；所述的无机物是高氯酸钠10～70％、过硫酸钠10～70％、次氯酸钠10～70％中的一种或两种。

处理中浓度氨氮废水的有机脱氮剂的脱氮方法将上述所配的复合脱氮剂加入到500mg/L～10000mg/L中浓度氨氮废水中，加入量为10～50ppm；将该废水调节pH值在7.0～13.0，在常温或加热条件下曝气0.5～3.0小时即得。从废水中吹脱出来的氨气可以用水吸收，也可以用稀硫酸或稀盐酸吸收，还可以去除管道烟尘中的二氧化硫气体。用来曝气的气体可以是氧气或空气，气液比大于或等于300:1。脱除废水中氨氮时可间歇式操作，也可连续式操作。

实例1

将丙酮20％、环己酮20％、磺基琥珀酸双十三烷基酯钠10％、羟乙基甲基纤维素醚40％、高氯酸钠10％配成复合脱氮剂，对某制药公司废水进行处理，复合脱氮剂投加量是50ppm，调节废水pH＝11.4，常温下曝气1.0小时后，废水中氨氮浓度从8000mg/L降低到0.5mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。

实例2

将丁酮20％、环戊酮20％、丁二酸二辛脂磺酸钠30％、羟丙基甲基纤维素醚20％、高锰酸钾10％配成复合脱氮剂，对某化工废水进行处理，复合脱氮剂投加量是30ppm，调节废水pH＝12.0，常温下曝气2.0小时后，废水中氨氮浓度从6000mg/L降低到0.2mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。

实例3

将环己酮20％、环戊酮20％、丙烯酰胺丙烷磺酸钠20％、羟乙基甲基纤维素醚30％、高铁酸钠10％配成复合脱氮剂，对某焦化废水进行处理，复合脱氮剂投加量是40ppm，调节废水pH＝10.5，常温下曝气3.0小时后，废水中氨氮浓度从10000mg/L降低到0.3mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。

实例4

将双乙烯酮20％、乙酰丙酮30％、乙烯基磺酸钠10％、聚丙烯纤维30％、高氯酸钠10％配成复合脱氮剂，对某制革废水进行处理，复合脱氮剂投加量是10ppm，调节废水pH＝12.0，常温下曝气2.0小时后，废水中氨氮浓度从7000mg/L降低到0.4mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。

实例5

将丁酮30％、十二烷基三甲基溴化铵20％、丁二酸二辛脂磺酸钠30％、羟丙基甲基纤维素醚10％、次氯酸钠10％配成复合脱氮剂，对某化工废水进行处理，复合脱氮剂投加量是30ppm，调节废水pH＝12.0，常温下曝气2.0小时后，废水中氨氮浓度从8000mg/L降低到0.3mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。

实例6

将环戊酮20％、丁二酸二辛脂磺酸钠10％、聚丙烯酸钠20％、羟丙基甲基纤维素醚30％、过硫酸钠20％配成复合脱氮剂，对某化工废水进行处理，复合脱氮剂投加量是50ppm，调节废水pH＝11.5，常温下曝气3.0小时后，废水中氨氮浓度从10000mg/L降低到0.2mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。

实例7

将乙酰丙酮20％、十四烷基三甲基溴化铵10％、聚环氧琥珀酸20％、聚丙烯酸钠10％、高氯酸钠20％、次氯酸钠20％配成复合脱氮剂，对某焦化废水进行处理，复合脱氮剂投加量是20ppm，调节废水pH＝12.5，常温下曝气2.5小时后，废水中氨氮浓度从7000mg/L降低到0.2mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。

实例8

将甲基异丁基甲酮20％、丁二酸二辛脂磺酸钠10％、羟丙基甲基纤维素醚20％、聚丙烯纤维10％、过硫酸钠20％、次氯酸钠20％配成复合脱氮剂，对某炼油废水进行处理，复合脱氮剂投加量是40ppm，调节废水pH＝13.0，常温下曝气2.0小时后，废水中氨氮浓度从8000mg/L降低到0.3mg/L，氨氮去除率为99.99％以上。