專利名稱：一種利用硫酸鐵處理高濃度氨氮廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理高濃度氨氮廢水方法，更具體的說是一種利用硫酸鐵處理高 濃度氨氮廢水的方法。
背景技術(shù)：
氨氮廢水的大量排放已引起環(huán)保領(lǐng)域和全球范圍的重視。氨氮廢水的超標排放容 易引水中藻類和其他微生物大量繁殖，導致水體富營養(yǎng)化，除了使水中有異味外，嚴重時會 降低水中溶解氧，使得魚蝦死亡；氨氮還會增大給水消毒和工業(yè)循環(huán)水殺菌處理的用氯量， 造成自來水廠運行困難；對某些金屬，特別是對銅具有腐蝕性。目前，處理高濃度氨氮廢水的方法主要有吹脫法、催化濕式氧化、離子交換法、化 學沉淀法等。吹脫汽提法流程簡單，但是需要在堿性條件下進行，有較高的能耗和堿耗，并 且汽提塔內(nèi)容易結(jié)垢。催化濕式氧化具有凈化效率高、流程簡單、占地面積小等優(yōu)點，但催 化劑容易流失。磷酸銨鎂沉淀法運行成本過高，雖能回收磷酸銨鎂作為化肥使用，但其受地 域和市場限制，未能廣泛應用，且引入了新的污染物磷，帶來二次污染的風險。離子交換法 處理高濃度氨氮廢水時，樹脂需要頻繁再生，處理和再生成本較高。硫酸鐵是一種常用的無機混凝劑，具有較強的絮凝作用，由于其比鋁鹽重，故形成 的絮體更易沉淀。硫酸鐵在常溫下作為混凝劑使用時，對重金屬離子、有機物有較好的去除 效果，但去除氨氮效果不明顯。隨著反應溫度的上升，硫酸鐵與銨根反應生成黃銨鐵礬沉 淀，從而去除廢水中的氨氮。目前利用硫酸鐵通過生成黃銨鐵礬類物質(zhì)去除廢水中的高濃 度氨氮方面的研究和應用未見文獻報道和專利公開。

發(fā)明內(nèi)容
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對高濃度氨氮廢水處理工藝復雜、處理成本高、二次污染的風險的問題，本發(fā)明提供 了一種利用硫酸鐵處理高濃度氨氮廢水的方法，利用硫酸鐵混凝劑作為藥劑，提高反應溫 度，將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為黃銨鐵礬沉淀，通過固液分離從而將廢水中的高濃度氨氮去除， 為后續(xù)深度去除水中的氨氮創(chuàng)造有利條件。2.技術(shù)方案
本發(fā)明的原理是，在含氨氮廢水中投加硫酸鐵，加熱到50-95°C，使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶?達到去除的目的。反應方程式為
(NH4) 2S04+3Fe2 (SO4) 3+ 12H20 ^ 2NH4Fe3 (SO4) 2 (OH) 6+ 6H2S04 本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種利用硫酸鐵處理高濃度氨氮廢水的方法，其步驟為
(1)將硫酸鐵投加到高濃度氨氮廢水中，摩爾比氨氮硫酸鐵為0.1:0. 15 0. 3 ；
(2)升溫至50 95°C，調(diào)整其pH值為1 4，在攪拌下維持上述pH值反應3 12小時。
步驟(1)中高濃度氨氮廢水中的氨氮含量為700 mg/L以上。最終產(chǎn)生黃銨鐵礬沉淀，固液分離后高濃度氨氮得到去除。通過投加硫酸鐵，高濃度氨氮廢水中的銨離子得到有效去除，出水中殘余的氨氮 可以通過常規(guī)污水處理工藝得到有效地去除。3. 有益效果
本發(fā)明提供了一種利用硫酸鐵處理高濃度氨氮廢水的方法。將硫酸鐵與氨氮反應生成 沉淀，然后固液分離，高濃度氨氮廢水中的大部分氨氮得到去除，為后續(xù)利用常規(guī)方法處理 創(chuàng)造了有利條件。主要益處有
1)硫酸鐵是常規(guī)的水處理混凝劑，來源廣，價格低；
2)方法簡單，生成的黃銨鐵礬為晶體，容易固液分離；
3)產(chǎn)物黃銨鐵礬是一種良好的黃色顏料，有良好的利用價值；
4)黃銨鐵礬有較強的吸附能力，可去除廢水中有毒有害重金屬元素；
5)黃銨鐵礬高溫分解后得到的硫酸鐵可以重復利用，得到的氨氣可以制作氮肥。本發(fā)明方法去除氨氮效率高，反應速度快，工藝簡單，二次污染風險低。通過黃銨 鐵礬晶體的利用成本也可降低，實現(xiàn)廢物再利用。
具體實施例方式實施例1
反應池中氨氮廢水的氨氮濃度為2800mg/L，向廢水中投加硫酸鐵，反應體系中各成分 的摩爾比為氨氮硫酸鐵=0. 1 0. 3，加熱至50 95°C，然后投加碳酸鈣調(diào)整其pH值為1 3，在攪拌條件下反應6小時，廢水中的氨氮濃度降低為531 mg/L，氨氮去除率為81%。實施例2
反應池中氨氮廢水的氨氮濃度為2800mg/L，向廢水中投加硫酸鐵，反應體系中各成分 的摩爾比為氨氮硫酸鐵=0. 1:0. 15,加熱至50 95°C，然后投加碳酸鈣調(diào)整其pH值為 1 3，在攪拌條件下反應6小時，廢水中的氨氮濃度降低為890 mg/L，氨氮去除率為68%。實施例3
反應池中廢水為某垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液，氨氮濃度為1432 mg/L，向廢水中投 加硫酸鐵，反應體系中各成分的摩爾比為氨氮硫酸鐵為0. 1:0.2，加熱至50 95°C，然后 投加碳酸鈣調(diào)整其PH值為1 3，在攪拌條件下反應6小時，廢水中的氨氮濃度降低為523 mg/L，氨氮去除率為65%。實施例4
反應池中廢水為某皮革廠產(chǎn)生的皮革廢水，氨氮濃度為706 mg/L,向廢水中投加硫酸 鐵，反應體系中各成分的摩爾比為氨氮硫酸鐵為0. 1:0. 25，加熱至50 95°C，然后投加碳 酸鈣調(diào)整其PH值為1 3，在攪拌條件下反應6小時，廢水中的氨氮濃度降低為256 mg/L, 氨氮去除率為64%。
權(quán)利要求
1.一種利用硫酸鐵處理高濃度氨氮廢水的方法，其步驟為(1)將硫酸鐵投加到高濃度氨氮廢水中，摩爾比氨氮硫酸鐵為0.1:0. 15 0. 3 ；(2)升溫至50 95°C，調(diào)整其pH值為1 4，在攪拌下維持上述pH值反應3 12小時。
2.根據(jù)權(quán)利書要求1所述的處理高濃度氨氮廢水的方法，其特征在于步驟(1)中高濃 度氨氮廢水中的氨氮含量為700 mg/L以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用硫酸鐵處理高濃度氨氮廢水的方法，屬于污水處理領(lǐng)域。其步驟為(1)將硫酸鐵投加到高濃度氨氮廢水中，摩爾比氨氮:硫酸鐵為0.1:0.15～0.3；(2)升溫至50～95℃，調(diào)整其pH值為1～4，在攪拌下維持上述pH值反應3～12小時。本發(fā)明將溶液中的高濃度氨氮去除。黃銨鐵礬晶體經(jīng)過干燥熱解后，分解產(chǎn)物為Fe2(SO4)3和氨氣。Fe2(SO4)3可以重復利用，氨氣可以用作肥料的原料。黃銨鐵礬晶體也可作為一種黃色顏料使用。本方法采用化學沉淀法去除廢水中高濃度的氨氮，避免了生物法去除高濃度氨氮時需要稀釋，以及復雜的硝化反硝化過程，實現(xiàn)了高濃度氨氮的一步沉淀去除。
文檔編號C02F101/10GK102139944SQ20111004137
公開日2011年8月3日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者李曉非, 李睿華 申請人:南京大學