CN102476847A

CN102476847A - 一种工业废渣基复合脱氮材料及其应用方法

Info

Publication number: CN102476847A
Application number: CN2011103193549A
Authority: CN
Inventors: 雷春生; 雷思宇; 龙海燕
Original assignee: Changzhou Yahuan Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Changzhou Yahuan Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-05-30

Abstract

本发明公开了一种工业废渣基复合脱氮材料及其应用方法，该脱氮材料适应用于处理氨氮浓度≤35mg/L的废水，属于水污染防治的技术领域。其具体制备步骤为：（1）分别取质量比为40％～60％的粉煤灰、25％～35％的煤渣、5％～10％的电解渣、15％～20％的粘连剂粉碎成料；（2）生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110℃，保温45分钟，让生料中的物理水分蒸发；（3）再升温至800℃时，保温30分钟，矿物脱去结晶水；（4）采用加入8％～12％的起泡剂，浸泡35～60min，再继续升温至1300℃～1500℃，保温30～40min，停止加热，得到烧结体，自然冷却至常温；（5）再将其烧结体经粉碎、过筛得到80～100目的颗粒物质。

Description

一种工业废渣基复合脱氮材料及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种工业废渣基复合脱氮材料及其应用方法，特别涉及处理氨氮含量≤35mg/L的低浓度氨氮废水，属于水污染防治的技术领域。

背景技术

氨氮废水主要来源于炼焦、农药、化肥、化工、稀土冶炼、铁红颜料等工业废水。大量的氨氮排入水体，会导致水体的富营养化，引起江河湖泊的严重污染，不仅直接影响了人们的生存环境，也造成了国民经济的巨大损失。随着我国经济的发展和生活水平的提高，氨氮排放量呈逐年上升趋势，因此，去除废水中的氨氮对水体保护十分重要。

目前，工业污水经过一级和二级处理后，出水中氨氮含量可以达到《国家城镇污水综合排放标准》中三级排放标准，即35mg/L以下，仍未实现国家对氨氮的“零排放”要求，还需进行深度处理。，国内外针对低浓度氨氮废水处理有以下几种方法:（1）膜分离法，利用膜的选择透过性对液体中成分进行选择性分离，从而达到氨氮脱除的目的，该方法氨氮回收率高、操作简便、处理效果稳定，但所使用的薄膜易结垢堵塞、再生，反洗频繁，增加处理成本；（2）化学沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH₄ ⁺于Mg²⁺、PO₄ ^3-在水溶液中反应生成磷酸铵镁沉淀从而达到去除氨氮的目的；该法去除率较好，且不受温度限制，操作简单，利于大规模应用，但需与其它适合深度处理的方法配合使用；药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高；（3）离子交换法，是通过对氨离子具有很强选择吸附作用的材料去除废水中氨氮的方法。该脱氮方法处理低浓度氨氮废水时，再生频繁，给操作带来不便。

本发明克服上述的不足，提供了一种工业废弃物经粉碎、加温、起泡、再加温等一系列处理，制备而成的颗粒物脱氮材料，能对废水中氨氮浓度≤35mg/L经处理后实现了废水中氨氮的“零排放”。

发明内容

本发明针对现有低浓度氨氮废水处理技术氨氮去除不彻底，且费用高、再生频繁等问题，提供了一种工业废渣基复合脱氮材料，通过该脱氮材料的使用，可以实现废水中氨氮的“零排放”，减轻水体富营养化状况，改善区域生态环境。

本发明脱氮材料所采用的技术方案是通过以下步骤制备：

（1）分别取质量比为40％～60％的矿尾渣、25％～35％的煤渣、5％～10％的电解渣、5％～20％的胶连剂粉碎成料；

（2）生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110℃，保温45分钟，让生料中的物理水分蒸发；

（3）再升温至800℃时，保温30分钟，矿物脱去结晶水；

（4）采用加入5％～12％的起泡剂，浸泡35～60min，再继续升温至1300℃～1500℃，保温30～40min，停止加热，得到烧结体，自然冷却至常温；

（5）再将其烧结体经粉碎、过110～160目筛得到颗粒物质。

所述的胶连剂是烧碱、磷石膏、糠醛废渣、膨润土中的一种或两种。

所述的起泡剂是十二烷基硫酸钠、烷基醇酰胺、脂肪醇聚乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种。

该复合脱氮材料的应用方法为：将得到80～100目的颗粒物质按质量比为1‰～5‰加入到氨氮浓度≤35mg/L的废水中，搅拌反应15～30min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，出水氨氮浓度低于国家《污水综合排放标准》中的一级（A）标准，实现废水的“零排放”。

本发明的有益效果是：

（1）通过该高校脱氮材料的使用，可以使污水排放之氮浓度低于国家《污水综合排放标准》中的一级（A）标准，实现废水的“零排放”，减轻水体富营养化状况，改善区域生态环境；

（2）通过对该新型高校脱氮材料的开发、生产以及应用，可实现工业废弃物的资源化，并追加了废物利用的附加值，降低了氮资源的回收成本；

（3）原材料廉价易得，工艺简单，操作方便，脱氮效率高。

本发明创新之处在于：因地制宜地利用若干种工业废渣开发出适合污水处理工艺或富营养化湖泊水体修复的高效脱氮材料。沉淀后的脱氮材料因具有较高的含氮量，可直接作为肥料或土壤改良材料，以此实现氮资源的再循环利用。

本发明不仅能够保护环境、实现废弃物的资源化，还能取得良好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

本发明复合脱氮材料的制备步骤为：

（2）生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110℃，保温45分钟，让生料中的物理水分蒸发；（3）再升温至800℃时，保温30分钟，矿物脱去结晶水；

（5）再将其烧结体经粉碎、过筛得到110～160目的颗粒物质。

该复合脱氮材料的使用方法为：将得到80～100目的颗粒物质按质量比为1‰～5‰加入到氨氮浓度≤35mg/L的废水中，搅拌反应15～30min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，出水氮浓度低于国家《污水综合排放标准》中的一级（A）标准，实现废水的“零排放”。

实例1

按占复合脱氮材料的总质量百分比计，将矿尾渣40％、煤渣35％、电解渣10％、烧碱5％、烷基酚聚氧乙烯醚10％制备而成的120目颗粒物质按质量比为4‰加入到氨氮浓度为30mg/L的废水中，搅拌反应15min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，出水未检测出氨氮。

实例2

按占复合脱氮材料的总质量百分比计，将矿尾渣60％、煤渣25％、电解渣5％、烧碱5％、烷基醇酰胺5％制备而成的150目颗粒物质按质量比为3‰加入到氨氮浓度为25mg/L的废水中，搅拌反应18min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，出水未检测出氨氮。

实例3

按占复合脱氮材料的总质量百分比计，将矿尾渣45％、煤渣18％、电解渣5％、磷石膏20％、烷基酚聚氧乙烯醚12％制备而成的135目颗粒物质按质量比为2‰加入到氨氮浓度为15 mg/L的废水中，搅拌反应20min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，出水未检测出氨氮。

实例4

按占复合脱氮材料的总质量百分比计，将矿尾渣40％、煤渣35％、电解渣5％、糠醛废渣8％、膨润土7％、脂肪醇聚乙烯醚5％制备而成的155目颗粒物质按质量比为1‰加入到氨氮浓度为15 mg/L的废水中，搅拌反应25min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，出水未检测出氨氮。

Claims

1.一种工业废渣基复合脱氮材料及其应用方法，其特征在于脱氮材料的制备步骤为：

（1）分别取质量比为40％～60％的矿尾渣、25％～35％的煤渣、5％～10％的电解渣、5％～20％的胶连剂加入到粉碎机粉碎成料；

（3）再升温至800℃时，保温30分钟，矿物脱去结晶水；

（5）再将其烧结体经粉碎、过筛得到110～160目的颗粒物质。

2.根据权利要求1所述的一种工业废渣基复合脱氮材料及其应用方法，其特征在于：所述的胶连剂是烧碱、磷石膏、糠醛废渣、膨润土中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种工业废渣基复合脱氮材料及其应用方法,其他征在于：所述的起泡剂是十二烷基硫酸钠、烷基醇酰胺、脂肪醇聚乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种。