專利名稱：一種處理氨氮廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)，特別是涉及一種利用微波場處理氨氮廢水的方法。
背景技術(shù)：
很多的工業(yè)過程中都能產(chǎn)生氨氮廢水，如食品加工、皮革制造業(yè)和催化劑的制備 等，特別是在催化劑的制備過程中直接加入氨水。大量的高濃度氨氮廢水被排放出去的嚴(yán) 重后果是江河湖泊出現(xiàn)水華、海洋出現(xiàn)赤潮。這些現(xiàn)象會導(dǎo)致水體缺氧、魚類死亡等，同時 降低了水體的自凈能力，嚴(yán)重危害了人類的生存環(huán)境。因此，世界各國非常重視對水污染的 治理。目前氨氮廢水的處理方法有物理方法、化學(xué)法和微生物處理法。物理方法主要是 反滲透、土地灌溉等措施，適合處理低濃度的氨氮廢水。化學(xué)法主要有化學(xué)沉淀、吹脫法等 技術(shù)，其中的化學(xué)沉淀法要加入沉淀劑，從而引入其他藥劑，并產(chǎn)生了固體廢物，造成二次 污染；現(xiàn)在許多工業(yè)上用吹脫的工藝來處理氨氮廢水，此工藝用于高濃度的氨氮廢水處理 效果明顯，但此法使用的設(shè)備大，消耗大量的蒸汽，運(yùn)行成本高，而且只適于高濃度的氨氮 廢水的處理。生物法處理氨氮廢水要求水力停留時間要30小時左右，處理時間過長，長時 間不流動的水質(zhì)遺留的問題更多。吸附法也是使用較多的處理氨氮廢水的方法，適用于 低濃度的氨氮廢水處理，保加利亞科學(xué)院等用斜發(fā)沸石對250mg/l以下的低濃度氨氮廢 水進(jìn)行吸附，去除率在 80%左右(Paunka Vassileva, Dimitrinka Voikova, Journal of Hazardous Materials 170(2009)948-953)。近幾年由于微波技術(shù)的引入，許多的研究者用微波直接輻射處理廢水。如 《Journal of Hazardous Materials 168 (2009)》第 862-867 頁，公開了華中科技大學(xué)和環(huán) 境科學(xué)研究所的林莉、陸曉華、袁松虎的《用微波直接輻射處理焦化廠氨氮廢水》，其去除的 最好效率在85%左右。其不足之處是效率低，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種成本低、效率高的，在微波場 作用下處理氨氮廢水的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)包括在微波場輻照進(jìn)行脫除氨氮；在 脫除氨氮處理之前，順序進(jìn)行測量氨氮廢水的氨氮濃度和添加改性活性炭的操作，改性活 性炭與氨氮廢水中的氨氮質(zhì)量比為2-212 1，加入了改性活性炭的氨氮廢水形成液固混 合液；所述液固混合液在微波場輻照脫除氨氮。所述改性活性炭為由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鈉、氯化鉀、九水硅酸鈉、鹽酸和硫 酸的一種或者幾種對活性炭進(jìn)行改性處理的活性炭。所述微波場輻照脫除氨氮的時間為為4-15分鐘，溫度為攝氏50-117度。所述微波場輻照脫除氨氮的時間為為6-10分鐘，溫度為攝氏90-110度。
本發(fā)明的目的還可以通過下述另外一種技術(shù)方案予以實現(xiàn)包括在微波場輻照進(jìn)行脫除氨氮；所述微波場中固載改性活性炭，氨氮廢水連續(xù)流過載有改性活性炭的微波場 輻照脫除氨氮，輻照時間為4-15分鐘。所述改性活性炭為由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鈉、氯化鉀、九水硅酸鈉、鹽酸和硫 酸的一種或者幾種對活性炭進(jìn)行改性處理的活性炭。所述微波場輻照脫除氨氮的溫度為攝氏50-117度。所述微波場輻照脫除氨氮的，溫度為攝氏90-110度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點工藝科學(xué)合理，操作簡單易行，投資和運(yùn) 行成本低，去除效率高。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本方法包括在微波場輻照進(jìn)行脫除氨氮；在脫除氨氮處理之前，順序進(jìn)行測量氨 氮廢水的氨氮濃度和添加改性活性炭的操作，改性活性炭與氨氮廢水中的氨氮質(zhì)量比為 2-212 1，加入了改性活性炭的氨氮廢水形成液固混合液；所述液固混合液在微波場輻照 脫除氨氮。所述改性活性炭為由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鈉、氯化鉀、九水硅酸鈉、鹽酸和硫 酸的一種或者幾種對活性炭進(jìn)行改性處理的活性炭。所述微波場輻照脫除氨氮的時間為為4-15分鐘，溫度為攝氏50-117度。所述微波場輻照脫除氨氮的時間為為6-10分鐘，溫度為攝氏90-110度。還有一種處理氨氮廢水的方法，該方法包括在微波場輻照進(jìn)行脫除氨氮；其特征 在于所述微波場中固載改性活性炭，氨氮廢水連續(xù)流過載有改性活性炭的微波場輻照脫 除氨氮，輻照時間為4-15分鐘。所述改性活性炭為由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鈉、氯化鉀、九水硅酸鈉、鹽酸和硫 酸的一種或者幾種對活性炭進(jìn)行改性處理的活性炭。所述微波場輻照脫除氨氮的溫度為攝氏50-117度。所述微波場輻照脫除氨氮的，溫度為攝氏90-110度。在以下實施例中，所述改性活性炭為由氫氧化鈉和九水硅酸鈉進(jìn)行改性處理的活 性炭。實施例1 氨氮廢水的氨氮濃度為5000mg/l，初始體積為100ml，加入8. Og改性活 性炭，放入微波功率為600W，溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射8min，測定出水氨氮濃度為 227mg/l，體積為20ml左右，處理前廢水中NH3-N絕對含量為500mg，處理后廢水中NH3-N絕 對含量為4. 54mg，氨氮去除率為99. 09%。實施例2 氨氮廢水的氨氮濃度為2000mg/l，初始體積為100ml，加入6. 0克的改 性活性炭，放入微波功率為600W，溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射8min，測定出水氨氮濃 度為30. 2mg/l，體積為30ml左右，氨氮去除率為98. 5%。實施例3 氨氮濃度為1000mg/l，初始體積為100ml，加入1. 5g的改性活性炭，放 入微波功率為500W，溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，測定出水氨氮濃度為11. 4mg/ 1，體積為50ml左右，氨氮去除率為98. 6%。
實施例4 氨氮濃度為500mg/l，初始體積為100ml，加入1. 5g的改性活性炭，放入 微波功率為450W，溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，測定出水氨氮濃度為19. 5mg/l。實施例5 氨氮濃度為500mg/l，加入1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為500W， 溫度為115°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，測定出水氨氮濃度為17. 5mg/l。
濃度為500mg/l，加入1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為500W， 溫度為115°C的微波反應(yīng)器中輻射8min，測定出水氨氮濃度為4mg/l，達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例7 氨氮濃度為456mg/l，加入1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為450W， 溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，測定出水氨氮濃度為13. 7mg/l。實施例8 氨氮濃度為303mg/l，加入1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為600W， 溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，測定出水氨氮濃度為0. 6mg/l。實施例9 氨氮濃度為285mg/l，加入1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為600W， 溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，測定出水氨氮濃度為0. 74mg/l。實施例10 從催化劑廠取得的氨氮廢水濃度為541mg/l，初始PH值為5. 13，加入 1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為400W的微波反應(yīng)器中輻射lOmin，檢測出水氨氮濃度 為2. 65mg/l，達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例11 從催化劑廠取得的氨氮廢水濃度為527mg/l，初始PH值為5. 84，加入 1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為600W的微波反應(yīng)器中輻射6min，檢測出水氨氮濃度為 7. 378mg/l，達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例12 從催化劑廠取得的氨氮廢水濃度為70. 7mg/l，初始PH值為6. 06，加入 1. 5g的改性活性炭，放入微波功率為600W的微波反應(yīng)器中輻射6min，檢測出水氨氮濃度為 3. 535mg/l，達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。以下是對照例對照例1 氨氮濃度500mg/l，不調(diào)節(jié)PH值，不加入改性活性炭，直接放入微波功率 為450W，溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，氨氮幾乎沒有去除。對照例2 氨氮濃度500mg/l，調(diào)節(jié)PH值為9. 0，不加入改性活性炭，直接放入微波 功率為450W，溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min，氨氮去除率為15. 2%。對照例3 氨氮濃度500mg/l，加入1. 5g的改性活性炭，放入油浴鍋內(nèi)加熱6min， 氨氮去除率為69.6%。對照例4 氨氮濃度500mg/l，加入1. 5g未改性活性炭，放入微波功率為600W，溫 度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射6min。對照例5 氨氮濃度為5000mg/l，初始體積為100ml，不加改性活性炭，調(diào)節(jié)PH值 為11. 00，放入微波功率為600W，溫度為117°C的微波反應(yīng)器中輻射8min，測定出水氨氮濃 度為1625mg/l，氨氮去除率為67. 5%。本說明的方法的最好去除率達(dá)到99. 09%，明顯高于現(xiàn)有技術(shù)的處理效果。上述實施例和對照例的數(shù)據(jù)對比結(jié)果參見表1和表2。表1、表2說明處理前含量是指處理前NH3-N的含量，單位為mg/L。殘余含量是指處理后NH3-N的含量，單位為mg/L。去除率是指處理后，處理前廢水中NH3-N絕對含量與處理后廢水中NH3-N的絕對含量之差，再與處理前廢水中NH3-N絕對含量的百分比。單位％。由于水的蒸發(fā)，實際廢水 出水濃度有所提高。表 權(quán)利要求
1.一種處理氨氮廢水的方法，包括在微波場輻照進(jìn)行脫除氨氮；其特征在于在脫除 氨氮處理之前，順序進(jìn)行測量氨氮廢水的氨氮濃度和添加改性活性炭的操作，改性活性炭 與氨氮廢水中的氨氮質(zhì)量比為2-212 1，加入了改性活性炭的氨氮廢水形成液固混合液; 所述液固混合液在微波場輻照脫除氨氮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理氨氮廢水的方法，其中，所述改性活性炭為由氫氧化鈉、 氫氧化鉀、氯化鈉、氯化鉀、九水硅酸鈉、鹽酸和硫酸的一種或者幾種對活性炭進(jìn)行改性處 理的活性炭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理氨氮廢水的方法，其中，所述微波場輻照脫除氨氮的 時間為為4-15分鐘，溫度為攝氏50-117度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理氨氮廢水的方法，其中，所述微波場輻照脫除氨氮的 時間為為6-10分鐘，溫度為攝氏90-110度。
5.一種處理氨氮廢水的方法，包括在微波場輻照進(jìn)行脫除氨氮；其特征在于所述微 波場中固載改性活性炭，氨氮廢水連續(xù)流過載有改性活性炭的微波場輻照脫除氨氮，輻照 時間為4-15分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理氨氮廢水的方法，其中，所述改性活性炭為由氫氧化鈉、 氫氧化鉀、氯化鈉、氯化鉀、九水硅酸鈉、鹽酸和硫酸的一種或者幾種對活性炭進(jìn)行改性處 理的活性炭。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的處理氨氮廢水的方法，其中，所述微波場輻照脫除氨氮的 溫度為攝氏50-117度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的處理氨氮廢水的方法，其中，所述微波場輻照脫除氨氮 的，溫度為攝氏90-110度。
全文摘要
一種處理氨氮廢水的方法，包括在微波場輻照進(jìn)行脫除氨氮；在脫除氨氮處理之前，順序進(jìn)行測量氨氮廢水的氨氮濃度和添加改性活性炭的操作，改性活性炭與氨氮廢水中的氨氮質(zhì)量比為2-212∶1，加入了改性活性炭的氨氮廢水形成液固混合液；所述液固混合液在微波場輻照脫除氨氮。所述改性活性炭為由氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鈉、氯化鉀、九水硅酸鈉、鹽酸和硫酸的一種或者幾種對活性炭進(jìn)行改性處理的活性炭。所述微波場輻照脫除氨氮的時間為為4-15分鐘，溫度為攝氏50-117度。本發(fā)明的方法還可以通過固載改性活性炭的方法，對廢水進(jìn)行連續(xù)處理。本發(fā)明具有以下優(yōu)點工藝科學(xué)合理，操作簡單易行，投資和運(yùn)行成本低，去除效率高。
文檔編號C02F1/28GK102001721SQ20101051762
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者周繼承, 姚燕, 高令飛 申請人:湘潭大學(xué)