專利名稱：一種工業(yè)廢渣基復合脫氮材料及其應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢渣基復合脫氮材料及其應用方法，特別涉及處理氨氮含量 ^ 35mg/L的低濃度氨氮廢水，屬于水污染防治的技術領域。
背景技術：
氨氮廢水主要來源于煉焦、農(nóng)藥、化肥、化工、稀土冶煉、鐵紅顏料等工業(yè)廢水。大量的氨氮排入水體，會導致水體的富營養(yǎng)化，引起江河湖泊的嚴重污染，不僅直接影響了人們的生存環(huán)境，也造成了國民經(jīng)濟的巨大損失。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，氨氮排放量呈逐年上升趨勢，因此，去除廢水中的氨氮對水體保護十分重要。目前，工業(yè)污水經(jīng)過一級和二級處理后，出水中氨氮含量可以達到《國家城鎮(zhèn)污水綜合排放標準》中三級排放標準，即35mg/L以下，仍未實現(xiàn)國家對氨氮的“零排放”要求，還需進行深度處理。，國內(nèi)外針對低濃度氨氮廢水處理有以下幾種方法(1)膜分離法，利用膜的選擇透過性對液體中成分進行選擇性分離，從而達到氨氮脫除的目的，該方法氨氮回收率高、操作簡便、處理效果穩(wěn)定，但所使用的薄膜易結垢堵塞、再生，反洗頻繁，增加處理成本；(2)化學沉淀法，是通過向含有氨氮的廢水中投加鎂化物和磷酸或磷酸氫鹽，使廢水中的NH4+于Mg2+、PO43-在水溶液中反應生成磷酸銨鎂沉淀從而達到去除氨氮的目的；該法去除率較好，且不受溫度限制，操作簡單，利于大規(guī)模應用，但需與其它適合深度處理的方法配合使用；藥劑使用量大，產(chǎn)生的污泥較多，處理成本偏高；(3)離子交換法，是通過對氨離子具有很強選擇吸附作用的材料去除廢水中氨氮的方法。該脫氮方法處理低濃度氨氮廢水時，再生頻繁，給操作帶來不便。本發(fā)明克服上述的不足，提供了一種工業(yè)廢棄物經(jīng)粉碎、加溫、起泡、再加溫等一系列處理，制備而成的顆粒物脫氮材料，能對廢水中氨氮濃度< 35mg/L經(jīng)處理后實現(xiàn)了廢水中氨氮的“零排放”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有低濃度氨氮廢水處理技術氨氮去除不徹底，且費用高、再生頻繁等問題，提供了一種工業(yè)廢渣基復合脫氮材料，通過該脫氮材料的使用，可以實現(xiàn)廢水中氨氮的“零排放”，減輕水體富營養(yǎng)化狀況，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。本發(fā)明脫氮材料所采用的技術方案是通過以下步驟制備
(1)分別取質量比為40% 60 %的礦尾渣、25 % 35 %的煤渣、5 % 10 %的電解渣、 5% 20%的膠連劑粉碎成料；
(2)生料成型后放入爐腔，緩慢升溫至110°C，保溫45分鐘，讓生料中的物理水分蒸發(fā)；
(3)再升溫至800°C時，保溫30分鐘，礦物脫去結晶水；
(4)采用加入5% 12%的起泡劑，浸泡；35 60min，再繼續(xù)升溫至1300°C 1500°C， 保溫30 40min，停止加熱，得到燒結體，自然冷卻至常溫；
(5)再將其燒結體經(jīng)粉碎、過110 160目篩得到顆粒物質。
所述的膠連劑是燒堿、磷石膏、糠醛廢渣、膨潤土中的一種或兩種。所述的起泡劑是十二烷基硫酸鈉、烷基醇酰胺、脂肪醇聚乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種。該復合脫氮材料的應用方法為將得到80 100目的顆粒物質按質量比為1%。
5%。加入到氨氮濃度彡35mg/L的廢水中，攪拌反應15 30min后，靜置沉淀，固液分離，上清液排放，出水氨氮濃度低于國家《污水綜合排放標準》中的一級(A)標準，實現(xiàn)廢水的“零排放”。本發(fā)明的有益效果是
(1)通過該高校脫氮材料的使用，可以使污水排放之氮濃度低于國家《污水綜合排放標準》中的一級(A)標準，實現(xiàn)廢水的“零排放”，減輕水體富營養(yǎng)化狀況，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境；
(2)通過對該新型高校脫氮材料的開發(fā)、生產(chǎn)以及應用，可實現(xiàn)工業(yè)廢棄物的資源化， 并追加了廢物利用的附加值，降低了氮資源的回收成本；
(3)原材料廉價易得，工藝簡單，操作方便，脫氮效率高。本發(fā)明創(chuàng)新之處在于因地制宜地利用若干種工業(yè)廢渣開發(fā)出適合污水處理工藝或富營養(yǎng)化湖泊水體修復的高效脫氮材料。沉淀后的脫氮材料因具有較高的含氮量，可直接作為肥料或土壤改良材料，以此實現(xiàn)氮資源的再循環(huán)利用。本發(fā)明不僅能夠保護環(huán)境、實現(xiàn)廢棄物的資源化，還能取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
具體實施例方式本發(fā)明復合脫氮材料的制備步驟為
(1)分別取質量比為40% 60 %的礦尾渣、25 % 35 %的煤渣、5 % 10 %的電解渣、 5% 20%的膠連劑粉碎成料；
(2)生料成型后放入爐腔，緩慢升溫至110°C，保溫45分鐘，讓生料中的物理水分蒸發(fā)； (3)再升溫至800°C時，保溫30分鐘，礦物脫去結晶水；
(4)采用加入5% 12%的起泡劑，浸泡；35 60min，再繼續(xù)升溫至1300°C 1500°C， 保溫30 40min，停止加熱，得到燒結體，自然冷卻至常溫；
(5)再將其燒結體經(jīng)粉碎、過篩得到110 160目的顆粒物質。所述的膠連劑是燒堿、磷石膏、糠醛廢渣、膨潤土中的一種或兩種。所述的起泡劑是十二烷基硫酸鈉、烷基醇酰胺、脂肪醇聚乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種。該復合脫氮材料的使用方法為將得到80 100目的顆粒物質按質量比為1%。
5%。加入到氨氮濃度彡35mg/L的廢水中，攪拌反應15 30min后，靜置沉淀，固液分離，上清液排放，出水氮濃度低于國家《污水綜合排放標準》中的一級(A)標準，實現(xiàn)廢水的“零排放”。實例1
按占復合脫氮材料的總質量百分比計，將礦尾渣40%、煤渣35%、電解渣10%、燒堿 5%、烷基酚聚氧乙烯醚10%制備而成的120目顆粒物質按質量比為4%。加入到氨氮濃度為30mg/L的廢水中，攪拌反應15min后，靜置沉淀，固液分離，上清液排放，出水未檢測出氨氮。實例2
按占復合脫氮材料的總質量百分比計，將礦尾渣60%、煤渣25%、電解渣5%、燒堿 5%、烷基醇酰胺5%制備而成的150目顆粒物質按質量比為3%。加入到氨氮濃度為25mg/L 的廢水中，攪拌反應ISmin后，靜置沉淀，固液分離，上清液排放，出水未檢測出氨氮。實例3
按占復合脫氮材料的總質量百分比計，將礦尾渣45%、煤渣18%、電解渣5%、磷石膏 20%、烷基酚聚氧乙烯醚12%制備而成的135目顆粒物質按質量比為2%。加入到氨氮濃度為15 mg/L的廢水中，攪拌反應20min后，靜置沉淀，固液分離，上清液排放，出水未檢測出氨氮。實例 4
按占復合脫氮材料的總質量百分比計，將礦尾渣40%、煤渣35%、電解渣5%、糠醛廢渣8%、膨潤土 7%、脂肪醇聚乙烯醚5%制備而成的155目顆粒物質按質量比為1%。加入到氨氮濃度為15 mg/L的廢水中，攪拌反應25min后，靜置沉淀，固液分離，上清液排放，出水未檢測出氨氮。
權利要求
1.一種工業(yè)廢渣基復合脫氮材料及其應用方法，其特征在于脫氮材料的制備步驟為(1)分別取質量比為40% 60 %的礦尾渣、25 % 35 %的煤渣、5 % 10 %的電解渣、 5% 20%的膠連劑加入到粉碎機粉碎成料；(2)生料成型后放入爐腔，緩慢升溫至110°C，保溫45分鐘，讓生料中的物理水分蒸發(fā)；(3)再升溫至800°C時，保溫30分鐘，礦物脫去結晶水；(4)采用加入5% 12%的起泡劑，浸泡；35 60min，再繼續(xù)升溫至1300°C 1500°C， 保溫30 40min，停止加熱，得到燒結體，自然冷卻至常溫；(5)再將其燒結體經(jīng)粉碎、過篩得到110 160目的顆粒物質。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種工業(yè)廢渣基復合脫氮材料及其應用方法，其特征在于 所述的膠連劑是燒堿、磷石膏、糠醛廢渣、膨潤土中的一種或兩種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種工業(yè)廢渣基復合脫氮材料及其應用方法，其他征在于 所述的起泡劑是十二烷基硫酸鈉、烷基醇酰胺、脂肪醇聚乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)廢渣基復合脫氮材料及其應用方法，該脫氮材料適應用于處理氨氮濃度≤35mg/L的廢水，屬于水污染防治的技術領域。其具體制備步驟為(1)分別取質量比為40％～60％的粉煤灰、25％～35％的煤渣、5％～10％的電解渣、15％～20％的粘連劑粉碎成料；(2)生料成型后放入爐腔，緩慢升溫至110℃，保溫45分鐘，讓生料中的物理水分蒸發(fā)；(3)再升溫至800℃時，保溫30分鐘，礦物脫去結晶水；(4)采用加入8％～12％的起泡劑，浸泡35～60min，再繼續(xù)升溫至1300℃～1500℃，保溫30～40min，停止加熱，得到燒結體，自然冷卻至常溫；(5)再將其燒結體經(jīng)粉碎、過篩得到80～100目的顆粒物質。
文檔編號C02F101/10GK102476847SQ20111031935
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權日2011年10月20日
發(fā)明者雷思宇, 雷春生, 龍海燕 申請人:常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>