CN114906919A - 一种环保去除废水中氨氮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保去除废水中氨氮的方法,涉及废水处理技术领域。所述方法为氨氮废水中加入固体碱、调控剂和过硫酸钾,搅拌后在光照条件下反应0.5~2h,反应后固液分离,所得上清液为处理出水。本发明处理废水的原料固体碱和调控剂来源广泛、价格低廉、环境友好,且在反应过程中不引入有毒有害的物质;本发明的氨氮氧化法相对于传统的高级氧化技术,具有氧化速率快,产物氮气选择性高的优点;本发明只需光照条件下就可以实现氨氮选择性氧化为氮气的目标,且反应后的固体碱可以通过固液分离回收再重复使用。因此,本发明的氨氮废水处理方法操作简单,环境友好,具有明显的经济效益和环境效益。

Description

一种环保去除废水中氨氮的方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,具体涉及一种环保去除废水中氨氮的方法。
背景技术
印染、化工、冶金、养殖、炼焦、食品加工、填埋等行业在生产过程中会产生大量的氨氮废水。氨氮虽然是水体中氮的主要形态之一,但过量氨氮进入水体后会造成水体黑臭和富营养化,导致水质下降,水生动植物死亡。为此,必须对废水中氨氮进行有效去除。
目前废水中的氨氮去除方法有生物法、吹脱法、膜分离法、化学沉淀法、化学氧化法、折点加氯法等。虽然生物法经济,但对于含有大量有毒有害物质或难降解物质的废水而言,生物法的去除效果甚微。吹脱法、膜分离法、化学沉淀法适宜于高浓度氨氮废水处理,但也面临着含氮物种的进一步处理。折点加氯法虽然对于低浓度氨氮废水有较好的效果,但会产生含氯的中间物,尤其是处理同时含有机污染物和氨氮的废水,会产生毒性含氯有机物。化学氧化法具有高效、经济、节能的优点,已成为人们研究的热点。目前,高锰酸钾氧化法、高铁酸盐氧化法、催化臭氧氧化、电化学氧化和光催化氧化等化学氧化法已被用于废水中氨氮的去除,但其氧化效率还有待进一步提高,氨氮氧化的产物主要是亚硝酸盐或硝酸盐,具有造成二次污染的风险。因此,急需研发一种高效、选择性氧化氨氮为氮气的氧化技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术化学氧化法处理氨氮废水中存在效率不高、氧化产物主要为亚硝酸盐或硝酸盐等问题,提供一种操作简单、价格低廉、高效氧化氨氮为氮气的环保去除废水中氨氮的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种环保去除废水中氨氮的方法,氨氮废水中加入固体碱、调控剂和过硫酸钾,搅拌后在光照条件下反应0.5~2h,反应后固液分离,所得上清液为处理出水;其中,所述调控剂为硫酸亚铁或/和亚硫酸钠。
进一步地,所述固体碱为氧化钙或/和氧化镁。
进一步地,所述过硫酸钾的加入量与废水中氨氮的含量比为80~120:1。
进一步地,所述过硫酸钾与固体碱、调控剂的质量比为1~10: 1~5:1。
进一步地,所述搅拌的速度为100~200 r/min。
进一步地,所述光照为太阳光照。
进一步地,所述太阳光的光辐照强度为6~15 mW/cm2
进一步地,所述氨氮废水的pH值为2~11。
进一步地,它还包括回收固体碱的步骤,将固液分离后的固体即为回收的固体碱。
本发明的原理为:氧化镁或氧化钙作为一种多功能的固体碱,可在外部环境溶液pH可变的条件下将固体表面局部活性位点保持在碱性。此外,氧化镁或氧化钙的氧缺陷表面、活性晶面和在水溶液中形成的表面羟基,可以作为活性位点使其具有良好的光催化活性和活化过硫酸钾的性能。当固体碱、过硫酸钾、调控剂放入到氨氮废水中时,氧化镁或氧化钙将溶液中的NH4 +在其表面转化为还原能力较强的NH3,在光照下,过硫酸钾被太阳光、固体碱活化为强氧化性物质如·OH、SO4 等,将溶液中的NH3氧化为氨氢化物等中间产物,未被活化的过硫酸钾将氨氧化中间产物选择性氧化为氮气。在此过程中,氨氧化中间产物也有可能被·OH、SO4 等强氧化性物种氧化为硝酸盐,但溶液中硫酸亚铁或亚硫酸钠等调控剂的存在,可消耗·OH、 SO4 等强氧化性物种,减弱其对氨氧化中间物的进一步氧化,提高氨氮氧化产物为氮气的选择性。
本发明具有以下优点:
(1)本发明处理废水的原料固体碱和调控剂来源广泛、价格低廉、环境友好,且在反应过程中不引入有毒有害的物质;
(2)本发明的氨氮氧化法利用固体碱对氨氮的活化作用、过硫酸盐活化时产生的强氧化自由基、过硫酸盐和调控剂的联合作用来实现氨氮的选择性氧化,相对于传统的高级氧化技术,具有氧化速率快,产物氮气选择性高的优点;
(3)本发明只需用固体碱、调控剂和过硫酸盐在光照条件下就可以实现氨氮选择性氧化为氮气的目标,且反应后的固体碱可以通过固液分离就可以回收再重复使用。
(4)本发明的氨氮氧化法可以在较宽的pH条件下,尤其是中性条件下实现氨氮的有效去除,对很多废水而言,不需要调节pH。因此,本发明的氨氮废水处理方法操作简单,环境友好,具有明显的经济效益和环境效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
实施例1:一种环保去除废水中氨氮的方法,氨氮废水中加入固体碱、调控剂和过硫酸钾,搅拌后在太阳光照的条件下反应0.5h,所述光的光辐照强度为6 mW/cm2,搅拌的速度为100 r/min,反应后固液分离,所得上清液为处理出水,分离后的固体即为回收的固体碱;
其中,所述调控剂为硫酸亚铁;所述固体碱为氧化钙;所述过硫酸钾的加入量(mg/L)与废水中氨氮的含量(mg/L)比为80:1;所述过硫酸钾与固体碱、调控剂的质量比为1: 1:1。
实施例2:一种环保去除废水中氨氮的方法,氨氮废水中加入固体碱、调控剂和过硫酸钾,搅拌后在光照的条件下反应2h,所述光的光辐照强度为15 mW/cm2,搅拌的速度为200 r/min,反应后固液分离,所得上清液为处理出水,分离后的固体即为回收的固体碱;
其中,所述调控剂为硫酸钠;所述固体碱为氧化镁;所述过硫酸钾的加入量(mg/L)与废水中氨氮的含量(mg/L)比为120:1;所述过硫酸钾与固体碱、调控剂的质量比为5: 5:1。
实施例3:一种环保去除废水中氨氮的方法,氨氮废水中加入固体碱、调控剂和过硫酸钾,搅拌后在光照的条件下反应1h,所述光的光辐照强度为10 mW/cm2,搅拌的速度为150 r/min,反应后固液分离,所得上清液为处理出水,分离后的固体即为回收的固体碱;
其中,所述调控剂为硫酸亚铁和硫酸钠以任意比例的混合;所述固体碱为氧化钙和氧化镁以任意比例的混合;所述过硫酸钾的加入量(mg/L)与废水中氨氮的含量(mg/L)比为80~120:1;所述过硫酸钾与固体碱、调控剂的质量比为3: 2:1。
实施例4:某垃圾渗滤液MBR生物处理出水经纳滤处理后,废水中TOC、总氮、氨氮含量分别为50.4 mg/L,92.5 mgN/L和55 mgN/L,pH = 7.10±0.2,将该废水5 L汇集至10 L耐酸碱的容器1中,向容器1中分别加入15 g氧化镁,3 g硫酸亚铁和30 g过硫酸钾,在搅拌速率为200 r/min和光强为12 mW/cm2的太阳光辐照条件下反应60 min,停止反应后,固液分离,上清液为最终处理出水。
测定处理出水中的总氮和氨氮分别为40 mgN/L,1.1 mgN/L,氨氮的去除率为98%,氧化产物的氮气选择性为75%。
实施例5:某城镇生活污水二级生物处理出水,原水中废水中TOC、总氮、氨氮分别为4.52 mg/L,19.5 mgN/L和5 mgN/L,pH = 8.5±0.2。将生物处理出水2 L汇集至5 L的耐酸碱的容器1中,向容器1中加入1 g氧化钙,0.2 g亚硫酸钠和1 g过硫酸钾,在搅拌速率为150 r/min和光强为9 mW/cm2的太阳光辐照条件下反应30 min,停止反应后,固液分离,上清液为最终处理出水。
处理出水中氨氮含量未检出,氨氮的去除率为100%,氧化产物的氮气选择性为92%。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,氨氮废水中加入固体碱、调控剂和过硫酸钾,搅拌后在光照条件下反应0.5~2h,反应后固液分离,所得上清液为处理出水;其中,所述调控剂为硫酸亚铁或/和亚硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,所述固体碱为氧化钙或/和氧化镁。
3.根据权利要求1所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,所述过硫酸钾的加入量与废水中氨氮的含量比为80~120:1。
4.根据权利要求1所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,所述过硫酸钾与固体碱、调控剂的质量比为1~10: 1~5:1。
5.根据权利要求1所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,所述搅拌的速度为100~200 r/min。
6.根据权利要求1所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,所述光照为太阳光照。
7.根据权利要求1或6所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,所述太阳光的光辐照强度为6~15 mW/cm2
8.根据权利要求1所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,所述氨氮废水的pH值为2~11。
9.根据权利要求1所述的一种环保去除废水中氨氮的方法,其特征在于,它还包括回收固体碱的步骤,将固液分离后的固体即为回收的固体碱。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101041499A (zh) * 2007-02-12 2007-09-26 中国科学院生态环境研究中心 一种序批式削减高浓度废水氮、磷、cod污染负荷的方法
CN104829008A (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 哈尔滨工业大学 一种去除氨氮的水处理方法
CN108217834A (zh) * 2018-03-27 2018-06-29 北京师范大学 产活化过硫酸盐产碳酸根自由基去除含氨氮废水的方法
KR20180131347A (ko) * 2017-05-31 2018-12-10 (주) 테크윈 복합 폐수 처리시스템 및 이를 이용한 복합 폐수 처리방법
CN111977740A (zh) * 2020-08-28 2020-11-24 重庆大学 一种可见光下无催化剂活化过二硫酸盐去除水体中抗生素的方法
FR3096676A1 (fr) * 2019-06-03 2020-12-04 Institut De Recherche Pour Le Developpement Procédé de traitement de l'eau par oxydation avancée activée par énergie solaire et réacteur adapté

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101041499A (zh) * 2007-02-12 2007-09-26 中国科学院生态环境研究中心 一种序批式削减高浓度废水氮、磷、cod污染负荷的方法
CN104829008A (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 哈尔滨工业大学 一种去除氨氮的水处理方法
KR20180131347A (ko) * 2017-05-31 2018-12-10 (주) 테크윈 복합 폐수 처리시스템 및 이를 이용한 복합 폐수 처리방법
CN108217834A (zh) * 2018-03-27 2018-06-29 北京师范大学 产活化过硫酸盐产碳酸根自由基去除含氨氮废水的方法
FR3096676A1 (fr) * 2019-06-03 2020-12-04 Institut De Recherche Pour Le Developpement Procédé de traitement de l'eau par oxydation avancée activée par énergie solaire et réacteur adapté
CN111977740A (zh) * 2020-08-28 2020-11-24 重庆大学 一种可见光下无催化剂活化过二硫酸盐去除水体中抗生素的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林金华: "Fenton氧化法和过硫酸盐氧化法深度处理焦化废水对比研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程 科技Ⅰ辑》, no. 8, pages 027 - 651 *

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