一種臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種去除水中氨氮的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水體中的氨氮主要來源于工業(yè)部門氨氮廢水的排放、日常生活污水、垃圾滲濾液、動物排泄物、肉類加工和飼養(yǎng)業(yè)產(chǎn)生的廢水；此外，農(nóng)業(yè)中大規(guī)模使用的化肥也會造成氨氮的大面積污染。水體中的氨氮會造成湖泊和河流的富營養(yǎng)化，減少溶解氧濃度，并對水體中的魚類產(chǎn)生毒性；同時氨氮也會腐蝕、堵塞管道和用水設(shè)備。很多國家對飲用水中的氨氮濃度都有嚴格限定，根據(jù)我國2002年建設(shè)部I類水質(zhì)標準，飲用水中氨氮的允許濃度為0.Smg.L1。目前，對氨氮的去除方法主要有生物脫氮法、空氣吹脫法、離子交換法、超臨界氧化法、催化濕式氧化法、折點氯化法等。但現(xiàn)有的方法存在處理過程需要高溫高壓、容易造成二次污染以及只能處理高濃度氨氮廢水或高低濃度氨氮廢水中的一種，應(yīng)用范圍窄的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的氨氮廢水處理方法存在處理過程需要高溫高壓、容易造成二次污染及應(yīng)用范圍窄的問題，而提供的一種臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法。
[0004]臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法是通過以下的步驟實現(xiàn):一、在反應(yīng)器中以流化床或固定床形式將粒徑為lnm?10cm的催化劑放入臭氧催化氧化接觸反應(yīng)器中，其中催化劑以1?5層布置并將催化劑總的厚度控制為10?500cm ;二、以1?50m/h的水流速度將含有氨氮的廢水以順流式、逆流式或混合式的方式流入反應(yīng)器中，此時在反應(yīng)器中用鈦板微孔曝氣器、立管曝氣器或周邊均勻進氣的方法進行臭氧布氣，臭氧的投入量根據(jù)水質(zhì)的實際情況進行投加，理論上每氧化1摩爾氨氮需要4摩爾臭氧，實際添加量為理論量的1?10倍；三、控制臭氧和廢水的接觸時間為30s?120min，催化劑和布滿臭氧的廢水的接觸時間為30s?300min，然后將被處理后的水從反應(yīng)器中流出，即得到出水。本發(fā)明是利用一些對氨氮有優(yōu)良的離子交換或選擇性吸附能力的多孔性材料作為催化劑，或?qū)⑦@些多孔性材料作為載體并在其上附有活性物質(zhì)后作為催化劑，將催化劑加入到臭氧催化氧化接觸反應(yīng)器中，將催化劑對氨氮的離子交換和選擇性吸附能力與其催化能力相結(jié)合，增強臭氧氧化能力，從而加快反應(yīng)速度，達到強化去除水中氨氮的目的；同時，催化劑的離子交換和吸附能力可以在臭氧催化氧化過程中獲得再生，催化劑長時間使用導(dǎo)致催化能力降低時，可通過再生藥劑的浸泡或沖洗而恢復(fù)催化能力，不會造成二次污染。本發(fā)明不受水處理過程中氨氮濃度的限制，應(yīng)用范圍廣泛，處理效果受外界條件的影響小，成本低，效率高，并且可以在去除水中氨氮的同時，達到去除水中的有機污染物、臭味、色度、濁度、細菌、病毒、重金屬等其他污染物的目的，能夠全面提高處理后的水質(zhì)，本發(fā)明在常溫常壓下即可實施，既可以單獨使用，也可以與其他水處理工藝聯(lián)合使用。
【具體實施方式】
[0005]【具體實施方式】一:本實施方式中臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的:一、在反應(yīng)器中以流化床或固定床形式將粒徑為lnm?10cm的催化劑放入臭氧催化氧化接觸反應(yīng)器中，其中催化劑以1?5層布置并將催化劑總的厚度控制在10?500cm ;二、以1?50m/h的水流速度將含有氨氮的廢水以順流式、逆流式或混合式的方式流入反應(yīng)器中，此時在反應(yīng)器中用鈦板微孔曝氣器、立管曝氣器或周邊均勻進氣的方法進行臭氧布氣，臭氧的投入量根據(jù)水質(zhì)的實際情況進行投加，理論上每氧化1摩爾氨氮需要4摩爾臭氧，實際添加量為理論量的1?10倍；三、控制臭氧和廢水的接觸時間為30s?120min,催化劑和布滿臭氧的廢水的接觸時間為30s?300min,然后將被處理后的水從反應(yīng)器中流出，即得到出水。
[0006]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟一中催化劑為沸石或改性沸石。其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0007]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟一中催化劑是附有鈦、鐵、猛、銅、鈷、鋅、鉬、鈕、銘、好、鑰、銀、金、m或鎳中的一種或多種組分的沸石或改性沸石，其中附有的組份為多種時，組分之間為任意比例。其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0008]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟一中催化劑是附有鈦氧化物、鐵氧化物、猛氧化物、銅氧化物、鈷氧化物、鋅氧化物、鉬氧化物、鈕氧化物、銠氧化物、釕氧化物、鑰氧化物、銀氧化物、金氧化物、釩氧化物、鎢氧化物或鎳氧化物中的一種或多種組分的沸石或改性沸石，其中附有的組份為多種時，組分之間為任意比例。其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0009]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟一中催化劑為活性氧化鋁、活性炭、硅藻土、硅膠或陶粒中的一種或幾種，當催化劑為兩種或兩種以上時，催化劑之間為任意質(zhì)量比。其它步驟與【具體實施方式】一相同。
[0010]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點在于步驟一中催化劑是附有二氧化鈦的活性氧化鋁、活性炭、硅藻土、硅膠或陶粒中的一種或幾種，當催化劑為兩種或兩種以上時，催化劑之間為任意質(zhì)量比。其它步驟與【具體實施方式】一相同。
【主權(quán)項】
1.一種臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法，其特征在于臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的:一、在反應(yīng)器中以流化床或固定床形式將粒徑為lnm?10cm的催化劑放入臭氧催化氧化接觸反應(yīng)器中，其中催化劑以1?5層布置并將催化劑總的厚度控制在10?500cm ;二、以1?50m/h的水流速度將含有氨氮的廢水以順流式、逆流式或混合式的方式流入反應(yīng)器中，此時在反應(yīng)器中用鈦板微孔曝氣器、立管曝氣器或周邊均勻進氣的方法進行臭氧布氣，臭氧的投入量根據(jù)水質(zhì)的實際情況進行投加，理論上每氧化1摩爾氨氮需要4摩爾臭氧，實際添加量為理論量的1?10倍；三、控制臭氧和廢水的接觸時間為30s?120min，催化劑和布滿臭氧的廢水的接觸時間為30s?300min，然后將被處理后的水從反應(yīng)器中流出，即得到出水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法，其特征在于步驟一中催化劑為沸石或改性沸石。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法，其特征在于步驟一中催化劑是附有鈦、鐵、錳、銅、鈷、鋅、鉬、鈀、銠、釕、鑰、銀、金、釩、鎢或鎳中的一種或多種組分的沸石或改性沸石，其中附有的組份為多種時，組分之間為任意比例。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法，其特征在于步驟一中催化劑是附有鈦氧化物、鐵氧化物、錳氧化物、銅氧化物、鈷氧化物、鋅氧化物、鉬氧化物、鈀氧化物、銠氧化物、釕氧化物、鑰氧化物、銀氧化物、金氧化物、釩氧化物、鎢氧化物或鎳氧化物中的一種或多種組分的沸石或改性沸石，其中附有的組份為多種時，組分之間為任意比例。
【專利摘要】一種臭氧催化氧化強化去除水中氨氮的方法。一、在反應(yīng)器中以流化床或固定床形式將粒徑為1nm～10cm的催化劑放入臭氧催化氧化接觸反應(yīng)器中，其中催化劑以1～5層布置并將催化劑總的厚度控制在10～500cm；二、以1～50m/h的水流速度將含有氨氮的廢水以順流式、逆流式或混合式的方式流入反應(yīng)器中，此時在反應(yīng)器中用鈦板微孔曝氣器、立管曝氣器或周邊均勻進氣的方法進行臭氧布氣，臭氧的投入量根據(jù)水質(zhì)的實際情況進行投加，理論上每氧化1摩爾氨氮需要4摩爾臭氧，實際添加量為理論量的1～10倍；三、控制臭氧和廢水的接觸時間為30s～120min，催化劑和布滿臭氧的廢水的接觸時間為30s～300min，然后將被處理后的水從反應(yīng)器中流出，即得到出水。
【IPC分類】C02F1/58, C02F1/78
【公開號】CN105271503
【申請?zhí)枴緾N201410257107
【發(fā)明人】蔣壽悟
【申請人】蔣壽悟
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月11日