一種處理農(nóng)藥廢水中高濃度氨氮方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公布了一種處理農(nóng)藥廢水中氨氮的方法，屬于環(huán)保友好型氨氮廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)藥行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)藥廢水排放量為4X 17?
5X 108m3/d，農(nóng)藥廢水是指農(nóng)藥廠在農(nóng)藥生產(chǎn)過(guò)程中排除的廢水，廢水水質(zhì)量不穩(wěn)定，尤其含有高濃度氨氮廢水。
[0003]農(nóng)藥廢水中高濃度氨氮濃度可達(dá)每升數(shù)萬(wàn)毫克，農(nóng)藥廢水污染面廣，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，殘留農(nóng)藥對(duì)人體危害大，農(nóng)藥廢水污染已經(jīng)嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，殘留毒性問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，高濃度氨氮廢水對(duì)自然環(huán)境和人都有著極大的傷害，所以處理農(nóng)藥廢水中高濃度氨氮時(shí)目前急需解決的問(wèn)題。
[0004]目前，處理廢水中氨氮的方法甚多，如折點(diǎn)氯化法、選擇性離子交換化法、空氣吹脫法、汽提法等，但是現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┙Y(jié)合吹脫法在高濃度氨氮廢水處理過(guò)程存在氨氣排放，造成環(huán)境二次污染問(wèn)題。比如公開(kāi)號(hào)為CN101475251A，名為“一種處理濃度氨氮廢水的復(fù)合脫氮機(jī)和脫氮方法”，其脫氮?jiǎng)┯捎袡C(jī)酮類、包面活性劑、高分子聚合物以及無(wú)機(jī)物混合制成，可直接加入廢水吹托塔中進(jìn)行，該發(fā)明盡管提高了處理高濃度氨氮的效率、成本低，但不能解決造成的二次污染。
[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)目前有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┙Y(jié)合吹脫法在高濃度氨氮廢水處理過(guò)程存在氨氣排放，造成環(huán)境二次污染問(wèn)題，提供了一種有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石納米磁性吸附材料，吸附廢水中高濃度氨氮，且飽和后能老化吸附材料表層，在外加磁場(chǎng)和水流沖刷作用下，實(shí)現(xiàn)吸附材料的更新，無(wú)需再生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述方法存在的未能解決造成的二次污染問(wèn)題，提供一種有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料處理農(nóng)藥廢水中氨氮的方法，本發(fā)明解決了原有技術(shù)有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┙Y(jié)合吹脫法處理高濃度氨氮廢水時(shí)由于氨氣排放導(dǎo)致的二次污染問(wèn)題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采取的具體技術(shù)方案是:一種處理農(nóng)藥廢水中高濃度氨氮方法，其特征在于有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料制備步驟為:
(1)鎂鋁鐵水滑石制備:分別稱取5.01?10.2g硝酸鎂、3.0?7.3g硝酸鋁，4.2?15.4g硝酸鐵溶解在300?450ml含有4.7?7.4g尿素的無(wú)水乙醇溶液中；室溫下攪拌Ih ；倒入水熱反應(yīng)釜中加熱至140°C，反應(yīng)10?13h ;冷卻之室溫；用乙醇和去離子水清洗2遍后在60°C下干燥8h，得到納米鎂鋁鐵水滑石；
(2)磁化:將上述制備的納米鎂鋁鐵水滑石依次用質(zhì)量濃度為36.5%的濃鹽酸和飽和氫氧化鉀溶液浸泡5h，置于馬弗爐中，在溫度為105°C下烘干，靠近磁場(chǎng)磁化； (3)改性:將經(jīng)酸洗、堿浸和磁化后的納米鎂鋁鐵水滑石材料浸入10?50g有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┲?，攪?0?50min;
(4)烘干:將改性后的納米鎂鋁鐵水滑石材料用去離子水清洗2篇，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下烘干；
(5)活化:在溫度為800°C?900°C下煅燒46?h，即可。
[0008]所述有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)閘R-(-)_樟腦磺酸、乙酸、丙烯酸十八酯三種物質(zhì)，按質(zhì)量比計(jì)，10% 6?0% lR-(-)-樟腦磺酸、20%?70%乙酸、20%?70%丙烯酸十八酯。
[0009]一種處理農(nóng)藥廢水中高濃度氨氮方法，其特征在于具體應(yīng)用方法為:
(1)將制備得到的有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料與膠粘劑按質(zhì)量比6:1配成黏稠液，將黏稠液用噴槍均勻噴于聚四氟乙烯塑料片表層，每層塑料片厚度為 3.5 ?10.8cm ；
(2)將噴過(guò)黏稠液的塑料片在通風(fēng)狀態(tài)下干燥25?40min后，豎直疊加置于吸附塔中，疊加層高度為15?55cm，層間相間空隙高度為40?65cm，讓氨氮濃度為3500?8000mg/L的農(nóng)藥廢水流經(jīng)吸附塔中，流速控制8?12m3/h，停留時(shí)間為35?60min ；
(3)有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料吸附氨氮，隨著吸附不斷趨于飽和，粘稠液開(kāi)始老化，出現(xiàn)層層脫落；
(4)在農(nóng)藥廢水水流的沖刷作用下，老化的納米吸附材料表層掉入塔底，并在外加磁場(chǎng)作用下進(jìn)行分離。
[0010]所述的膠粘劑按重量份配比為:12份聚乙烯醇、18份羧甲基淀粉、40份石墨烯和30份水玻璃。
[0011]本發(fā)明的原理是:鎂鋁鐵水滑石材料具有比表面積大，屬于介孔材料物質(zhì)，經(jīng)有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男院髮?duì)廢水中氨氮具有吸附性能，更重要的是，有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┑募尤耄軌蚴沟梦讲牧衔桨钡_(dá)到飽和后能自行層層脫落，實(shí)現(xiàn)吸附材料表面的更新，重新吸附廢水中的高濃度氨氮，而脫落后的殘留物在水流沖刷和外加磁場(chǎng)作用分離。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
(1)無(wú)氨氣進(jìn)入大氣，不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境二次污染；
(2)制備得到有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石納米磁性吸附材料，吸附廢水中高濃度氨氮，且飽和后能老化吸附材料表層，在外加磁場(chǎng)和水流沖刷作用下，實(shí)現(xiàn)吸附材料的更新，無(wú)需再生。
(3)最后測(cè)定廢水出水中氨氮含量0.8mg/L，氨氮去除率為99.9%以上。
[0013]應(yīng)用方法
首先將制備得到的有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料與膠粘劑按質(zhì)量比6:1配成黏稠液，將黏稠液用噴槍均勻噴于聚四氟乙烯塑料片表層，每層塑料片厚度為3.5?10.8cm，再將噴過(guò)黏稠液的塑料片在通風(fēng)狀態(tài)下干燥25?40min后，豎直疊加置于吸附塔中，疊加層高度為15?55cm，層間相間空隙高度為40?65cm，讓氨氮濃度為3500?8000mg/L的農(nóng)藥廢水流經(jīng)吸附塔中，流速控制8?12m3/h，停留時(shí)間為35?60min，接著將有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料吸附氨氮，隨著吸附不斷趨于飽和，粘稠液開(kāi)始老化，出現(xiàn)層層脫落，在農(nóng)藥廢水水流的沖刷作用下，老化的納米吸附材料表層掉入塔底，并在外加磁場(chǎng)作用下進(jìn)行分離，所述的膠粘劑按重量份配比為:12份聚乙烯醇、18份羧甲基淀粉、40份石墨烯和30份水玻璃。
具體實(shí)施方案:
首先分別稱取5.0?10.2g硝酸鎂、3.0?7.3g硝酸鋁，4.2?15.4g硝酸鐵溶解在300?450ml含有4.7?7.4g尿素的無(wú)水乙醇溶液中，室溫下攪拌lh，再倒入水熱反應(yīng)釜中加熱至140°C，反應(yīng)10?13h，冷卻至室溫后用乙醇和去離子水清洗2遍后在60°C下干燥8h，得到納米鎂鋁鐵水滑石，再將上述制備的納米鎂鋁鐵水滑石依次用質(zhì)量濃度為36.5%的濃鹽酸和飽和氫氧化鉀溶液浸泡5h，置于馬弗爐中，在溫度為105°C下烘干，接著靠近磁場(chǎng)磁化，再將經(jīng)酸洗、堿浸和磁化后的納米鎂鋁鐵水滑石材料浸入10?50g有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)┲?，攪?0?50min，再將改性后的納米鎂鋁鐵水滑石材料用去離子水清洗2篇，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下烘干后在溫度為800°C?900°C下煅燒4?6h，所述有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)閘R-(-)_樟腦磺酸、乙酸、丙烯酸十八酯三種物質(zhì)，按質(zhì)量比計(jì)，10%?60% lR-(-)_樟腦磺酸、20%?70%乙酸、20%?70%丙烯酸十八酯，將制備得到的有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料與膠粘劑按質(zhì)量比6:1配成黏稠液，將黏稠液用噴槍均勻噴于聚四氟乙烯塑料片表層，每層塑料片厚度為3.5?10.8cm，再將噴過(guò)黏稠液的塑料片在通風(fēng)狀態(tài)下干燥25?40min后，豎直疊加置于吸附塔中，疊加層高度為15?55cm，層間相間空隙高度為40?65cm，讓氨氮濃度為3500?8000mg/L的農(nóng)藥廢水流經(jīng)吸附塔中，流速控制8?12m3/h，停留時(shí)間為35?60min，接著將有機(jī)復(fù)合脫氮?jiǎng)└男枣V鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料吸附氨氮，隨著吸附不斷趨于飽和，粘稠液開(kāi)始老化，出現(xiàn)層層脫落，在農(nóng)藥廢水水流的沖刷作用下，老化的納米吸附材料表層掉入塔底，并在外加磁場(chǎng)作用下進(jìn)行分離，所述的膠粘劑按重量份配比為:12份聚乙烯醇、18份羧甲基淀粉、40份石墨烯和30份水玻璃。
[0015]實(shí)例 I
首先分別稱取10.