專利名稱：一種處理高濃度氨氮廢水的有機(jī)脫氮劑和脫氮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制藥、化工、焦化和煉油等在生產(chǎn)過程中排放出的高濃度氨氮廢水處理， 也可適用于高濃度有機(jī)氮的處理。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外應(yīng)用在氨氮廢水處理中的脫氮技術(shù)主要有生化法、吹脫法、氣提法、沸離 子交換法和折點加氯法等方法和工藝；生化法由于生物菌所能承受氨氮的濃度較低， 一般 不能超過200mg/L，當(dāng)氨氮高于200-300mg/L時，會抑制細(xì)菌生長繁殖。因此該工藝只適 用于氨氮含量200mg/L左右的低濃度氨氮廢水。此外，生化處理工藝工程占地面積較大， 溫度較低時，總脫氮效率也不高。吹脫法是利用廢水中所含的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)的實際濃 度與平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下用空氣吹脫，使廢水中的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì) 不斷的由液相轉(zhuǎn)移到氣相中，從而達(dá)到從廢水中去除氨氮的目的。但由于氨氮在水中存在 溶解平衡關(guān)系，當(dāng)氣液兩相的氨處于平衡狀態(tài)時，水中的氨氮將不能被吹脫逸出，因此該 工藝不適用于高濃度氨氮廢水。且傳統(tǒng)填料式吹脫工藝還存在吹脫效率低，吹脫風(fēng)量大(氣 液比3000: l左右)、時間長，對溫度要求高、填料易結(jié)垢等缺點。氣提法也是利用氨氮 的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關(guān)系對氨氮進(jìn)行分離，該工藝是把水蒸氣通入廢水 中，當(dāng)蒸氣壓超過外界壓力時，廢水沸騰從而加速了氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)的逸出過程。與傳 統(tǒng)填料式吹脫相同的是，當(dāng)氣液兩相中氨達(dá)到平衡時，蒸氨氣提法也不能繼續(xù)使水中氨氮 持續(xù)逸出，因此單次氣提也不能將氨氮完全脫除，若采用連續(xù)多次氣提進(jìn)行脫氮則會大大 增加投資成本和運(yùn)行成本。沸離子交換法是含水的鈣、鈉以及鋇、鉀的鋁硅酸鹽礦物，因 其含有一價和二價陽離子，具有離子交換性，因此沸石具有離子交換的能力，可將廢水中 的朋4+交換出來。該工藝的缺點是只適用于氨氮含量在50mg/L以下的廢水，且交換劑用 量大需再生，再生頻繁，并且再生液需要再次脫氨氮。折點加氯法是利用氯氣通入水中所 發(fā)生的水解反應(yīng)生成次氯酸和次氯酸鹽，通過次氯酸與水中氨氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將氨氮氧 化成氮?dú)舛コ?。此方法的缺點是加氯量大、費(fèi)用高、操作安全性差，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，容 易發(fā)生危險，工藝過程中每氧化lmg/L的氨氮要消耗14.3mg/L的堿度，從而增加了總?cè)?解固體的含量，比較適合低濃度氨氮廢水的處理。 目前國內(nèi)脫氮技術(shù)主要集中在石油煉制和廢水處理方面。例如公告號為CN1782025A、 名稱為"一種氮渣不需分離的液態(tài)有機(jī)脫氮劑和脫氮方法"專利所述脫氮劑主要應(yīng)用在石 油煉制中重質(zhì)餾分油分離，它是利用液態(tài)有機(jī)物在酸性條件下絡(luò)合原理來去除重質(zhì)餾分油 中的堿性氮化合物；公告號為CN1778707A、名稱為"高濃度氨氮廢水處理方法"專利所 述的脫氮劑也是應(yīng)用于高濃度氨氮廢水的處理，但它利用的是在酸性并且加熱的條件下把 氨氮進(jìn)行氧化，對于氨氮濃度在10000mg/L以下的廢水其去除效率也在70%，只能作為高 濃度氨氮廢水的一種預(yù)處理方法；公告號為CN1367147A所述的"一種高濃度氨氮廢水處 理方法"專利適用于氨氮濃度在6000mg/L以下廢水，在堿性條件下進(jìn)行曝氣，且分兩次 投加堿量，再用絮凝劑混凝，經(jīng)過過濾池過濾后方可達(dá)標(biāo)，這種脫氮方法工藝復(fù)雜，不利 于工業(yè)推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種適用于高濃度氨氮廢水的有機(jī)脫 氮劑和脫氮方法，該有機(jī)脫氮劑原料廉價易得，該脫氮方法只需加入一種脫氮劑就可把高 濃度氨氮廢水經(jīng)一次處理后達(dá)標(biāo)排放。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該有機(jī)脫氮劑由有機(jī)酯類、胺類、烷烴類組成，其中有酯
類50% 80%，胺類10% 50%，垸烴類10% 50%;所述的有機(jī)酯類是乙酸乙酯、乙酸丁酯、 氨基甲酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯中的一種或兩種；所述的胺類是苯胺、正 丙胺、正辛胺、己二胺、三乙胺、乙二胺、二乙醇胺、己內(nèi)酰胺、二乙烯三胺、四乙烯五 胺、對甲苯磺酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙醇胺、多乙烯多胺、烏洛托品中的一種或兩 種，所述的垸烴類是環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)己垸、環(huán)己酮、環(huán)戊烷等環(huán)烴類中的一種或兩種 組成。
所述的乙酸乙酯5 10%、乙酸丁酯5 20%、氨基甲酸乙酯10 50%、己酸乙酯5 10%、 戊酸乙酯10。80%、乳酸乙酯10 70%，苯胺10 20%、正丙胺10 20%、正辛胺10 20%、 己二胺10 20%、三乙胺10 20%、乙二胺10 20%、 二乙醇胺10 20%、己內(nèi)酰胺10 20%、 二乙烯三胺10 20%、四乙烯五胺10 20%、對甲苯磺酰胺10 20%、 二甲基乙酰胺 10 20%、 二甲基乙醇胺10 20%、多乙烯多胺10 20%、烏洛托品10 20%;環(huán)丙垸10 50%、環(huán)丁烷10 20%、環(huán)己烷10 30%、環(huán)己酮10 30%、環(huán)戊垸10 30%。
本發(fā)明的脫氮方法是將上述比例配比的有機(jī)脫氮劑加入到高濃度氨氮廢水中，加入 的量為10 20ppm，將廢水pH值調(diào)節(jié)在9. 0 10. 4，曝氣2個小時即可。
本發(fā)明有機(jī)脫氮劑在使用時具有較低的揮發(fā)度，密度是水的2 5倍，只要把有機(jī)脫 氮劑加入到廢水當(dāng)中，不管在曝氣池中還是在吹脫塔中都可以進(jìn)行，適用于高濃度無機(jī)氨 氮和有機(jī)氮的去除，尤其適用于高濃度無機(jī)氨氮的去除，可把30000mg/L的高濃度氨氮廢 水降到0.5mg/L以下，去除率高達(dá)99.99鄉(xiāng)。脫氮劑原料投加量小，脫氮方法簡單。
具體實施例方式
本發(fā)明有機(jī)脫氮劑由有機(jī)酯類、胺類和烷烴類組成，其中有機(jī)酯類50% 80%，胺類 10% 50%，烷烴類10% 50%。
有機(jī)酯類是乙酸乙酯、乙酸丁酯、氨基甲酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯中 的一種或兩種。
胺類是苯胺、正丙胺、正辛胺、己二胺、三乙胺、乙二胺、二乙醇胺、己內(nèi)酰胺、二 乙烯三胺、四乙烯五胺、對甲苯磺酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙醇胺、多乙烯多胺、烏 洛托品中的一種或兩種。
烷烴類是環(huán)丙垸、環(huán)丁烷、環(huán)己烷、環(huán)己酮、環(huán)戊烷等環(huán)烴類中的一種或兩種。
上述有機(jī)脫氮劑具體為乙酸乙酯5 10%、乙酸丁酯5 20%、氨基甲酸乙酯10 50%、 己酸乙酯5 10%、戊酸乙酯10。80%、乳酸乙酯10 70%，苯胺10 20%、正丙胺10 20%、 正辛胺10 20%、己二胺10 20%、三乙胺10 20%、乙二胺10 20%、 二乙醇胺10 20%、 己內(nèi)酰胺10 20°/。、 二乙烯三胺10 20%、四乙烯五胺10 20%、對甲苯磺酰胺10 20%、 二甲基乙酰胺10 20%、 二甲基乙醇胺10 20%、多乙烯多胺10 20%、烏洛托品10 20%; 環(huán)丙烷10 50%、環(huán)丁垸10 20%、環(huán)己垸10 30%、環(huán)己酮10 30%、環(huán)戊垸10 30%中 三種或三種以上物質(zhì)配比而成。
處理高濃度氨氮廢水的有機(jī)脫氮劑的脫氮方法將上述所配的液態(tài)有機(jī)脫氮劑加入到 30000mg/L高濃度氨氮廢水中，加入量為10 20ppm;將該廢水調(diào)節(jié)pH值在9. 5 10. 4， 在常溫條件下曝氣2小時即得。 實例1
將乳酸乙酯70%、多乙烯多胺15%和環(huán)己垸15%配成有機(jī)脫氮劑，對常州千紅制藥有 限公司廢水進(jìn)行處理，有機(jī)脫氮劑投加量是20ppm，調(diào)節(jié)廢水pH40.4，常溫下曝氣2小 時后，廢水中氨氮濃度從30000mg/L降低到0. 5mg/L，氨氮去除率為99. 998%。 實例2
將乙酸丁酯20%，甲基乙醇胺20%、烏洛托品10%、環(huán)己酮30%和環(huán)戊垸20%配成有 機(jī)脫氮劑，對常州制藥廠有限公司廢水進(jìn)行處理，有機(jī)脫氮劑投加量是10卯m，調(diào)節(jié)廢水 pH=9.0，常溫下曝氣2小時后，廢水中氨氮濃度從12000mg/L降低到0.2mg/L，氨氮去除 率為99. 998%。 實例3
將戊酸乙酯60%、氨基甲酸乙酯15%、苯胺10%、己內(nèi)酰胺15%配成有機(jī)脫氮劑，對常 州千紅制藥有限公司廢水進(jìn)行處理，有機(jī)脫氮劑投加量是20ppm，調(diào)節(jié)廢水pH=10，常溫 下曝氣2小時后，廢水中氨氮濃度從30000mg/L降低到0.4mg/L，氨氮去除率為99. 999%。
權(quán)利要求
1.一種處理高濃度氨氮廢水的有機(jī)脫氮劑，其特征在于該有機(jī)脫氮劑由有機(jī)酯類、胺類和烷烴類組成，其中有機(jī)酯類50％～80％，胺類10％～50％，烷烴類10％～50％；所述的有機(jī)酯類是乙酸乙酯、乙酸丁酯、氨基甲酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯中的一種或兩種；所述的胺類是苯胺、正丙胺、正辛胺、己二胺、三乙胺、乙二胺、二乙醇胺、己內(nèi)酰胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、對甲苯磺酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙醇胺、多乙烯多胺、烏洛托品中的一種或兩種；所述的烷烴類是環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)己烷、環(huán)己酮、環(huán)戊烷等環(huán)烴類中的一種或兩種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理髙濃度氨氮廢水的脫氮劑，其特征在于所述的乙酸乙酯5 10%、乙酸丁酯5 20%、氨基甲酸乙酯10 50%、己酸乙酯5 10%、戊酸乙酯 10 80%、乳酸乙酯10 70%，苯胺10 20%、正丙胺10 20%、正辛胺10 20%、己二胺 10 20%、三乙胺10 20%、乙二胺10 20%、 二乙醇胺10 20%、己內(nèi)酰胺10 20%、 二 乙烯三胺10 20%、四乙烯五胺10 20%、對甲苯磺酰胺10 20%、 二甲基乙酰胺10 20%、 二甲基乙醇胺10 20%、多乙烯多胺10 20%、烏洛托品10 20%;環(huán)丙烷10 50%、環(huán)丁 烷10 20%、環(huán)己烷10 30%、環(huán)己酮10 30%、環(huán)戊烷10 30%。
3. —種處理高濃度氨氮廢水的有機(jī)脫氮劑的脫氮方法，其特征在于包括(1) 將所配的有機(jī)脫氮劑加入到高濃度氨氮廢水中，加入量為10 20ppm;(2) 將廢水調(diào)節(jié)pH值在9.0 10.4，在常溫條件下曝氣2小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理高濃度氨氮廢水的有機(jī)脫氮劑和脫氮方法，有機(jī)脫氮劑由有機(jī)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％；將上述比例配比的有機(jī)脫氮劑加入到高濃度氨氮廢水中，加入的量為10～20ppm，將廢水pH值調(diào)節(jié)在9.0～10.4，曝氣2個小時即可；本發(fā)明只要把有機(jī)脫氮劑加入到廢水當(dāng)中，不管在曝氣池中還是在吹脫塔中都可以進(jìn)行，適用于高濃度無機(jī)氨氮和有機(jī)氮的去除，尤其適用于高濃度無機(jī)氨氮的去除，可把30000mg/L的高濃度氨氮廢水降到0.5mg/L以下，去除率高達(dá)99.999％；脫氮劑原料投加量小，脫氮方法簡單。
文檔編號C02F1/58GK101372370SQ20081019661
公開日2009年2月25日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者雷春生 申請人:江蘇工業(yè)學(xué)院