CN101372370A

CN101372370A - 一种处理高浓度氨氮废水的有机脱氮剂和脱氮方法

Info

Publication number: CN101372370A
Application number: CNA2008101966127A
Authority: CN
Inventors: 雷春生
Original assignee: Jiangsu Polytechnic University
Current assignee: Liyang Chang Technology Transfer Center Co., Ltd.
Priority date: 2008-09-27
Filing date: 2008-09-27
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2028-09-27
Also published as: CN101372370B

Abstract

本发明公开了一种处理高浓度氨氮废水的有机脱氮剂和脱氮方法，有机脱氮剂由有机酯类、胺类、烷烃类组成，其中有酯类50％～80％，胺类10％～50％，烷烃类10％～50％；将上述比例配比的有机脱氮剂加入到高浓度氨氮废水中，加入的量为10～20ppm，将废水pH值调节在9.0～10.4，曝气2个小时即可；本发明只要把有机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，适用于高浓度无机氨氮和有机氮的去除，尤其适用于高浓度无机氨氮的去除，可把30000mg/L的高浓度氨氮废水降到0.5mg/L以下，去除率高达99.999％；脱氮剂原料投加量小，脱氮方法简单。

Description

一种处理高浓度氨氮废水的有机脱氮剂和脱氮方法

技术领域

本发明涉及制药、化工、焦化和炼油等在生产过程中排放出的高浓度氨氮废水处理，也可适用于高浓度有机氮的处理。

背景技术

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、吹脱法、气提法、沸离子交换法和折点加氯法等方法和工艺；生化法由于生物菌所能承受氨氮的浓度较低，一般不能超过200mg/L，当氨氮高于200-300mg/L时，会抑制细菌生长繁殖。因此该工艺只适用于氨氮含量200mg/L左右的低浓度氨氮废水。此外，生化处理工艺工程占地面积较大，温度较低时，总脱氮效率也不高。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，因此该工艺不适用于高浓度氨氮废水。且传统填料式吹脱工艺还存在吹脱效率低，吹脱风量大(气液比3000：1左右)、时间长，对温度要求高、填料易结垢等缺点。气提法也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，该工艺是把水蒸气通入废水中，当蒸气压超过外界压力时，废水沸腾从而加速了氨氮等挥发性物质的逸出过程。与传统填料式吹脱相同的是，当气液两相中氨达到平衡时，蒸氨气提法也不能继续使水中氨氮持续逸出，因此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。沸离子交换法是含水的钙、钠以及钡、钾的铝硅酸盐矿物，因其含有一价和二价阳离子，具有离子交换性，因此沸石具有离子交换的能力，可将废水中的NH₄ ⁺交换出来。该工艺的缺点是只适用于氨氮含量在50mg/L以下的废水，且交换剂用量大需再生，再生频繁，并且再生液需要再次脱氨氮。折点加氯法是利用氯气通入水中所发生的水解反应生成次氯酸和次氯酸盐，通过次氯酸与水中氨氮发生化学反应，将氨氮氧化成氮气而去除。此方法的缺点是加氯量大、费用高、操作安全性差，设备腐蚀严重，容易发生危险，工艺过程中每氧化1mg/L的氨氮要消耗14.3mg/L的碱度，从而增加了总溶解固体的含量，比较适合低浓度氨氮废水的处理。

目前国内脱氮技术主要集中在石油炼制和废水处理方面。例如：公告号为CN1782025A、名称为“一种氮渣不需分离的液态有机脱氮剂和脱氮方法”专利所述脱氮剂主要应用在石油炼制中重质馏分油分离，它是利用液态有机物在酸性条件下络合原理来去除重质馏分油中的碱性氮化合物；公告号为CN1778707A、名称为“高浓度氨氮废水处理方法”专利所述的脱氮剂也是应用于高浓度氨氮废水的处理，但它利用的是在酸性并且加热的条件下把氨氮进行氧化，对于氨氮浓度在10000mg/L以下的废水其去除效率也在70％，只能作为高浓度氨氮废水的一种预处理方法；公告号为CN1367147A所述的“一种高浓度氨氮废水处理方法”专利适用于氨氮浓度在6000mg/L以下废水，在碱性条件下进行曝气，且分两次投加碱量，再用絮凝剂混凝，经过过滤池过滤后方可达标，这种脱氮方法工艺复杂，不利于工业推广。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种适用于高浓度氨氮废水的有机脱氮剂和脱氮方法，该有机脱氮剂原料廉价易得，该脱氮方法只需加入一种脱氮剂就可把高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：该有机脱氮剂由有机酯类、胺类、烷烃类组成，其中有酯类50％～80％，胺类10％～50％，烷烃类10％～50％；所述的有机酯类是乙酸乙酯、乙酸丁酯、氨基甲酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯中的一种或两种；所述的胺类是苯胺、正丙胺、正辛胺、己二胺、三乙胺、乙二胺、二乙醇胺、己内酰胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、对甲苯磺酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙醇胺、多乙烯多胺、乌洛托品中的一种或两种，所述的烷烃类是环丙烷、环丁烷、环己烷、环己酮、环戊烷等环烃类中的一种或两种组成。

所述的乙酸乙酯5～10％、乙酸丁酯5～20％、氨基甲酸乙酯10～50％、己酸乙酯5～10％、戊酸乙酯10∽80％、乳酸乙酯10～70％，苯胺10～20％、正丙胺10～20％、正辛胺10～20％、己二胺10～20％、三乙胺10～20％、乙二胺10～20％、二乙醇胺10～20％、己内酰胺10～20％、二乙烯三胺10～20％、四乙烯五胺10～20％、对甲苯磺酰胺10～20％、二甲基乙酰胺10～20％、二甲基乙醇胺10～20％、多乙烯多胺10～20％、乌洛托品10～20％；环丙烷10～50％、环丁烷10～20％、环己烷10～30％、环己酮10～30％、环戊烷10～30％。

本发明的脱氮方法是：将上述比例配比的有机脱氮剂加入到高浓度氨氮废水中，加入的量为10～20ppm，将废水pH值调节在9.0～10.4，曝气2个小时即可。

本发明有机脱氮剂在使用时具有较低的挥发度，密度是水的2～5倍，只要把有机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，适用于高浓度无机氨氮和有机氮的去除，尤其适用于高浓度无机氨氮的去除，可把30000mg/L的高浓度氨氮废水降到0.5mg/L以下，去除率高达99.998％。脱氮剂原料投加量小，脱氮方法简单。

具体实施方式

本发明有机脱氮剂由有机酯类、胺类和烷烃类组成，其中有机酯类50％～80％，胺类10％～50％，烷烃类10％～50％。

有机酯类是乙酸乙酯、乙酸丁酯、氨基甲酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯中的一种或两种。

胺类是苯胺、正丙胺、正辛胺、己二胺、三乙胺、乙二胺、二乙醇胺、己内酰胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、对甲苯磺酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙醇胺、多乙烯多胺、乌洛托品中的一种或两种。

烷烃类是环丙烷、环丁烷、环己烷、环己酮、环戊烷等环烃类中的一种或两种。

上述有机脱氮剂具体为：乙酸乙酯5～10％、乙酸丁酯5～20％、氨基甲酸乙酯10～50％、己酸乙酯5～10％、戊酸乙酯10∽80％、乳酸乙酯10～70％，苯胺10～20％、正丙胺10～20％、正辛胺10～20％、己二胺10～20％、三乙胺10～20％、乙二胺10～20％、二乙醇胺10～20％、己内酰胺10～20％、二乙烯三胺10～20％、四乙烯五胺10～20％、对甲苯磺酰胺10～20％、二甲基乙酰胺10～20％、二甲基乙醇胺10～20％、多乙烯多胺10～20％、乌洛托品10～20％；环丙烷10～50％、环丁烷10～20％、环己烷10～30％、环己酮10～30％、环戊烷10～30％中三种或三种以上物质配比而成。

处理高浓度氨氮废水的有机脱氮剂的脱氮方法将上述所配的液态有机脱氮剂加入到30000mg/L高浓度氨氮废水中，加入量为10～20ppm；将该废水调节pH值在9.5～10.4，在常温条件下曝气2小时即得。

实例1

将乳酸乙酯70％、多乙烯多胺15％和环己烷15％配成有机脱氮剂，对常州千红制药有限公司废水进行处理，有机脱氮剂投加量是20ppm，调节废水pH＝10.4，常温下曝气2小时后，废水中氨氮浓度从30000mg/L降低到0.5mg/L，氨氮去除率为99.998％。

实例2

将乙酸丁酯20％，甲基乙醇胺20％、乌洛托品10％、环己酮30％和环戊烷20％配成有机脱氮剂，对常州制药厂有限公司废水进行处理，有机脱氮剂投加量是10ppm，调节废水pH＝9.0，常温下曝气2小时后，废水中氨氮浓度从12000mg/L降低到0.2mg/L，氨氮去除率为99.998％。

实例3

将戊酸乙酯60％、氨基甲酸乙酯15％、苯胺10％、己内酰胺15％配成有机脱氮剂，对常州千红制药有限公司废水进行处理，有机脱氮剂投加量是20ppm，调节废水pH＝10，常温下曝气2小时后，废水中氨氮浓度从30000mg/L降低到0.4mg/L，氨氮去除率为99.999％。

Claims

1.一种处理高浓度氨氮废水的有机脱氮剂，其特征在于：该有机脱氮剂由有机酯类、胺类和烷烃类组成，其中有机酯类50％～80％，胺类10％～50％，烷烃类10％～50％；所述的有机酯类是乙酸乙酯、乙酸丁酯、氨基甲酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯中的一种或两种；所述的胺类是苯胺、正丙胺、正辛胺、己二胺、三乙胺、乙二胺、二乙醇胺、己内酰胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、对甲苯磺酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙醇胺、多乙烯多胺、乌洛托品中的一种或两种；所述的烷烃类是环丙烷、环丁烷、环己烷、环己酮、环戊烷等环烃类中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的一种处理高浓度氨氮废水的脱氮剂，其特征在于：所述的乙酸乙酯5～10％、乙酸丁酯5～20％、氨基甲酸乙酯10～50％、己酸乙酯5～10％、戊酸乙酯10～80％、乳酸乙酯10～70％，苯胺10～20％、正丙胺10～20％、正辛胺10～20％、己二胺10～20％、三乙胺10～20％、乙二胺10～20％、二乙醇胺10～20％、己内酰胺10～20％、二乙烯三胺10～20％、四乙烯五胺10～20％、对甲苯磺酰胺10～20％、二甲基乙酰胺10～20％、二甲基乙醇胺10～20％、多乙烯多胺10～20％、乌洛托品10～20％；环丙烷10～50％、环丁烷10～20％、环己烷10～30％、环己酮10～30％、环戊烷10～30％。

3.一种处理高浓度氨氮废水的有机脱氮剂的脱氮方法，其特征在于包括：

(1)将所配的有机脱氮剂加入到高浓度氨氮废水中，加入量为10～20ppm；

(2)将废水调节pH值在9.0～10.4，在常温条件下曝气2小时。