[发明专利]一种复合脱氮药剂

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种用于处理氨氮废水的复合脱氮药剂以及制备该脱氮药剂的方法。

背景技术

目前随着化肥、石油化工等行业的迅速发展壮大，由此而产生的高氨氮废水也成为行业发展制约因素之一。氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般上pH值在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，pH值在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。

常见氨氮废水处理工艺主要有化学沉淀（MAP法）、生物法等。其中，MAP沉淀法主要是利用以下化学反应：Mg²⁺+NH⁴⁺+PO₄^3-=MgNH₄PO₄，理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg²⁺][NH₄⁺][PO₄^3-]>2.5×10^–13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废水中的氨氮。采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加MgCl₂·6H₂O和Na₂HPO₄·12H₂O生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。结果表明，在pH为8.9l，Mg²⁺、NH4⁺、PO₄^3-的摩尔比为1.25:1:1，反应温度为25℃，反应时间为20min，沉淀时间为20min的条件下，氨氨质量浓度可由9500mg/L降低到460mg/L，去除率达到95％以上。由于在多数废水中镁盐的含量相对于磷酸盐和氨氮会较低，尽管生成的磷酸铵镁可以做为农肥而抵消一部分成本，投加镁盐的费用仍成为限制这种方法推行的主要因素。由于废水中的N/P不平衡，与其他两种Mg²⁺源相比，盐卤的除磷效果相同而脱氮效果略差。除此之外，化学氧化法则是利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。其中，折点加氯利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨，这种方法还可以起到杀菌作用，但是产生的余氯会对鱼类有影响，故必须附设除余氯设施。在溴化物存在的情况下，臭氧与氨氮会发生如下类似折点加氯的反应：

Br^－+O₃+H⁺→HBrO+O₂，

NH₃+HBrO→NH₂Br+H₂O，

NH₂Br+HBrO→NHBr₂+H₂O，

NH₂Br+NHBr₂→N₂+3Br^－+3H⁺。

发现NFR(出水NO₃^--N与进水氨氮之比)在对数坐标中与Br^-/N成线性相关关系，在Br^-/N>0.4，氨氮负荷为3.6～4.0kg/(m³/d)时，氨氮负荷降低则NFR降低。出水pH＝6.0时，NFR和BrO^－-Br（有毒副产物）最少。BrO^－-Br可由Na₂SO₃定量分解，Na₂SO₃投加量可由ORP控制。

MAP法和化学氧化法的主要局限性在于沉淀药剂用量较大，从而致使处理成本较高，且氨氮不能一次去除达标，沉淀产物MAP的用途有待进一步开发与推广。

发明内容

本发明的目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种能耗少、氨氮脱除率高的复合脱氮药剂。

为此，本发明提供了一种复合脱氮药剂，其按重量百分比由以下组分组成：15%～30%有机酯类、40%～60%胺类、5%～10%烷烃类和10%～30%硫酸铝。

优选地，本发明提供的复合脱氮药剂按重量百分比由以下组分组成：20%～30%有机酯类、40%～50%胺类、10%～15%烷烃类和15%～20%硫酸铝。