本發(fā)明屬于環(huán)境工程，涉及一種用于處理含氨氮廢水的復(fù)合除氨氮劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、氨氮污染的來源包括生活污水、工業(yè)污水、畜禽污水和垃圾滲濾液，其中，高濃度氨氮廢水一般來源于垃圾滲濾液、濕法冶金、規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)、煙氣脫硫脫硝廢水、合成氨工業(yè)、焦炭、煉油化肥、人造纖維等生產(chǎn)工序。氨氮廢水對環(huán)境的危害已引起全球范圍內(nèi)環(huán)保領(lǐng)域的重視。

2、水源中氨氮水平升高導(dǎo)致的主要問題有：（1）氨氮濃度過高會加速水體富營養(yǎng)化的過程，致使有毒藻類大量繁殖，導(dǎo)致水體質(zhì)量下降，水體變色變味，并釋放毒素危害水生生物和家畜；（2）氧化氨氮的過程中需大量消耗水體環(huán)境中的溶解氧，導(dǎo)致河流、湖泊等水體缺氧，魚類死亡；（3）氨氮在水溶液中可轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，引發(fā)人類高鐵血紅蛋白血癥等疾病，嚴(yán)重危害人類健康。另外，氨氮廢水處理過程中可能會產(chǎn)生大量氨氣，氨氣作為一種相對較強的堿性和腐蝕性污染物，可導(dǎo)致眼睛、皮膚和呼吸系統(tǒng)嚴(yán)重灼，它還可以與sox或nox等其他空氣污染物反應(yīng)形成銨鹽，導(dǎo)致大氣環(huán)境中?pm?2.5的濃度增大。

3、廢水中去除氨氮的技術(shù)，包括物理法、化學(xué)法、生物法及多種方法的結(jié)合。物理法包括吹脫法、離子交換法、膜分離技術(shù)，生物法包括活性污泥法、硝化和反硝化法、基于活性污泥的新方法、微藻處理、光合細(xì)菌法，化學(xué)法包括折點氯化法、濕式催化氧化法、磷酸氨鎂沉淀法。這些除氨氮的技術(shù)方法均有各自的優(yōu)缺點，物理法雖然工藝簡單、效果穩(wěn)定，但存在處理成本高、易造成環(huán)境二次污染等問題；生物法雖然具有反應(yīng)條件溫和、無二次污染的優(yōu)點，但也存在面積大、維護(hù)困難等缺點；化學(xué)法雖然有處理效果好的優(yōu)點，但折點氯化法和磷酸氨鎂法易產(chǎn)生二次污染，而濕式催化氧化法成本過高，上述問題均限制了這些方法的廣泛使用。

4、針對不同行業(yè)產(chǎn)生的含氨氮廢水，單一的處理方法很難達(dá)到處理的要求，而且目前主要的含氨氮廢水處理方法都有其自身的局限性，如沉淀法理論上無法達(dá)標(biāo)處理，吸附法、膜法和生物法對進(jìn)水水質(zhì)的鹽度和可生化性都有不同程度的要求。另外，有研究人員提出了一種利用亞硫酸亞鐵銨沉淀法處理氨氮廢水的工藝，以可溶性亞鐵鹽和可溶性亞硫酸根鹽為沉淀劑，對氨氮廢水進(jìn)行沉淀處理，將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化成亞硫酸亞鐵銨沉淀物，但是該方法仍然存在沉淀效果差、對廢水中氨氮去除效果差等缺陷，特別是難以將廢水中氨氮（以n計）濃度降低至5mg/l以下，不能滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，與此同時，上述工藝中采用的沉淀劑還存在沉淀速率慢等不足，這也導(dǎo)致工藝的處理效率低，進(jìn)而難以提高氨氮廢水的處理量，難以大規(guī)模處理氨氮廢水。因此，獲得一種氨氮沉淀速度快且去除效果好的復(fù)合除氨氮劑，對于實現(xiàn)氨氮廢水的深度凈化具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氨氮沉淀速度快且去除效果好的用于處理含氨氮廢水的復(fù)合除氨氮劑及其制備方法和應(yīng)用。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

3、一種用于處理含氨氮廢水的復(fù)合除氨氮劑，所述復(fù)合除氨氮劑包括以下原料組分：聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅、次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉；所述聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅的質(zhì)量比為6～8∶3～4∶2～3∶2～3∶1～2∶1～2∶1～2，所述聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅的總質(zhì)量與所述次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量比為2～5∶2～5∶2～5∶1～2。

4、上述的復(fù)合除氨氮劑，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅的質(zhì)量比為35∶17∶13∶11∶9∶8∶7，所述聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅的總質(zhì)量與所述次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量比為3∶3∶3∶1。

5、作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種上述的用于處理含氨氮廢水的復(fù)合除氨氮劑的制備方法，包括以下步驟：

6、s1、將聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣和硫酸硅混合，得到混合物；所述聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅的質(zhì)量比為6～8∶3～4∶2～3∶2～3∶1～2∶1～2∶1～2；

7、s2、將步驟s1得到的混合物、次氯酸鈉、檸檬酸鉀和十二烷基硫酸鈉混合，經(jīng)干燥、研磨、篩分，得到復(fù)合除氨氮劑；所述混合物、次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量比為2～5∶2～5∶2～5∶1～2。

8、上述的制備方法，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述復(fù)合除氨氮劑的粒度為80目～120目，所述干燥的溫度為25℃～35℃，所述干燥的壓力為0.1mpa～0.12mpa。

9、作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種上述的復(fù)合除氨氮劑在處理含氨氮廢水中的應(yīng)用。

10、上述的應(yīng)用，進(jìn)一步改進(jìn)的，包括以下步驟：

11、（1）將復(fù)合除氨氮劑和含氨氮廢水混合，進(jìn)行沉淀反應(yīng)，得到混合液；

12、（2）在步驟（1）得到的混合液中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝處理，過濾，完成對含氨氮廢水的處理。

13、上述的應(yīng)用，進(jìn)一步改進(jìn)的，步驟（1）中，所述復(fù)合除氨氮劑以復(fù)合除氨氮劑溶液形式實施，所述復(fù)合除氨氮劑溶液的制備過程為：將復(fù)合除氨氮劑和水混合，得到復(fù)合除氨氮劑溶液；所述復(fù)合除氨氮劑溶液與含氨氮廢水的體積比為1～2∶20，所述復(fù)合除氨氮劑溶液的質(zhì)量百分濃度為1%；

14、步驟（2）中，所述絮凝劑與含氨氮廢水的體積比為1～3∶200，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺溶液，所述聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分濃度為0.1%。

15、上述的應(yīng)用，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述復(fù)合除氨氮劑溶液與含氨氮廢水的體積比為3～4∶40，所述絮凝劑與含氨氮廢水的體積比為1∶200。

16、上述的應(yīng)用，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述含氨氮廢水中氨氮的初始濃度≤100mg/l。

17、上述的應(yīng)用，進(jìn)一步改進(jìn)的，步驟（1）中，所述沉淀反應(yīng)的時間為15min～30min，所述沉淀反應(yīng)在攪拌條件下進(jìn)行；

18、步驟（2）中，所述絮凝處理的時間為60min～120min。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

20、（1）本發(fā)明提供了一種用于處理含氨氮廢水的復(fù)合除氨氮劑，以聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅、次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉為原料，并按照聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅的質(zhì)量比為6～8∶3～4∶2～3∶2～3∶1～2∶1～2∶1～2，以及它們的總質(zhì)量與次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量比為2～5∶2～5∶2～5∶1～2，將它們復(fù)配為復(fù)合除氨氮劑，該復(fù)合除氨氮劑用于處理含氨氮廢水時，在各成分的協(xié)同作用下，廢水中氨氮可以快速轉(zhuǎn)化為氨氮復(fù)合物沉淀，形成分散的大顆粒沉淀，從而使得廢水中氨氮沉淀更徹底，最終達(dá)到深度去除廢水中氨氮的效果。本發(fā)明的復(fù)合除氨氮劑，具有氨氮反應(yīng)速度快和沉淀效果好等優(yōu)點，是一種除氨氮性能優(yōu)異的新型藥劑，可廣泛用于處理氨氮廢水，且能夠?qū)崿F(xiàn)對氨氮廢水的深度凈化，使用價值高，應(yīng)用前景好。

21、（2）本發(fā)明還提供了一種用于處理含氨氮廢水的復(fù)合除氨氮劑的制備方法，以聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅、次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉為原料，并按照聚合硫酸亞鐵、硫酸鑭、硫酸鈰、硫酸釤、硫酸釔、硫酸鈣、硫酸硅的質(zhì)量比為6～8∶3～4∶2～3∶2～3∶1～2∶1～2∶1～2，以及它們的總質(zhì)量與次氯酸鈉、檸檬酸鉀、十二烷基硫酸鈉的質(zhì)量比為2～5∶2～5∶2～5∶1～2，將它們混合即可制得反應(yīng)速率快、沉淀效果好的復(fù)合除氨氮劑，同時該制備方法還具有工藝簡單、操作方便等優(yōu)點，適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，便于工業(yè)應(yīng)用。

22、（3）本發(fā)明還提供了一種復(fù)合除氨氮劑在處理含氨氮廢水中的應(yīng)用，先將復(fù)合除氨氮劑和含氨氮廢水混合進(jìn)行沉淀反應(yīng)，使得廢水中氨氮能夠快速轉(zhuǎn)化為分散的大顆粒氨氮復(fù)合物沉淀，再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝處理，促使大顆粒氨氮復(fù)合物沉淀團(tuán)聚，提升沉降效果，經(jīng)過濾后完成濾液與氨氮復(fù)合物沉淀的有效分離，最終實現(xiàn)廢水中氨氮的徹底去除。本發(fā)明中，通過“復(fù)合除氨氮劑+絮凝劑”多工藝聯(lián)合作用，可以將廢水中氨氮（以n計）降至低于5mg/l，而且可實現(xiàn)不同水質(zhì)的含氨氮廢水的深度處理，具有工藝簡便、操作簡單、處理成本低、處理效率高及去除效果好等優(yōu)點，有利于實現(xiàn)氨氮廢水的大規(guī)模處理，對于實現(xiàn)氨氮廢水的無害化、減量化具有重要意義。