CN106957070A

CN106957070A - 一种快速高效氨氮去除剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN106957070A
Application number: CN201710165507.6A
Authority: CN
Inventors: 吴昊; 张天瑞; 姚伟英; 张海平; 白赞章; 陈建军
Original assignee: Clear Ingegneria Ambientale Srl In Zhejiang One
Current assignee: Clear Ingegneria Ambientale Srl In Zhejiang One
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2017-07-18

Abstract

本发明涉及一种快速高效氨氮去除剂及其制备方法和应用，所述氨氮去除剂包括下述质量百分含量的组分：氧化剂5～35％、无机混凝剂5～50％、吸附材料2～40％、钙盐1～15％、泡腾崩解剂1～20％。本发明在水里可自行溶解、无残留、无次生污染，操作简单方便，净化水质所需时间短，能快速高效去除氨氮，并同时COD、总磷、悬浮物等具有一定的去除效果；本发明集氧化、折点氯化、混凝沉淀、吸附、酸碱度控制、快速崩体溶解等作用于一体，可以快速、高效去除氨氮。

Description

一种快速高效氨氮去除剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体地说是涉及一种快速高效氨氮去除剂及其制备方法和应用。

背景技术

高浓度氨氮废水来源甚广且排放量大，如化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等均产生大量高浓度氨氮废水。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，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用。治理污染、节能减排已成为我国实施可持续发展战略的重要课题，氨氮废水作为水体富营养化的重要污染物成为了治理的重点。氨氮废水排入湖泊、水库、河口、海湾等水体后，将造成水体的富营养化，水生生物特别是藻类将大量繁殖，破坏水体的生态平衡，导致水质恶化、鱼类死亡。因此，去除氨氮技术正成为废水处理领域中研究开发和应用的热点。所以必须对废水中的氨氮进行处理。

近20年来，国内外对氨氮废水处理方面开展了较多的研究，其研究范围涉及生物法、物化法的各种处理工艺，如生物方法有硝化及藻类养殖，但这种方法只能处理低浓度氨氮废水，且处理时间较长，在实际应用中难于控制，对于高浓度氨氮会抑制微生物的生长，且脱氮效率不高；物理方法有反渗透、蒸馏等，存在处理成本高，在大生产中无法使用；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电化学处理、催化裂解等，这些方法经过一次处理后废水中氨氮不能达标排放，还需后续处理。吹脱法脱氮效率高，但氨氮并没有从根本上去除。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种快速高效氨氮去除剂及其制备方法和应用。本发明氨氮去除剂在水里可自行溶解、无残留、无次生污染，操作简单方便，净化水质所需时间短，能快速高效去除氨氮，并同时对COD、总磷、悬浮物等具有一定的去除效果。

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂包括下述质量百分含量的组分：氧化剂5～35％、无机混凝剂5～50％、吸附材料2～40％、钙盐1～15％、泡腾崩解剂1～20％。

本发明的工作原理是：

氧化剂是将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法，其中含氯的氧化剂还具有折点加氯去除作用，是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，还可以起到杀菌消毒作用；

无机混凝剂主要通过沉淀方式去除氨氮，有通过生成硫酸铵镁即鸟粪石法去除氨氮，主要原理是NH⁴⁺、Mg²⁺、PO₄ ³⁺在碱性水溶液中生成MgNH₄PO₄·6H₂O，同步去除N、P，还有混凝剂的絮凝沉淀作用去除；

吸附材料主要作用在于吸附，可吸附废水中的氨氮；

钙盐的投加量与水的碱度有关，可用于维持水样的pH值；

泡腾崩解剂遇水时，酸碱两种物质反应产生CO₂而达泡腾效果，使药剂在几分钟之内迅速崩解；使得药剂在无动力搅拌条件下也能快速溶解，与水样进行反应产生效果。

作为优选，所述氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯、过氧化氢、三氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、漂白粉、高氯酸钾、高铁酸钾、过硫酸钠中的一种或二种以上任意组合。

作为优选，所述无机混凝剂为硫酸铝、聚合硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铁、氢氧化镁、氯化镁、硫酸镁、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠中的二种以上任意组合。

作为优选，所述吸附材料为活性炭、膨润土、硅藻土、壳聚糖、沸石、硫酸铝、活性氧化铝、酸性白土、粉煤灰、锰铁滤料中的一种或二种以上任意组合。

作为优选，所述钙盐为氢氧化钙、氧化钙、氯化钙、氯酸钙、高氯酸钙、磷酸二氢钙中的一种或二种以上任意组合。

作为优选，所述泡腾崩解剂包括酸源和碱源，所述酸源为柠檬酸、苹果酸、硼酸、酒石酸、富马酸、枸橼酸、无机矿酸中的一种或二种以上任意组合；所述碱源为碳酸氢钠、碳酸钠及其二者的混合物；酸源、碱源的重量比为1～2：1。

一种快速高效氨氮去除剂的制备方法，按配比将各组分混合搅拌均匀即得。制备工艺简易。

一种快速高效氨氮去除剂的应用，用于含氨氮废水的处理。

作为优选，所述含氨氮废水为下述之一：焦化含氨氮废水、食品含氨氮废水、化肥含氨氮废水、河道含氨氮废水、农村生活含氨氮废水、制药含氨氮废水。

作为优选，所述含氨氮废水的浓度为15～1500mg/l。

本发明具有以下优点：

(1)按配比将各组分混合搅拌均匀即可得成品，制备工艺简易；

(2)遇水泡腾崩解，在无动力搅拌条件时亦可进行反应，反应快速；

(3)集氧化、折点氯化、吸附、混凝沉淀、酸碱度控制、快速崩体溶解作用于一体，快速高效去除氨氮，且受温度等外界条件影响较小，处理效果稳定，不受水温影响，反应迅速完全，并有消毒作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。

实施例1

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：次氯酸钠21％、硫酸镁15％、磷酸二氢钠14％、硫酸铝15％、膨润土10％、沸石6％、氢氧化钙8％、枸橼酸6％、碳酸氢钠5％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮废水中，投加1500mg/l的氨氮去除剂，反应10min后出水废水中残留氨氮含量为4.5mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为99.18％。

实施例2

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：三氯异氰尿酸20％、高铁酸钾9％、氢氧化镁14％、磷酸氢二钠12％、聚丙烯酰胺1％、活性炭8％、活性氧化铝11％、氯化钙10％、柠檬酸8％、碳酸氢钠7％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮200mg/l的食品含氨氮废水中，投加700mg/l的氨氮去除剂，反应后5min(具体需要多久时间？请补充)出水废水中残留氨氮含量为5.8mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为97.1％。

实施例3

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：二氯异氰尿酸钠13％、高铁酸钾13％、聚合硫酸铝16％、氯化铁10％、聚丙烯酰胺1％、膨润土14％、锰铁滤料9％、氧化钙11％、酒石酸7％、碳酸氢钠6％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮1050mg/l的化肥含氨氮废水中，投加2600mg/l的氨氮去除剂，反应10min后(具体需要多久时间？请补充)出水废水中残留氨氮含量为12.6mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为98.8％。

实施例4

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：漂白粉25％、过硫酸钠6％、聚合氯化铁19％、氯化镁10％、磷酸二氢钾9％、活性炭5％、膨润土6％、氢氧化钙6％、富马酸7％、碳酸钠7％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮45mg/l的河道含氨氮废水中，投加100mg/l的氨氮去除剂，反应后5min(具体需要多久时间？请补充)河水中残留氨氮含量为0.75mg/l，达到国家地表水环境质量标准Ⅲ类标准，废水中氨氮的去除率为98.33％。

实施例5

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：次氯酸钙14％、二氧化氯14％、硫酸铝18％、氢氧化镁11％、羧甲基纤维素钠1％、壳聚糖10％、硅藻土8％、磷酸二氢钙10％、硼酸8％、碳酸氢钠6％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮80mg/l的农村生活含氨氮废水中，投加250mg/l的氨氮去除剂，反应5min后(具体需要多久时间？请补充)河水中残留氨氮含量为2.1mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为97.38％。

实施例6

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：三氯异氰尿酸15％、漂白粉18％、氢氧化镁12％、磷酸氢二钾10％、聚丙烯酰胺1％、膨润土12％、活性氧化铝13％、氯酸钙7％、枸橼酸6％、碳酸氢钠6％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮350mg/l的制药含氨氮废水中，投加1000mg/l的氨氮去除剂，反应10min后(具体需要多久时间？请补充)出水废水中残留氨氮含量为6.1mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为98.26％。

实施例7

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：漂白粉19％、过硫酸钠11％、聚合氯化铁22％、硫酸铝6％、聚丙烯酰胺1.5％、膨润土12％、粉煤灰6.5％、氧化钙9％、柠檬酸7％、碳酸氢钠6％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮废水中，投加1500mg/l的氨氮去除剂，反应10min后出水废水中残留氨氮含量为14.3mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为97.4％。

实施例8

在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮废水中，投加1500mg/l的氨氮去除剂，反应10min后出水废水中残留氨氮含量为6.72mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为98.78％。

实施例9

在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮废水中，投加1500mg/l的氨氮去除剂，反应10min后出水废水中残留氨氮含量为11.8mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为97.85％。

实施例10

一种快速高效氨氮去除剂，所述氨氮去除剂由下述质量百分含量的组分组成：次氯酸钠5％、硫酸镁5％、磷酸二氢钠35％、硫酸铝5％、膨润土30％、沸石5％、氢氧化钙2％、枸橼酸3％、碳酸氢钠10％；按上述配比将各组分混合搅拌均匀即得氨氮去除剂。

在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮废水中，投加1500mg/l的氨氮去除剂，反应10min后出水废水中残留氨氮含量为12.2mg/l，达到国家污水综合排放一级标准，废水中氨氮的去除率为97.78％。

Claims

1.一种快速高效氨氮去除剂，其特征在于：所述氨氮去除剂包括下述质量百分含量的组分：氧化剂5～35％、无机混凝剂5～50％、吸附材料2～40％、钙盐1～15％、泡腾崩解剂1～20％。

2.根据权利要求1所述的快速高效氨氮去除剂，其特征在于：所述氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯、过氧化氢、三氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、漂白粉、高氯酸钾、高铁酸钾、过硫酸钠中的一种或二种以上任意组合。

3.根据权利要求1所述的快速高效氨氮去除剂，其特征在于：所述无机混凝剂为硫酸铝、聚合硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铁、氢氧化镁、氯化镁、硫酸镁、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠中的二种以上任意组合。

4.根据权利要求1所述的快速高效氨氮去除剂，其特征在于：所述吸附材料为活性炭、膨润土、硅藻土、壳聚糖、沸石、活性氧化铝、酸性白土、粉煤灰、锰铁滤料中的一种或二种以上任意组合。

5.根据权利要求1所述的快速高效氨氮去除剂，其特征在于：所述钙盐为氢氧化钙、氧化钙、氯化钙、氯酸钙、高氯酸钙、磷酸二氢钙中的一种或二种以上任意组合。

6.根据权利要求1所述的快速高效氨氮去除剂，其特征在于：所述泡腾崩解剂包括酸源和碱源，所述酸源为柠檬酸、苹果酸、硼酸、酒石酸、富马酸、枸橼酸、无机矿酸中的一种或二种以上任意组合；所述碱源为碳酸氢钠、碳酸钠及其二者的混合物；酸源、碱源的重量比为1～2：1。

7.一种权利要求1所述快速高效氨氮去除剂的制备方法，其特征在于：按配比将各组分混合搅拌均匀即得。

8.一种权利要求1所述快速高效氨氮去除剂的应用，其特征在于：用于含氨氮废水的处理。

9.根据权利要求8所述快速高效氨氮去除剂的应用，其特征在于：所述含氨氮废水为下述之一：焦化含氨氮废水、食品含氨氮废水、化肥含氨氮废水、河道含氨氮废水、农村生活含氨氮废水、制药含氨氮废水。

10.根据权利要求9所述快速高效氨氮去除剂的应用，其特征在于：所述含氨氮废水的浓度为15～1500mg/l。