[發明專利]一種用交聯聚乙烯吡咯烷酮擔體吸附凈化氨氮廢水的方法

在審

• 申請號: 201810281421.4
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN108383194A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 葉澄
• 申請（專利權）人: 杭州啟澄科技有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/26;C02F101/16
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本發明公開了一種用交聯聚乙烯吡咯烷酮擔體吸附凈化氨氮廢水的方法。本方法創造性的利用了交聯聚乙烯吡咯烷酮對水中氨態氮的選擇吸附性，其分子結構中的羰基可與氨基化合形成氫鍵絡合物。將含有交聯聚乙烯吡咯烷酮的人造沸石與生活廢水混合，使其充分吸附其中的氨氮，再通過加熱解吸的方式使交聯聚乙烯吡咯烷酮釋放出所吸附的氨氮，并以氨氣的形式放出。

技術領域

本發明涉及一種用交聯聚乙烯吡咯烷酮擔體吸附凈化氨氮廢水的方法，屬于環境保護中的廢水處理領域。

背景技術

近年來，隨著我國城鎮人民生活水平的不斷提高，城鎮生活廢水中的氮含量急劇上升，越來越多的含氮廢水的任意排放給環境造成了極大的危害。氮在廢水中以有機態氮、氨態氮（NH₄⁺-N）、硝態氮（NO₃^--N）以及亞硝態氮（NO₂^--N）等多種形式存在，而氨態氮是最主要的存在形式之一。生活廢水中的氨氮是指以游離氨和離子銨形式存在的氮，主要來源于食物殘渣和洗衣污水。氨氮的污染源多，排放量大，并且排放的濃度變化大。

從環境污染方面看，水環境中存在過量的氨氮會造成水體中溶解氧濃度降低，導致水體發黑發臭，水質下降，對水生動植物的生存造成影響，并會導致水體富營養化。

目前，生活廢水中氨氮的處理實用性較好、國內運用最多的技術為：生物脫氮法、氨吹脫汽提法、折點氯化法、化學沉淀法、離子交換法、液膜法、土壤灌溉法等。

（1）生物脫氮法：在好氧條件下，通過好氧硝化菌的作用，將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽，然后在缺氧條件下，利用反硝化菌（脫氮菌）將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣并從廢水中逸出。

（2）氨吹脫汽提法：吹脫、汽提法主要用于脫除廢水中溶解氣體和某些易揮發性物質。即將氣體通入水中，使氣與水相互充分接觸，使水中溶解氣體和揮發性溶質穿過氣液界面，向氣相轉移，從而達到脫除污染物的目的。

（3）折點氯化法：折點氯化法是將氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量較低，而氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時，水中的游離氯就會增多，因此，該點稱為折點，該狀態下的氯化稱為折點氯化。

（4）化學沉淀法：化學沉淀法是向廢水中投加Mg⁺和PO₄^3-，使之與氨氮生成難溶復鹽MgNH₄PO₄*6H₂O（簡稱MAP）結晶，再通過重力沉淀使MAP從廢水中分離。

（5）離子交換法：離子交換的實質是不溶性離子化合物（離子交換劑）上的可交換離子與廢水中的其它同性離子的交換反應，是一種特殊的吸附過程，通常是可逆性化學吸附。

（6）液膜法：乳狀液膜法去除氨氮的機理為氨態氮易溶于膜相，它從膜相外高濃度的外側，通過膜相的擴散遷移，到達膜相內側與內相界面，與膜內相中的酸發生解脫反應，生成的NH₄⁺不溶于油相而穩定在膜內相中，在膜內外兩側氨濃度差的推動下，氨分子不斷通過膜表面吸附，滲透擴散遷移至膜相內側解吸，從而達到分離去除氨氮的目的。

（7）土壤灌溉法：土壤灌溉是把低濃度的氨氮廢水（<50mg/L）作為農作物的肥料來使用，既為污灌區農業提供了穩定的水源，又避免了水體富營養化，提高了水資源利用率。但用于土壤灌溉的廢水必須經過預處理，去除病菌、重金屬、酚類、氰化物、油類等有害物質。

由于上述傳統處理方法存在成本高、技術復雜、處理效果不穩定等缺點，因此，有必要擺脫現有的處理技術思路，開辟出處理生活廢水中氨氮的新途徑，進而開發一種全新形式的生活廢水中氨氮處理技術。

發明內容