本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種氨氮廢水的處理方法。

背景技術(shù)：

水體中氨氮的存在會造成水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染，易引起水中藻類及其他微生物大量繁殖，嚴(yán)重時會使水中溶解氧下降，水體中魚及水生物大量死亡，甚至?xí)?dǎo)致湖泊的干涸。近年來隨著各類氨氮引起的污染事件大量出現(xiàn)，氨氮污染的嚴(yán)重性日益引起了人們關(guān)注，國家亦對廢水的處理設(shè)置了嚴(yán)格的氨氮排放指標(biāo)。生活污水和工業(yè)廢水中都比較容易產(chǎn)生氨氮，對于城市生活污水，污水中的氨氮濃度較低，通過適當(dāng)?shù)纳幚砑纯蛇_(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)；而對于工業(yè)廢水，不同類型的工廠由于其生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品的差異，所排放的廢水含氮情況差異較大，但氨氮濃度普遍較高。

目前，人們常常采用蒸發(fā)結(jié)晶法、反滲透、氨吹脫、催化濕式氧化、離子交換法、化學(xué)沉淀法等處理高濃度氮氮廢水(≥500mg/L)，其中，蒸發(fā)結(jié)晶法適用于高氨氮濃度(大于10000mg/L)廢水處理，對濃度相對較低的廢水處理成本高昂，反滲透與氨吹脫雖能獲得較好的處理效果，但難以做到一次性處理到排放標(biāo)準(zhǔn)，且處理后濃水和氨氣還需再次處理，催化濕式氧化處理效果好，但其苛刻的處理條件使得目前無法真正工業(yè)應(yīng)用，離子交換法因其高昂的處理和再生成本，在高濃度氨氮廢水處理中未見應(yīng)用報道，化學(xué)沉淀法即磷酸銨鎂(MAP)沉淀法是近年來研究較多的一種氨氮廢水處理方法，對各類廢水的處理都能高效的去除氨氮，但卻存在廢水處理藥劑成本高、去除后廢水顏色較深等不足，雖能回收磷酸銨鎂作為化肥，但該類化肥目前并未實際大規(guī)模應(yīng)用，因而也難以抵消廢水處理成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)沉淀法存在廢水處理藥劑成本高、去除后廢水顏色較深等不足，本發(fā)明提供了一種氨氮廢水的處理方法，通過以較低的藥劑成本實現(xiàn)氨氮的化學(xué)沉淀，同時能夠淡化廢水的顏色。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種氨氮廢水的處理方法，包括以下步驟：

（1）將碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇一起加入反應(yīng)器中，以速率3-5℃升溫至60-80℃，快速攪拌反應(yīng)20-30min；

（2）將活性炭加入步驟（1）中，升高溫度至120-150℃，以速率500-600r/min攪拌1-2h；隨后經(jīng)過濾后，放入馬弗爐中在400-500℃煅燒5-10min，得到A處理劑；

（3）將磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水加入反應(yīng)器中，以速率2-5℃升溫至50-70℃，攪拌反應(yīng)10-15min；

（4）將凹凸棒加入步驟（3）中，升高溫度至130-160℃，以350-500r/min攪拌1.5-2.5h；經(jīng)過濾、放入馬弗爐中在550-600℃煅燒5-8min，得到B處理劑；

（5）將氨氮廢水中加入步驟（2）中所述A處理劑，調(diào)節(jié)PH值為8-10，攪拌反應(yīng)20-30min；隨后經(jīng)過濾后向其中加入步驟（4）中所述B處理劑，調(diào)節(jié)PH值為2-4.5，攪拌反應(yīng)30-40min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇的質(zhì)量比為3:2:1:0.5:0.8:10-30；速率為4℃，升溫至76℃，反應(yīng)25min。

優(yōu)選的，所述碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇的質(zhì)量比為3:2:1:0.5:0.8:10。

優(yōu)選的，步驟（2）中活性炭加入量為碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇總質(zhì)量為2-4%；所述溫度為138℃，速率為550r/min，攪拌1.5h，在馬弗爐中450℃下煅燒7min。

優(yōu)選的，步驟（2）中活性炭加入量為碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇總質(zhì)量為3.5%；

優(yōu)選的，步驟（3）中所述磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水的質(zhì)量比為5:4:3:20-40；速率為3℃，升溫至60℃，攪拌反應(yīng)13min。

優(yōu)選的，所述磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水的質(zhì)量比為5:4:3:30。

優(yōu)選的，步驟（4）中凹凸棒加入量為磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水總質(zhì)量的1.5-3%；所述溫度為140℃，以400r/min攪拌2h；馬弗爐中在580℃煅燒6min。

優(yōu)選的，所述凹凸棒加入量為磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水總質(zhì)量的2%.

優(yōu)選的，步驟（5）中所述A處理劑的處理過程，調(diào)節(jié)PH值為9，攪拌反應(yīng)25min；所述B處理劑的處理過程，調(diào)節(jié)PH值為3.5，攪拌反應(yīng)35min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：

（1）本發(fā)明所述氨氮廢水的處理方法，與傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法相比而言，不是直接將鎂鹽沉淀劑、磷酸沉淀劑加入到廢水中進(jìn)行處理，而是將鎂鹽物質(zhì)負(fù)載到活性炭上，將磷酸類物質(zhì)負(fù)載到凹凸棒上，通過比表面積較大的活性炭和凹凸棒作為載體，以減小鎂鹽沉淀劑、磷酸沉淀劑的使用量；同時在活性炭和凹凸棒的處理下，能夠減淡廢水的顏色，在除去氨氮的同時，也除去了部分雜質(zhì)，進(jìn)而使廢水得到高效處理。

（2）利用本發(fā)明方法對氨氮濃度2000mg/L的廢水進(jìn)行處理，測定出水中氨氮濃度為10.4-20.5mg/L，氨氮去除率為97.2-99.1%。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實施例1

（1）將碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇一起加入反應(yīng)器中，以速率3℃升溫至60℃，快速攪拌反應(yīng)20min；所述碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇的質(zhì)量比為3:2:1:0.5:0.8:10；

（2）將活性炭加入步驟（1）中，活性炭加入量為碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇總質(zhì)量為2%；升高溫度至120℃，以速率500r/min攪拌1h；隨后經(jīng)過濾后，放入馬弗爐中在400℃煅燒5min，得到A處理劑；

（3）將磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水加入反應(yīng)器中，以速率2℃升溫至50℃，攪拌反應(yīng)10min；所述磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水的質(zhì)量比為5:4:3:20；

（4）將凹凸棒加入步驟（3）中，凹凸棒加入量為磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水總質(zhì)量的1.5%；升高溫度至130℃，以350r/min攪拌1.5h；經(jīng)過濾、放入馬弗爐中在550℃煅燒5min，得到B處理劑；

（5）將氨氮濃度2000mg/L的廢水中加入步驟（2）中所述A處理劑，調(diào)節(jié)PH值為8，攪拌反應(yīng)20min；隨后經(jīng)過濾后向其中加入步驟（4）中所述B處理劑，調(diào)節(jié)PH值為2，攪拌反應(yīng)30min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液；該水溶液中氨氮濃度為20.5mg/L，氨氮去除率為97.2%，水質(zhì)顏色淺。

對比例1

將氨氮濃度2000mg/L的廢水中加入質(zhì)量和實施例1中相同的碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂，調(diào)節(jié)PH值為8，攪拌反應(yīng)20min；接著加入質(zhì)量和實施例1中相同的磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉，調(diào)節(jié)PH值為2，攪拌反應(yīng)30min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液；該水溶液中氨氮濃度為80.8mg/L，氨氮去除率為72.3%，水質(zhì)顏色深。

實施例2

（1）將碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇一起加入反應(yīng)器中，以速率5℃升溫至80℃，快速攪拌反應(yīng)30min；所述碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇的質(zhì)量比為3:2:1:0.5:0.8:30；

（2）將活性炭加入步驟（1）中，活性炭加入量為碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇總質(zhì)量為4%；升高溫度至150℃，以速率600r/min攪拌2h；隨后經(jīng)過濾后，放入馬弗爐中在500℃煅燒10min，得到A處理劑；

（3）將磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水加入反應(yīng)器中，以速率5℃升溫至70℃，攪拌反應(yīng)15min；所述磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水的質(zhì)量比為5:4:3:40；

（4）將凹凸棒加入步驟（3）中，凹凸棒加入量為磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水總質(zhì)量的3%；升高溫度至160℃，以500r/min攪拌2h；經(jīng)過濾、放入馬弗爐中在600℃煅燒8min，得到B處理劑；

（5）將氨氮濃度2000mg/L的廢水中加入步驟（2）中所述A處理劑，調(diào)節(jié)PH值為10，攪拌反應(yīng)30min；隨后經(jīng)過濾后向其中加入步驟（4）中所述B處理劑，調(diào)節(jié)PH值為4.5，攪拌反應(yīng)40min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液；該水溶液中氨氮濃度為18.7mg/L，氨氮去除率為98.3%，水質(zhì)顏色淺。

對比例2

將氨氮濃度2000mg/L的廢水中加入質(zhì)量和實施例2中相同的碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂，調(diào)節(jié)PH值為10，攪拌反應(yīng)30min；接著加入質(zhì)量和實施例2中相同的磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉，調(diào)節(jié)PH值為4.5，攪拌反應(yīng)40min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液；該水溶液中氨氮濃度為78.4mg/L，氨氮去除率為73.5%，水質(zhì)顏色深。

實施例3

（1）將碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇一起加入反應(yīng)器中，以速率3℃升溫至60℃，快速攪拌反應(yīng)20min；所述碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇的質(zhì)量比為3:2:1:0.5:0.8:20；

（2）將活性炭加入步驟（1）中，活性炭加入量為碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇總質(zhì)量為2%；升高溫度至130℃，以速率500r/min攪拌1h；隨后經(jīng)過濾后，放入馬弗爐中在400℃煅燒5min，得到A處理劑；

（3）將磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水加入反應(yīng)器中，以速率3℃升溫至50℃，攪拌反應(yīng)12min；所述磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水的質(zhì)量比為5:4:3:30；

（4）將凹凸棒加入步驟（3）中，凹凸棒加入量為磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水總質(zhì)量的2%；升高溫度至150℃，以400r/min攪拌1.5h；經(jīng)過濾、放入馬弗爐中在550℃煅燒5min，得到B處理劑；

（5）將氨氮濃度2000mg/L的廢水中加入步驟（2）中所述A處理劑，調(diào)節(jié)PH值為8，攪拌反應(yīng)30min；隨后經(jīng)過濾后向其中加入步驟（4）中所述B處理劑，調(diào)節(jié)PH值為3.5，攪拌反應(yīng)40min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液；該水溶液中氨氮濃度為16.5mg/L，氨氮去除率為98.5%，水質(zhì)顏色淺。

實施例4

（1）將碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇一起加入反應(yīng)器中，以速率5℃升溫至80℃，快速攪拌反應(yīng)30min；所述碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇的質(zhì)量比為3:2:1:0.5:0.8:25；

（2）將活性炭加入步驟（1）中，活性炭加入量為碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇總質(zhì)量為4%；升高溫度至140℃，以速率600r/min攪拌2h；隨后經(jīng)過濾后，放入馬弗爐中在500℃煅燒10min，得到A處理劑；

（3）將磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水加入反應(yīng)器中，以速率4℃升溫至60℃，攪拌反應(yīng)15min；所述磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水的質(zhì)量比為5:4:3:35；

（4）將凹凸棒加入步驟（3）中，凹凸棒加入量為磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水總質(zhì)量的3%；升高溫度至160℃，以500r/min攪拌2.5h；經(jīng)過濾、放入馬弗爐中在600℃煅燒8min，得到B處理劑；

（5）將氨氮濃度2000mg/L的廢水中加入步驟（2）中所述A處理劑，調(diào)節(jié)PH值為10，攪拌反應(yīng)20min；隨后經(jīng)過濾后向其中加入步驟（4）中所述B處理劑，調(diào)節(jié)PH值為4.5，攪拌反應(yīng)30min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液；該水溶液中氨氮濃度為14.3mg/L，氨氮去除率為98.7%，水質(zhì)顏色淺。

實施例5

（1）將碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇一起加入反應(yīng)器中，以速率4℃升溫至76℃，快速攪拌反應(yīng)25min；所述碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇的質(zhì)量比為3:2:1:0.5:0.8:10；

（2）將活性炭加入步驟（1）中，活性炭加入量為碳酸鎂、磷酸鎂、丙烯酸鎂、氯化鎂、鈦酸鎂和乙醇總質(zhì)量為3.5%；升高溫度至138℃，以速率550r/min攪拌1.5h；隨后經(jīng)過濾后，放入馬弗爐中在450℃煅燒7min，得到A處理劑；

（3）將磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水加入反應(yīng)器中，以速率3℃升溫至60℃，攪拌反應(yīng)13min；所述磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水的質(zhì)量比為5:4:3:30；

（4）將凹凸棒加入步驟（3）中，凹凸棒加入量為磷酸鉀、偏磷酸鈉、磷酸氫鈉和水總質(zhì)量的2%；升高溫度至140℃，以400r/min攪拌2h；經(jīng)過濾、放入馬弗爐中在580℃煅燒6min，得到B處理劑；

（5）將氨氮濃度2000mg/L的廢水中加入步驟（2）中所述A處理劑，調(diào)節(jié)PH值為9，攪拌反應(yīng)25min；隨后經(jīng)過濾后向其中加入步驟（4）中所述B處理劑，調(diào)節(jié)PH值為3.5，攪拌反應(yīng)35min；經(jīng)沉降、過濾后即可得到脫除氨氮的水溶液；該水溶液中氨氮濃度為10.4mg/L，氨氮去除率為99.1%，水質(zhì)顏色淺。

本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。