本發明涉及工業固廢治理領域,尤其涉及一種堿渣用氨氮脫除化學調理劑。
背景技術:
1、純堿是重要的化工原料之一,被譽為化工之母,廣泛被應用在輕工、建材、化工、食品、冶金、紡織、石油、醫藥等領域。我國純堿的生產方法主要以氨堿法為主,其是通過氨氣調節溶液ph用來吸收二氧化碳生產純堿。然而每生產1t純堿將會產生0.3t工業堿渣,同時外排10m3的氨氮含量超標的堿渣液。由于堿渣脫水困難、難以利用,制堿企業大部分采取筑壩形式貯存難以治理的堿渣及堿渣液,形成了膏狀的堿渣湖、堿渣山,造成了土地資源的浪費。經過長年累月的積累,堿渣及堿渣液體量龐大,存在潰壩的風險,并且隨著環保政策的收緊,亟需快速治理。
2、常用的脫氨方法主要有生物法、物理法以及化學法。
3、生物法主要通過微生物的硝化與反硝化作用,將氨氮氧化為亞硝態氮,亞硝酸鹽被進一步氧化為硝酸鹽,最后硝酸鹽被還原為氮氣而達到了去除氨氮的目的。但生物法需要篩選特殊菌種,并且需要在一定的水體條件下進行。而堿渣液是高堿度、高含鹽量的廢水,微生物會在這樣高鹽環境中因失水發生質壁分離而死亡,即使是高耐鹽的微生物,堿渣液內有機物含量低,缺少微生物菌種生長所必需的能量和物質來源,無法快速繁殖,因而生物法不適應于堿渣液脫氮。
4、物理法主要以空氣吹脫脫氮為主。空氣吹脫法處理氨氮的基本原理:銨根離子在堿性環境中可轉化為游離態氨,然后通過氣液相互劇烈接觸,使游離氨形成n2,從而達到去除氨氮的目的。吹脫法操作簡便、工藝簡單、處理效果穩定。適用于高濃度氨氮廢水的預處理,目前廣泛應用于各類高濃度氨氮廢水的工業處理。但空氣吹脫法受水體中ph、溫度、氣液比、停留時間以及填料等因素的影響:(1)溫度低于0℃時無法進行吹脫;(2)吹脫法對中低濃度氨氮廢水處理效果不佳,且吹脫法很難一次吹脫到達標;(3)吹脫設備在實際應用過程中易出現填料積垢等問題。氨堿法的堿渣液,氨氮的濃度不高,通常在80-300mg·l-1,空氣吹脫效果不明顯。同時由于停留時間較長,對于積累的上千萬方堿渣廢液,利用吹脫法處理速度較慢,短時間內大批量處理,設備用量大,處理成本高。
5、化學法處理氨氮主要是利用nh4+與mg2+和po43-形成難溶的復鹽mgnh4po4·6h2o(磷酸銨鎂,俗稱鳥糞石,難溶于水),而達到去除氨氮的目的。氨氮廢水經化學法處理得到的磷酸銨鎂沉淀是一種含氮、磷、鎂的緩釋復合肥料,為農作物所用,變廢為寶,實現資源的合理有效利用。該方法氨氮脫除速度快效率高,但在去除氨氮的同時引入了氯離子以及余磷等,容易對環境造成二次污染。而堿渣液中含有大量的鎂源、氨氮,應用化學法脫除氨氮具備優勢,只需外加磷源即可形成鳥糞石沉淀,然而,堿渣液中含有大量的鈣鹽及其他金屬離子,也會與投加的po43-反應,使氨氮去除率降低。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明提供了一種堿渣用氨氮脫除化學調理劑,該化學調理劑可以有效改善堿渣液內的鈣鎂比以及ph,來促進磷酸銨鎂沉淀的形成,加快了堿渣液的脫氮速度,提高治理效率,解決了常規化學沉淀法在堿渣液中脫氮治理的難題,實現了堿渣液的快速治理。
2、本發明提供的堿渣用氨氮脫除化學調理劑,其特征在于,包括如下組分:
3、氨氮脫除組分0.50~0.80份,
4、激發組分0.15~0.40份;
5、螯合組分0.05~0.10份。
6、優選的,所述氨氮脫除組分為次亞磷酸鈉、磷酸鈉、偏磷酸鈉、多聚六偏磷酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀中的一種或幾種。
7、優選的,所述激發組分為碳酸鈉、硫酸鈉、草酸鈉、醋酸鈉、硅酸鈉中的一種或幾種。
8、優選的,所述螯合組分為海藻酸鈉、乙二胺四乙酸,乙二胺四乙酸鈉,檸檬酸,檸檬酸鈉、檸檬酸鐵、酒石酸鈉中的一種或幾種。
9、本發明提供的所述堿渣用氨氮脫除化學調理劑中,氨氮脫除組分具有較好的ph相容性,可以有效提供磷源,能夠在堿渣的高堿性環境下快速和銨離子、鎂離子反應,降低堿渣液的氨氮含量,多余的磷源還可以與鈣不溶物繼續反應,防止水體磷化污染;激發組分可以有效的與溶液中的鈣離子等金屬離子反應生產不溶物,起到去除離子、輔助氨氮脫除組分反應的作用,達到強化、加快鳥糞石沉淀生成的效果;螯合組分可以螯合堿渣溶液中的高價離子,保護氨氮脫除組分,改善鈣鎂比。
10、本發明還提供了一種堿渣用氨氮脫除化學調理劑的制備方法,具體步驟為,按上述質量比稱取氨氮脫除組分、激發組分和螯合組分的原料,混合均勻,即制得所述氨氮脫除化學調理劑。
11、根據本發明具體實施方案,在所述的一種堿渣用氨氮脫除化學調理劑中,混合為本領域的常規技術手段,混合過程中可以進行攪拌以使氨氮脫除組分、激發組分、螯合組分混合得更加充分,防止局部出現結塊。
12、根據本發明具體實施方案,本發明堿渣用氨氮脫除化學調理劑中,氨氮脫除組分、激發組分和螯合組分的加入順序不做具體要求,本領域技術人員可以現場作業需要合理調整該些原料的加入順序。
13、例如,在本發明具體實施方式中,可先將氨氮脫除組分投入混合器中進行混合,再將螯合組分投入混合器中進行混合,最后將激發組分投入混合器中進行混合。
14、與現有技術相比,本發明具有如下有益效果:本發明中化學調理劑主要由氨氮脫除組分、激發組分和螯合組分均勻混合而成,解決了在高鈣高鹽的堿渣治理過程中化學法脫氮效果差的問題,實現對堿渣液的氨氮快速脫除,同時避免了水體被化學調理劑污染。
1.一種堿渣用氨氮脫除化學調理劑,其特征在于,包括如下質量份的組分:
2.根據權利要求1所述的堿渣用氨氮脫除化學調理劑,其特征在于,所述氨氮脫除組分為次亞磷酸鈉、磷酸鈉、偏磷酸鈉、多聚六偏磷酸鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的堿渣用氨氮脫除化學調理劑,其特征在于,所述激發組分為碳酸鈉、硫酸鈉、草酸鈉、醋酸鈉、硅酸鈉中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的堿渣用氨氮脫除化學調理劑,其特征在于,所述螯合組分為海藻酸鈉、乙二胺四乙酸,乙二胺四乙酸鈉,檸檬酸,檸檬酸鈉、檸檬酸鐵、酒石酸鈉中的一種或幾種。
5.根據權利要求1~4任一所述的堿渣用氨氮脫除化學調理劑的制備方法,其特征在于,按上述質量份稱取的氨氮脫除組分、激發組分和螯合組分的原料,混合均勻,即制得所述氨氮脫除化學調理劑。