專利名稱：一種處理稀土廢水中高濃度氨氮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理稀土廢水中高濃度氨氮方法，屬于污水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
稀土生產(chǎn)冶煉過程中制藥排放三種廢水，主要是稀土精礦焙燒尾氣噴淋凈化產(chǎn)生的酸性廢水、碳酸稀土生產(chǎn)過程產(chǎn)生的銨鹽廢水和稀土分離產(chǎn)生的銨鹽廢水。其中，稀土行業(yè)每年產(chǎn)生的廢水量達2000多萬噸，氨氮含量300 5000mg/L，超出國家排放標準十幾倍至上百倍。廢水中氨氮污染物正是稀土冶煉中產(chǎn)生的三大廢水之一，水質(zhì)指標中氨氮是引起水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染的一種重要污染物，它能使水失去自凈化能力，其進入人體而合成亞硝基化合物，誘發(fā)癌變，飲用水中氨氮含量過高時會引起胃腸障礙及地方性疾病的產(chǎn)生。 在處理稀土廢水中高濃度氨氮的電解法中，其優(yōu)勢在于二次污染物的減量，易于操作，遠程控制，適應(yīng)面廣等，該法能夠有效的去除氨氮及廢水中的其他污染物，但它同時也存在電耗大，成本高等缺點。為了解決這一問題，針對電解法，何緒文、劉通等在文獻中提出一種電解法去除高濃度氨氮廢水工藝的研究，該研究以鉛和釕作為基本材料，選取7 9A電流強度，NH4+與Cl—的摩爾比為I : 4的Cl—濃度，隨著電解過程中增加極板數(shù)量來提高氨氮去除速率，氨氮去除效果高，降低了一定的電耗量及成本，但該研究只針對于農(nóng)藥廢水等，對于稀土廢水中的高濃度氨氮去除效果仍不為理想，而且7 9A電流強度仍然導致電耗量大，必定帶來處理費用昂貴。針對稀土廢水中高濃度氨氮電解去除法，能夠同時做到電耗低、成本低、避免二次污染風險的文獻尚未見報道，在專利中也未能得到保護。

發(fā)明內(nèi)容
為了尋求一種能同時做到電耗低、成本低、避免二次污染風險的稀土廢水中高濃度氨氮電解去除法，本發(fā)明在于提供一種處理稀土廢水中高濃度氨氮方法，通過制備了一種具有催化活性的電極，消除周圍溶液中離子濃度的濃差極化，從而產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)把稀上廢水中高濃度氨氮轉(zhuǎn)換為氮氣排出空氣中，氨氮去除率高達99. 8%以上，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電壓高、能耗高的問題，避免了二次污染風險的產(chǎn)生。為達到上述目的，本發(fā)明采取的具體技術(shù)方案是
(1)取100 150目顆?；钚蕴?，在O.5MHC1溶液中浸泡2 3小時，用去離子水在超聲波的作用下中洗3遍，放入2MNa0H溶液中浸泡3 4小時，又用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2 3小時；
(2)把烘干后的顆粒活性炭浸入2.5M的Cu (NO3)2'I. OM的Ni ((NO3) 2混合溶液中5
6小時，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2 3小時；
(3)把上述處理后的顆?；钚蕴佳b入空心圓柱微孔鐵殼，作為電解電極；
(4)把高濃度氨氮稀土廢水通入電解槽，加入質(zhì)量比為O.I O. 5 % NaCl固體，在36 IlOV電壓下電解3 4小時，即可。
本發(fā)明的顯著優(yōu)勢在于
(1)含有催化活性的電極，不僅具有得失電子的作用，還能消除周圍溶液中離子濃度的濃差極化；
(2)通過氧化還原反應(yīng)把稀土廢水中高濃度氨氮轉(zhuǎn)換為氮氣排出空氣中，具有電壓低，能耗低的優(yōu)點，實現(xiàn)了節(jié)能目標，避免了二次污染風險的產(chǎn)生。具體實施方案
先取100 150目顆粒活性炭，在O. 5MHC1溶液中浸泡2 3小時，用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，放入2MNa0H溶液中浸泡3 4小時，又用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2 3小時；然后把烘干后的顆?；钚蕴拷?. 5M的Cu (NO3) 2、I. OM的Ni ((NO3) 2混合溶液中5 6小時，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2 3小時；接著把上述處理后的顆粒活性碳裝入空心圓柱微孔鐵殼，作為電解電極；最后把高濃度氨氮稀土廢水通入電解槽，加入質(zhì)量比為O. I O. 5% NaCl固體，在36 IlOV·電壓下電解3 4小時后，測電解后的稀土廢水中氨氮濃度。實施例I :
先取105目顆?；钚蕴浚贠. 5MHC1溶液中浸泡2小時，用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，放入2MNa0H溶液中浸泡4小時，又用去離子水在超聲波的作用下中洗3遍，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2小時；然后把烘干后的顆?；钚蕴拷?. 5M的Cu(N03)2、I. OM的Ni ((NO3)2混合溶液中5小時，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2小時；接著把上述處理后的顆粒活性碳裝入空心圓柱微孔鐵殼，作為電解電極；最后把氨氮濃度為2500mg/L的稀土廢水通入電解槽，加入質(zhì)量比為O. 1% NaCl固體，在40V電壓下電解3小時后，測得稀土廢水中氨氮濃度降到O. lmg/L. COD濃度由2000mg/L降到30mg/L,去除率高達99. 9%。實施例2
先取150目顆粒活性炭，在O. 5MHC1溶液中浸泡3小時，用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，放入2MNa0H溶液中浸泡3小時，又用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，自然晾干，于溫度為105°C下烘干3小時；然后把烘干后的顆粒活性炭浸入2. 5M的Cu(N03)2、I. OM的Ni ((NO3)2混合溶液中6小時，自然晾干，于溫度為105°C下烘干3小時；接著把上述處理后的顆?；钚蕴佳b入空心圓柱微孔鐵殼，作為電解電極；最后把氨氮濃度為5000mg/L的稀土廢水通入電解槽，加入質(zhì)量比為O. 5% NaCl固體，在IlOV電壓下電解4小時后，測得稀土廢水中氨氮濃度降到O. 2mg/L,C0D濃度由3000mg/L降到60mg/L,去除率高達99. 8%。實施例3
先取125目顆?；钚蕴浚贠. 5MHC1溶液中浸泡2小時，用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，放入2MNa0H溶液中浸泡4小時，又用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，自然晾干，于溫度為105°C下烘干3小時；然后把烘干后的顆?；钚蕴拷?. 5M的Cu(N03)2、
I.OM的Ni ((NO3)2混合溶液中5小時，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2小時；接著把上述處理后的顆粒活性碳裝入空心圓柱微孔鐵殼，作為電解電極；最后把氨氮濃度為3500mg/L的稀土廢水通入電解槽，加入質(zhì)量比為O. 3% NaCl固體，在80V電壓下電解3小時后，測得稀土廢水中氨氮濃度降到O. lmg/L, COD濃度由2500mg/L降到50mg/L,去除率高達99. 8%。
權(quán)利要求
1. 一種處理稀土廢水中高濃度氨氮方法，其特征在于 (1)取100 150目顆?；钚蕴浚贠.5MHC1溶液中浸泡2 3小時，用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，放入2MNaOH溶液中浸泡3 4小時，又用去離子水在超聲波的作用下沖洗3遍，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2 3小時； (2)把烘干后的顆?；钚蕴拷?.5M的Cu (NO3)2'I. OM的Ni ((NO3) 2混合溶液中5 6小時，自然晾干，于溫度為105°C下烘干2 3小時； (3)把上述處理后的顆?；钚蕴佳b入空心圓柱微孔鐵殼，作為電解電極； (4)把高濃度氨氮稀土廢水通入電解槽，加入質(zhì)量比為O.I O. 5 % NaCl固體，在36 IlOV電壓下電解3 4小時，即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理稀土發(fā)水中高濃度氨氮方法。其具體步驟為先取100～150目顆?；钚蕴浚苽涞玫揭环N含有催化活性的電極，把高濃度氨氮稀土廢水通入電解槽，加入NaCl固體，在36～110V電壓下電解3～4小時后，排出的稀土廢水中氨氮濃度降低到0.2mg/L以下。本發(fā)明制備得到的顆?；钚蕴亢秃写呋钚缘碾姌O，消除周圍溶液中離子濃度的濃差極化，從而產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)把稀土發(fā)水中高濃度氨氮轉(zhuǎn)換為氮氣排出空氣中，氨氮去除率高達99.8％以上，電壓低，能耗低，避免了二次污染風險的產(chǎn)生。
文檔編號C02F1/461GK102774933SQ20121025326
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者張鳳娥, 雷春生, 麥源珍 申請人:常州大學