專利名稱：一種處理低濃度氨氮廢水的改性膨脹珍珠巖及廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種處理低濃度氨氮廢水的改性膨脹珍珠巖，以及廢水處理方法。
背景技術(shù)：
廢水中氨氮是水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染的ー種主要物質(zhì)，也是最難降解及去除的成分。當(dāng)水體中氨氮濃度超過50mg/L時,會抑制自然硝化作用，降低水體自凈能力，進而引起水體缺氧，滋生有害水生物。目前，國內(nèi)外常用去除氨氮的方法主要有生化法、空氣吹脫法、化學(xué)法、吸附法和離子交換法等。其中，吸附法和離子交換法因其具有占地面積小，エ藝 簡單，操作方便等優(yōu)點，常被用于含氨氮廢水的深度處理。然而，這兩種方法所采用的離子交換樹脂、活性炭、沸石等吸附材料價格比較昂貴，導(dǎo)致廢水處理成本高，限制了吸附法和離子交換法的廣泛應(yīng)用。在處理氨氮廢水方面，國內(nèi)外相關(guān)研究中有少量類似的有機脫氮劑的報道，如CN101475251A公開了ー種處理中濃度氨氮廢水的復(fù)合脫氮劑和脫氮方法，復(fù)合脫氮劑是由有機物和無機物復(fù)配而成；其中有機物是由有機酮、表面活性劑和高分子聚合物組成，其中有機酮類10-60%，表面活性劑類10-60%，高分子聚合物類10-60%，無機物10-70 %。CN101372370A公開了ー種處理高濃度氨氮廢水的有機脫氮劑和脫氮方法，有機脫氮劑由有機酯類、胺類、烷烴類組成，其中有酯類50% -80%，胺類10% -50%，烷烴類10% -50%。與氣提脫氨法類似，這類脫氮劑比較適合處理高濃度的氨氮廢水，而對于氨氮含量低于數(shù)百毫克/升的低濃度的廢水，如何采用相對簡單且經(jīng)濟的處理方法，使氨氮水平達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)一直是個技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明創(chuàng)造性地利用銅離子對多孔的膨脹珍珠巖進行化學(xué)改性，增強其對氨的絡(luò)合及選擇性吸附能力，解決了低濃度氨氮廢水難以處理及處理成本高的問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種處理低濃度氨氮廢水的改性膨脹珍珠巖，以及廢水處理方法。本發(fā)明的第一個目的是這樣實現(xiàn)的一種處理低濃度氨氮廢水的改性膨脹珍珠巖，按如下方法制備而成將經(jīng)干燥并過60目篩的膨脹珍珠巖放入到5%硫酸溶液中活化O. 3-0. 8小時，取出浙干后再放入到飽和銅鹽溶液中，浸泡時間控制在O. 5-1. O小時，最后將其濾出，經(jīng)100°C -110°C下烘干，即得改性膨脹珍珠巖。優(yōu)選地，所述的改性膨脹珍珠巖，其中所述的銅鹽選自如下的ー種或多種硫酸銅、氯化銅和硝酸銅。
本發(fā)明的第二個目的是 這樣實現(xiàn)的ー種利用上述的改性膨脹珍珠巖處理低濃度氨氮廢水的方法，包括如下步驟將所述改性膨脹珍珠巖放入帶有上下進出水口的吸附反應(yīng)槽或罐中，填實后即構(gòu)成固定吸附反應(yīng)床，將低濃度氨氮廢水的PH值調(diào)至7-9后由上進水管ロ流入，下排水管ロ流出。本發(fā)明涉及的改性膨脹珍珠巖的適用范圍通常適合于普通低濃度氨氮的廢水或高濃度氨氮廢水經(jīng)氣提脫氨后的廢水的處理，對高濃度氨氮廢水則存在易吸附飽和及吸附料更換周期短的問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明涉及的改性膨脹珍珠巖具有如下優(yōu)點和顯著的進步(I)本發(fā)明通過對膨脹珍珠巖表面進行化學(xué)改性，使其具有較大的比表面積和較強的離子交換能力，顯著提高了膨脹珍珠巖對氨的吸附效率及選擇性，處理廢水時操作簡單，在氨氮廢水的處理方面有著很好的應(yīng)用前景。(2)與離子交換樹脂、活性炭及沸石等吸附材料相比，廣泛用于建筑業(yè)的膨脹珍珠巖價廉易得，大幅度降低了氨氮廢水處理成本。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進ー步作描述，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發(fā)明構(gòu)思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明處理廢水的技術(shù)原理在干膨脹珍珠巖遇水膨脹具有較高的陽離子交換容量和能力。ニ價的銅離子可取代多孔沿內(nèi)表面原有的鈉等低價陽離子，增強了其表面結(jié)構(gòu)的靜電吸附特性。此外，吸附于孔內(nèi)表面的銅離子可從廢水中奪取氨分子形成銅氨絡(luò)合物，從而表現(xiàn)出對不同污染物分子的選擇特性。實施例I膨脹珍珠巖化學(xué)改性將經(jīng)干燥和過60目篩的膨脹珍珠巖500克放入到5% (w/w)硫酸溶液中活化O. 5小時，取出浙干后再放入到飽和銅鹽(硫酸銅，氯化銅，硝酸銅等)溶液中，浸泡時間控制在
O.5-1. O小時左右，膨脹珍珠巖的投加量以被銅鹽飽和溶液完全浸沒為限。最后將其濾出，經(jīng)105±5°C下烘干，即得到改性膨脹珍珠巖產(chǎn)品。實施例2廢水處理工藝采用固定床反應(yīng)法，將實施例I制備的改性膨脹珍珠巖500克，以及未經(jīng)改性處理的膨脹珍珠巖500克分別放入到帶有上下進出水口的吸附反應(yīng)柱A-I和A-2中，填實。將氨氮含量為378mg/L的廢水的pH值調(diào)整至7_9。然后取該廢水各3000ml分別導(dǎo)入兩個吸附柱內(nèi)，水的流量控制在O. 81m/h,測定出水殘留氨氮值，處理結(jié)果見表I。表I出水殘留氨氮值
權(quán)利要求
1.一種處理低濃度氨氮廢水的改性膨脹珍珠巖，其特征在于按如下方法制備而成將經(jīng)干燥并過60目篩的膨脹珍珠巖放入到5%硫酸溶液中活化O. 3-0. 8小時，取出浙干后再放入到飽和銅鹽溶液中，浸泡時間控制在O. 5-1. O小時，最后將其濾出，經(jīng)100°C -IlO0C下烘干，即得改性膨脹珍珠巖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性膨脹珍珠巖，其特征在于所述的銅鹽選自如下的ー種或多種硫酸銅、氯化銅和硝酸銅。
3.ー種利用權(quán)利要求I或2所述的改性膨脹珍珠巖處理低濃度氨氮廢水的方法，包括如下步驟將所述改性膨脹珍珠巖放入帶有上下進出水口的吸附反應(yīng)槽或罐中，填實后即構(gòu)成固定吸附反應(yīng)床，將低濃度氨氮廢水的PH值調(diào)至7-9后由上進水管ロ流入，下排水管ロ流出。
全文摘要
本發(fā)明涉及處理低濃度氨氮廢水的改性膨脹珍珠巖以及廢水處理方法。該方法將改性膨脹珍珠巖放入帶有上下進出水口的吸附反應(yīng)槽或罐中，填實后即構(gòu)成固定吸附反應(yīng)床，將低濃度氨氮廢水的pH值調(diào)至7-9后由上進水管口流入，下排水管口流出，達(dá)到例廢水處理的目的。本發(fā)明簡單，成本低，適合低濃度氨氮廢水的處理。
文檔編號C02F1/28GK102614826SQ20121008348
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者文志敏, 羅逸 申請人:武漢科夢環(huán)境工程有限公司