一種處理味精廢水中高濃度氨氮方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公布了一種處理味精廢水中高濃度氨氮方法，屬于污水處理領域。
【背景技術】
[0002]味精廢水主要源于提取味精后的發(fā)酵廢液或離子交換尾液、生產(chǎn)過程中各種設備的洗滌廢水及各種消毒廢水等，外觀呈褐色，廢水中的氨氮濃度達10000mg/L左右，其中發(fā)酵廢液的COD更是高達60-80g/L，對環(huán)境存在巨大的威脅，其中亞硝胺是一種強致癌物質(zhì)，對人體健康極為不利。
[0003]由于味精廢水氨氮成分復雜，致使傳統(tǒng)的脫氮效果不佳，目前比較實用的方法有折點氯化法、選擇性離子交換法、空氣吹脫法與汽提法等，如傳統(tǒng)的蒸氮法采用水蒸汽作為加熱劑，使循環(huán)環(huán)水液面上氨氣的平衡蒸氣壓大于熱載體中氨氮的分壓，從而達到脫氮的目的，該方法簡單、脫氮過程穩(wěn)定，但成本高，尤其對空氣造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術問題:針對目前有機復合脫氮劑結(jié)合吹脫法在高濃度氨氮廢水處理過程存在氨氣排放，造成環(huán)境二次污染問題，提供了一種有機復合脫氮劑改性鎂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，在外加磁場和水流沖刷作用下，實現(xiàn)吸附材料的更新，無需再生。
[0005]為了解決上述的問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種處理味精廢水中高濃度氨氮方法，其特征在于有機復合脫氮劑改性鎂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4.7?11.6g硝酸鎂、3.2?7.8g硝酸鋁，4.8?15.6g硝酸鐵溶解在350?500ml含有4.0?8.4g尿素的無水乙醇溶液中；室溫下攪拌Ih ；倒入水熱反應釜中加熱至140°C，反應12?16h ;冷卻之室溫；用乙醇和去離子水清洗三遍后在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6h，置于馬弗爐中，在溫度為105°C下烘干，靠近磁場磁化；
(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15?40g有機復合脫氮劑中，攪拌15?45min ；
(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3篇，在氮氣保護條件下烘干；
(5)活化:在溫度為800°C?900°C下煅燒4?6h，即可。
[0006]所述有機復合脫氮劑為二胺甲苯、蘋果酸、環(huán)丙基甲酸乙酯三種物質(zhì)，按質(zhì)量比計，15%?20%二胺甲苯、20%?70%蘋果酸、10%?65%環(huán)丙基甲酸乙酯。
[0007]一種處理味精廢水中高濃度氨氮方法，其特征在于具體應用方法為:
(I)將制備得到的有機復合脫氮劑改性鎂鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料與膠粘劑按質(zhì)量比4:1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7?15cm ；
(2)將噴過黏稠液的塑料片在通風狀態(tài)下干燥5?20min后，豎直疊加置于吸附塔中，疊加層高度為18?45cm，層間相間空隙高度為24?70cm，讓氨氮濃度為3000?1000mg/L的味精廢水流經(jīng)吸附塔中，流速控制12?25m3/h，停留時間為35?48min ；
(3)有機復合脫氮劑改性鎂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，粘稠液開始老化，出現(xiàn)層層脫落；
(4)在味精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，并在外加磁場作用下進行分離。
[0008]所述的膠粘劑按重量份配比為:42份聚乙烯醇、18份羧甲基淀粉、20份石墨烯和20份水玻璃。
[0009]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)有機復合脫氮劑改性后對廢水中氨氮具有吸附性能，更重要的是，有機復合脫氮劑的加入，能夠使得吸附材料吸附氨氮達到飽和后能自行層層脫落，實現(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作用分離。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
(1)不會產(chǎn)生氨氣進入大氣也無沉淀生成、不會導致環(huán)境二次污染；
(2)改性的水滑石吸附氨氮后能自行層層脫落，無需再生；
(3)氨氣去除率尚，最終最后測定廢水出水中氨氣含量為0.02mgL以下，去除率達99.99% 以上。
【具體實施方式】
[0011]制備方式
首先分別稱取4.7?11.6g硝酸鎂、3.2?7.8g硝酸鋁，4.8?15.6g硝酸鐵溶解在350?500ml含有4.0?8.4g尿素的無水乙醇溶液中；室溫下攪拌Ih ;倒入水熱反應藎中加熱至140°C，反應12?16h ;冷卻之室溫；用乙醇和去離子水清洗三遍后在60°C下干燥8h，得到納米鎂鋁鐵水滑石，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6h，置于馬弗爐中，在溫度為105°C下烘干，靠近磁場磁化，將經(jīng)酸洗、堿浸和磁化后的納米鎂鋁鐵水滑石材料浸入15?40g有機復合脫氮劑中，攪拌15?45min，將改性后的納米鎂鋁鐵水滑石材料用去離子水清洗3篇，在氮氣保護條件下烘干，在溫度為800°C?900°C下煅燒4?6h，所述有機復合脫氮劑為二胺甲苯、蘋果酸、環(huán)丙基甲酸乙酯三種物質(zhì)，按質(zhì)量比計，15%?20%二胺甲苯、20%?70%蘋果酸、10%?65%環(huán)丙基甲酸乙酯，將制備得到的有機復合脫氮劑改性鎂鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料與膠粘劑按質(zhì)量比4:1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7?15cm，將噴過黏稠液的塑料片在通風狀態(tài)下干燥5?20min后，豎直疊加置于吸附塔中，疊加層高度為18?45cm，層間相間空隙高度為24?70cm，讓氨氮濃度為3000?10000mg/L的味精廢水流經(jīng)吸附塔中，流速控制12?25m3/h，停留時間為35?48min，有機復合脫氮劑改性鎂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，粘稠液開始老化，出現(xiàn)層層脫落，在味精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，并在外加磁場作用下進行分離，所述的膠粘劑按重量份配比為:42份聚乙烯醇、18份羧甲基淀粉、20份石墨烯和20份水玻璃。
[0012]應用方法
首先將制備得到的有機復合脫氮劑改性鎂鋁鐵水滑石磁性納米吸附材料與膠粘劑按質(zhì)量比4:1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7?15cm，將噴過黏稠液的塑料片在通風狀態(tài)下干燥5?20min后，豎直疊加置于吸附塔中，疊加層高度為18?45cm，層間相間空隙高度為24?70cm，讓氨氮濃度為3000?10000mg/L的味精廢水流經(jīng)吸附塔中，流速控制12?25m3/h，停留時間為35?48min，有機復合脫氮劑改性鎂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，粘稠液開始老化，出現(xiàn)層層脫落，在味精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，并在外加磁場作用下進行分離，所述的膠粘劑按重量份配比為:42份聚乙烯醇、18份羧甲基淀粉、20份石墨烯和20份水玻璃。
[0013]實例I
首先分別稱取4.7g硝酸鎂、3.2g硝酸鋁，4.8g硝酸鐵溶解在350ml含有4.0g尿素的無水乙醇溶液中，室溫下攪拌lh，倒入水熱反應釜中加熱至140°C，反應12h，冷卻之室溫，再用乙醇和去離子水清洗三遍后在60°C下干燥8h，得到納米鎂鋁鐵水滑石，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6h后置于馬弗爐中，在溫度為105°C下烘干，接著靠近磁場磁化，再將經(jīng)酸洗、堿浸和磁化