本發(fā)明屬于水處理技術領域，具體地說是涉及一種快速高效氨氮去除劑及其制備方法和應用。
背景技術：
高濃度氨氮廢水來源甚廣且排放量大，如化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋場等均產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水。大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養(yǎng)化、造成水體黑臭，而且將增加給水處理的難度和成本，甚至對人群及生物產(chǎn)生毒害作用。治理污染、節(jié)能減排已成為我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要課題，氨氮廢水作為水體富營養(yǎng)化的重要污染物成為了治理的重點。氨氮廢水排入湖泊、水庫、河口、海灣等水體后，將造成水體的富營養(yǎng)化，水生生物特別是藻類將大量繁殖，破壞水體的生態(tài)平衡，導致水質(zhì)惡化、魚類死亡。因此，去除氨氮技術正成為廢水處理領域中研究開發(fā)和應用的熱點。所以必須對廢水中的氨氮進行處理。
近20年來，國內(nèi)外對氨氮廢水處理方面開展了較多的研究，其研究范圍涉及生物法、物化法的各種處理工藝，如生物方法有硝化及藻類養(yǎng)殖，但這種方法只能處理低濃度氨氮廢水，且處理時間較長，在實際應用中難于控制，對于高濃度氨氮會抑制微生物的生長，且脫氮效率不高；物理方法有反滲透、蒸餾等，存在處理成本高，在大生產(chǎn)中無法使用；化學法有離子交換法、氨吹脫、化學沉淀法、折點氯化、電化學處理、催化裂解等，這些方法經(jīng)過一次處理后廢水中氨氮不能達標排放，還需后續(xù)處理。吹脫法脫氮效率高，但氨氮并沒有從根本上去除。
技術實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種快速高效氨氮去除劑及其制備方法和應用。本發(fā)明氨氮去除劑在水里可自行溶解、無殘留、無次生污染，操作簡單方便，凈化水質(zhì)所需時間短，能快速高效去除氨氮，并同時對cod、總磷、懸浮物等具有一定的去除效果。
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑包括下述質(zhì)量百分含量的組分：氧化劑5～35％、無機混凝劑5～50％、吸附材料2～40％、鈣鹽1～15％、泡騰崩解劑1～20％。
本發(fā)明的工作原理是：
氧化劑是將氨氮直接氧化成氮氣進行脫除的一種方法，其中含氯的氧化劑還具有折點加氯去除作用，是利用在水中的氨與氯反應生成氨氣脫氨，還可以起到殺菌消毒作用；
無機混凝劑主要通過沉淀方式去除氨氮，有通過生成硫酸銨鎂即鳥糞石法去除氨氮，主要原理是nh4+、mg2+、po43+在堿性水溶液中生成mgnh4po4·6h2o，同步去除n、p，還有混凝劑的絮凝沉淀作用去除；
吸附材料主要作用在于吸附，可吸附廢水中的氨氮；
鈣鹽的投加量與水的堿度有關，可用于維持水樣的ph值；
泡騰崩解劑遇水時，酸堿兩種物質(zhì)反應產(chǎn)生co2而達泡騰效果，使藥劑在幾分鐘之內(nèi)迅速崩解；使得藥劑在無動力攪拌條件下也能快速溶解，與水樣進行反應產(chǎn)生效果。
作為優(yōu)選，所述氧化劑為次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯、過氧化氫、三氯異氰尿酸、二氯異氰尿酸鈉、漂白粉、高氯酸鉀、高鐵酸鉀、過硫酸鈉中的一種或二種以上任意組合。
作為優(yōu)選，所述無機混凝劑為硫酸鋁、聚合硫酸鋁、氯化鐵、聚合氯化鐵、氫氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉中的二種以上任意組合。
作為優(yōu)選，所述吸附材料為活性炭、膨潤土、硅藻土、殼聚糖、沸石、硫酸鋁、活性氧化鋁、酸性白土、粉煤灰、錳鐵濾料中的一種或二種以上任意組合。
作為優(yōu)選，所述鈣鹽為氫氧化鈣、氧化鈣、氯化鈣、氯酸鈣、高氯酸鈣、磷酸二氫鈣中的一種或二種以上任意組合。
作為優(yōu)選，所述泡騰崩解劑包括酸源和堿源，所述酸源為檸檬酸、蘋果酸、硼酸、酒石酸、富馬酸、枸櫞酸、無機礦酸中的一種或二種以上任意組合；所述堿源為碳酸氫鈉、碳酸鈉及其二者的混合物；酸源、堿源的重量比為1～2：1。
一種快速高效氨氮去除劑的制備方法，按配比將各組分混合攪拌均勻即得。制備工藝簡易。
一種快速高效氨氮去除劑的應用，用于含氨氮廢水的處理。
作為優(yōu)選，所述含氨氮廢水為下述之一：焦化含氨氮廢水、食品含氨氮廢水、化肥含氨氮廢水、河道含氨氮廢水、農(nóng)村生活含氨氮廢水、制藥含氨氮廢水。
作為優(yōu)選，所述含氨氮廢水的濃度為15～1500mg/l。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
(1)按配比將各組分混合攪拌均勻即可得成品，制備工藝簡易；
(2)遇水泡騰崩解，在無動力攪拌條件時亦可進行反應，反應快速；
(3)集氧化、折點氯化、吸附、混凝沉淀、酸堿度控制、快速崩體溶解作用于一體，快速高效去除氨氮，且受溫度等外界條件影響較小，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，反應迅速完全，并有消毒作用。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明所要保護的范圍并不限于此。
實施例1
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：次氯酸鈉21％、硫酸鎂15％、磷酸二氫鈉14％、硫酸鋁15％、膨潤土10％、沸石6％、氫氧化鈣8％、枸櫞酸6％、碳酸氫鈉5％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮廢水中，投加1500mg/l的氨氮去除劑，反應10min后出水廢水中殘留氨氮含量為4.5mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為99.18％。
實施例2
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：三氯異氰尿酸20％、高鐵酸鉀9％、氫氧化鎂14％、磷酸氫二鈉12％、聚丙烯酰胺1％、活性炭8％、活性氧化鋁11％、氯化鈣10％、檸檬酸8％、碳酸氫鈉7％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮200mg/l的食品含氨氮廢水中，投加700mg/l的氨氮去除劑，反應后5min(具體需要多久時間？請補充)出水廢水中殘留氨氮含量為5.8mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為97.1％。
實施例3
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：二氯異氰尿酸鈉13％、高鐵酸鉀13％、聚合硫酸鋁16％、氯化鐵10％、聚丙烯酰胺1％、膨潤土14％、錳鐵濾料9％、氧化鈣11％、酒石酸7％、碳酸氫鈉6％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮1050mg/l的化肥含氨氮廢水中，投加2600mg/l的氨氮去除劑，反應10min后(具體需要多久時間？請補充)出水廢水中殘留氨氮含量為12.6mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為98.8％。
實施例4
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：漂白粉25％、過硫酸鈉6％、聚合氯化鐵19％、氯化鎂10％、磷酸二氫鉀9％、活性炭5％、膨潤土6％、氫氧化鈣6％、富馬酸7％、碳酸鈉7％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮45mg/l的河道含氨氮廢水中，投加100mg/l的氨氮去除劑，反應后5min(具體需要多久時間？請補充)河水中殘留氨氮含量為0.75mg/l，達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準ⅲ類標準，廢水中氨氮的去除率為98.33％。
實施例5
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：次氯酸鈣14％、二氧化氯14％、硫酸鋁18％、氫氧化鎂11％、羧甲基纖維素鈉1％、殼聚糖10％、硅藻土8％、磷酸二氫鈣10％、硼酸8％、碳酸氫鈉6％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮80mg/l的農(nóng)村生活含氨氮廢水中，投加250mg/l的氨氮去除劑，反應5min后(具體需要多久時間？請補充)河水中殘留氨氮含量為2.1mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為97.38％。
實施例6
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：三氯異氰尿酸15％、漂白粉18％、氫氧化鎂12％、磷酸氫二鉀10％、聚丙烯酰胺1％、膨潤土12％、活性氧化鋁13％、氯酸鈣7％、枸櫞酸6％、碳酸氫鈉6％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮350mg/l的制藥含氨氮廢水中，投加1000mg/l的氨氮去除劑，反應10min后(具體需要多久時間？請補充)出水廢水中殘留氨氮含量為6.1mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為98.26％。
實施例7
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：漂白粉19％、過硫酸鈉11％、聚合氯化鐵22％、硫酸鋁6％、聚丙烯酰胺1.5％、膨潤土12％、粉煤灰6.5％、氧化鈣9％、檸檬酸7％、碳酸氫鈉6％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮廢水中，投加1500mg/l的氨氮去除劑，反應10min后出水廢水中殘留氨氮含量為14.3mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為97.4％。
實施例8
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：三氯異氰尿酸20％、高鐵酸鉀9％、氫氧化鎂14％、磷酸氫二鈉12％、聚丙烯酰胺1％、活性炭8％、活性氧化鋁11％、氯化鈣10％、檸檬酸8％、碳酸氫鈉7％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮廢水中，投加1500mg/l的氨氮去除劑，反應10min后出水廢水中殘留氨氮含量為6.72mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為98.78％。
實施例9
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：次氯酸鈣14％、二氧化氯14％、硫酸鋁18％、氫氧化鎂11％、羧甲基纖維素鈉1％、殼聚糖10％、硅藻土8％、磷酸二氫鈣10％、硼酸8％、碳酸氫鈉6％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮廢水中，投加1500mg/l的氨氮去除劑，反應10min后出水廢水中殘留氨氮含量為11.8mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為97.85％。
實施例10
一種快速高效氨氮去除劑，所述氨氮去除劑由下述質(zhì)量百分含量的組分組成：次氯酸鈉5％、硫酸鎂5％、磷酸二氫鈉35％、硫酸鋁5％、膨潤土30％、沸石5％、氫氧化鈣2％、枸櫞酸3％、碳酸氫鈉10％；按上述配比將各組分混合攪拌均勻即得氨氮去除劑。
在含氨氮550mg/l的焦化含氨氮廢水中，投加1500mg/l的氨氮去除劑，反應10min后出水廢水中殘留氨氮含量為12.2mg/l，達到國家污水綜合排放一級標準，廢水中氨氮的去除率為97.78％。