本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种高效氨氮去除剂及其制备方法。
背景技术：
：近年来，随着各类氨氮引起的水体污染事件大量出现，氨氮污染的严重性日益引起人们的重视，国家也对水体中氨氮排量制订了更为严格的标准。除氨氮的方法主要有吹脱法、蒸氨法、膜过滤法、化学沉淀法等。其中，吹脱法是目前国内用于处理氨氮污水较多的方法，具有成本低、设备简单的优点。但是对于一些农药、化工企业，在生产过程中常常会不断产生高浓度的氨氮污水，氨氮含量通常在500mg/L以上，甚至可以达到几万mg/L，这些氨氮污水的排放量大、成分复杂、毒性强，采用普通的氨氮吹脱塔工艺处理效率低、耗时长而且即使长时间循环处理也很难将氨氮含量降低到300mg/L以下，甚至不能达到一般生化法处理氨氮污水的进水标准。为了提高吹脱塔工艺中氨氮去除率，现有技术一般采用加温和提高碱度的办法，但是这样一方面需要消耗大量能源或者化学试剂，增加了处理成本，另一面除氨氮效果也很有限，特别是对于一些有机氨类化合物，例如α氨基酸，无法通过加温或提高碱度的方法来实现氨氮的游离态转化。而且，由于污水中存在很多有机物、微生物或藻类，在氨氮吹脱过程中很容易在吹脱塔内沉积，造成塔壁结垢、填料堵塞，导致吹脱效率大幅度降低、能耗加大，影响设备的正常运行。技术实现要素：本发明的目的是提供了一种高效氨氮去除剂及其制备方法，以提高氨氮吹脱塔工艺对于高浓度氨氮污水的处理效率，并且能够减缓吹脱塔内污垢的产生，降低能耗，从而降低处理成本。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高效氨氮去除剂，包括重量比例占1-5％的硫酸铝、重量比例占80-90％的羧甲基纤维素钠和重量比例占5-20％的高效氧化剂。通过上述技术方案，由于吹塔内污水一般先加碱调节pH至10.0～12.0之间，污水中的氨氮主要以一水合氨的形式存在，氨气分子与水分子通过分子间氢键结合，通过重量比例占80-90％羧甲基纤维素钠中含有大量的O、H、OH等自由基和活性集团，能够破坏水分子与NH3分子间的氢键，使NH3分子摆脱水分子的结合力，同时在吹脱塔内空气的带动下将氨气吹脱出来，从而有效地提高氨气的吹脱效率，通过重量比例占1-5％的硫酸铝通能够加快污水中存在的金属离子以及酸根离子和氢氧化钙反应生产沉淀，从而，原本与NH4+结合的盐更容易发生电解，并且也更加彻底，从而使污水的中的有更多NH4+转化成为氨气并从污水中被吹提出来，从而提高了对污水中的氨氮的去除率，通过重量比例占5-20％的高效氧化剂具有高效的氧化能力，能够氧化分解有机物、微生物和藻类，减缓了这些杂质在吹脱塔上的沉积结垢，从而降低了因吹脱塔内或者填料中结垢而造成吹脱效率降低，能耗增加的情况的发生。进一步的，所述的高效氧化剂为高铁酸钾、二溴海因、溴氯海因或二溴氰基乙酰胺中的一种或两种。通过上述技术方案，高铁酸钾投入水中产生剧烈氧化反应，除了能够氧化分解有机物、微生物和藻类，减缓了这些杂质在吹脱塔上的沉积结垢，而且其分解产物Fe(OH)3胶体还具有絮凝作用，可以吸附去除水中有机及无机污染物，对重金属有特殊功效，溴氯海因、二溴海因和二溴氰基乙酰胺均为含溴高效氧化剂，具有强氧化性，能够杀死微生物，能够氧化分解有机物、微生物和藻类，减缓了这些杂质在吹脱塔上的沉积结垢，从而降低了因吹脱塔内或者填料中结垢而造成吹脱效率降低，并使得微生物体内以及污水中的的氨气、氨基酸、蛋白质以及其他的含氮有机物氧化分解，提高氨氮去除率，具有除臭的作用。进一步的，所述高效氧化剂为重量比为2.5：1的二溴海因和溴氯海因的混合物。通过二溴海因与溴氯海因按照2.5：1的重量比复配，氧化杀菌能力优于单独使用二溴海因或者溴氯海因的情况，从而具有更好的减缓水垢产生的效果，有效地减少了用量，使得药剂成本降低。进一步的，所述的高效氧化剂包括3％的硫酸铝、82％的羧甲基纤维素钠和15％的高效氧化剂。经过多次试验验证，使用该配比组成的污水作为最佳配比，具有最好的去氨氮效果。本发明的另一个目的在于提供一种高效氨氮去除剂的制备方法，本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现，包括以下步骤：(1)将硫酸铝、羧甲基纤维素钠、高效氧化剂按照上述重量比例称重，加入混合器中，转速15rpm，5-10分钟混合均匀；(2)将上述混合物置于搅拌机中，按混合物与水的重量比为2：100在搅拌机中加入去离子水，搅拌时间为30-60min，制成溶液剂。通过上述技术方案，本发明制备得一种液体氨氮去除剂，制备工艺简单，便于运输和投加，而且以液体形式的氨氮去除剂投加到污水中，减少了水体阻力，提高了氨氮去除效率。综上所述，本发明提供的一种高效氨氮去除剂及其制备方法，能够破坏水分子与NH3分子间的氢键，使NH3分子摆脱水分子的结合力，促使氨氮的游离态转化，改善了普通吹脱塔氨气的吹脱效率低的问题，显著降低高氨氮浓度的污水中的氨氮含量，不需二次处理，降低了处理成本，还可以氧化分解多种有机物、微生物或藻类，减缓塔壁结垢、填料堵塞，有效地除臭脱色且制备工艺简单。具体实施方式以下对本发明作进一步详细说明。实施例1：一种高效氨氮去除剂及其制备方法，包括：硫酸铝：4kg羧甲基纤维素钠：82kg高效氧化剂:二溴海因和溴氯海因分别为10kg和4kg制备工艺和污水处理工艺如下：(1)将硫酸铝、羧甲基纤维素钠、高效氧化剂按照上述重量比例称重，加入混合器中，转速15rpm，5-10分钟混合均匀；(2)将上述固体混合物置于搅拌机中，按混合物与水的比例为2：100在搅拌机中加入去离子水，搅拌时间：30-60min，制成溶液剂。实施例2～实施例7的区别在于组分的配比不同。表1为实施例2～实施7各组分的重量(kg)取氨氮含量为10300mg/L的污水样品，由江苏某农化有限公司提供，调节水样的碱度混合均匀后，平均分为七份，分七次加入到氨氮吹脱塔中，分别不加实施例中的高效氨氮去除剂以及加入实施例1到实施例7中的高效氨氮去除剂，在相同条件下分别用空气吹脱1小时后，分别收集处理后的水样，依照方法采用纳氏试剂分光光度法测定七份水样中上清液的含氮量。然后，按照臭阈值法测定经过加入实施例1到实施例7中的高效氨氮去除剂和不加高效氨氮去除剂处理后污水的臭味，取处理后的污水10mL加入不同体积的去离子水将污水稀释成不同浓度，从低浓度到高浓度依次闻样品的臭味，闻出臭味的水样加入水的体积越少，说明高效氨氮去除剂的除臭效果越好，结果如表2所示。表2为现有技术和实施例1～实施例7氨氮处理结果氨氮含量/(mg/L)臭阈值/水样稀释体积(mL)不加药剂556.350实施例138.210实施例225.10实施例341.410实施例430.85实施例531.45实施例627.50实施例741.35结果显示，用普通不加药剂的吹脱塔处理高浓度的氨氮污水，氨氮含量降低到556.3mg/L，用投加了本发明实施例1-实施例7的高效氨氮去除剂的吹脱塔处理同样的氨氮污水，氨氮含量降低到50mg/L以下，且用时很短，显著提高了氨氮处理的效率，而且加入实施例1-实施例7的高效氨氮去除剂后臭味明显减轻。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页1 2 3