[发明专利]一种尿素化工废水脱氮方法

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，具体说是一种尿素化工废水脱氮方法。

技术背景

我国是农业大国，而尿素是全世界使用量最大的氮肥品种，是含氮量最高的肥料，理化性质稳定，可适用于任何土壤和作物，可做根外是非使用。同时尿素也是塑料、医药、食品等工业以及制造三聚氰胺、脲醛树脂、炸药和稳定剂等化工产品的重要原料，因此尿素的需求量及产量很大。然而生产每吨尿素，理论上需排出0.3t水。尿素生产废水中普遍夹带着一定的尿素，一般质量分数为0.09%左右，同时夹带着2%-5%的氨。通常这部分水先解析回收部分氨，然后再排放，但排放的水中还有部分氨和尿素。这些废水直接排放，不仅损失了尿素，而且使水体富营养化，造成环境污染。如果直接作为补充循环冷却水再利用，又会因为尿素的晶间作用严重腐蚀设备，所以必须对尿素废水进行处理。

高浓度尿素废水作为石化废水的一种，具有水质、水量不稳定，可生化性差，水温较高，组成复杂，污染物浓度高的特点，给尿素废水的处理造成一定困难。目前尿素废水处理技术主要有：化学催化水解法，尿素酶水解法、生物水解法等。但现在还没有找到一种现实可行的办法能够达到令人满意的效果。生物技术利用微生物处理尿素废水，微生物将尿素水解为NH4和CO2，以达到去除尿素的目的。生物技术利用微生物处理尿素废水具有操作简单，成本低且有一定的抗冲击负荷等优点，在含尿素工业废水的处理中得到了广泛的应用。但生物技术处理高浓度尿素废水过程中，尿素经过微生物的作用转化为氨氮，然后高浓度的氨氮对微生物有抑制作用，阻碍了氨氮的进一步转化，不利于废水的处理效果。因此开发高效处理高浓度尿素废水的新技术刻不容缓。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种一种尿素化工废水脱氮方法，具体技术方案为：

一种尿素化工废水脱氮方法，其特征在于：首先将尿素废水经过好氧池，使得废水中的高浓度尿素转化为氨氮；然后将质量比为200-300ppm的烘干的纳米材料加入到氨化后的尿素废水中，搅拌30-60分钟，分离即可，最终可将TN为300-1000mg/l的尿素废水降到10mg/l以下。

所述好氧池为SBR(序列间歇式活性污泥法Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）反应器，一个反应周期共8.0h，进水阶段时间：0.5h-1.0h，好氧反应阶段时间：5.0h-7.0h，沉淀阶段时间：0.5h-1.0h，排水阶段时间：0.5h-1.0h。

所述的纳米材料的制作方法为：（1）首先取褐铁矿粉碎、150-200目过筛，得到均匀颗粒，并将其磨碎至纳米级；（2）将磨碎的颗粒依次经饱和氢氧化钠、浓盐酸、乙醇溶液浸泡，并在外加磁场下分离，得沉淀物；（3）往沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，以增强沉淀物表面氢键作用力；（4）将酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合脱氮剂中，搅拌30～60min；（5）沉淀后用去离子水清洗3遍，在氮气保护条件下烘干。

所述有机复合脱氮剂为酰胺、丙烯醇、乙酸乙酯、异丁基苯和环氧乙烷中的两种或三种混合而成。

所述有机复合脱氮剂各组分以质量比计，酰胺30-50丙烯醇20-60乙酸乙酯20-70异丁基苯10-60环氧乙烷10-60。

本发明的优点是：

本发明使氨化后尿素废水中氨氮去除能力达到已有某些有机复合脱氮剂结合吹脱法的效果，同时避免了高浓度氨氮废水处理过程中对生物处理中微生物的毒害作用。

具体实施方式

实施例1

首先将尿素废水经过好氧池，使得废水中的高浓度尿素转化为氨氮；然后将质量比为200ppm的烘干的纳米材料加入到氨化后的尿素废水中，搅拌60分钟，分离即可，最终可将TN为1000mg/l的尿素废水降到9mg/l。

所述好氧池为SBR反应器，一个反应周期共8.0h，进水阶段时间：1.0h，好氧反应阶段时间：7.0h，沉淀阶段时间：0.5hh，排水阶段时间：0.5hh。

所述的纳米材料的制作方法为：（1）首先取褐铁矿粉碎、过筛，得到均匀颗粒；（2）将粉碎的颗粒依次经饱和氢氧化钠、浓盐酸、乙醇溶液浸泡，并在外加磁场下分离，得沉淀物；（3）往沉淀物中加入氧丙二腈进行极性化，以增强沉淀物表面氢键作用力；（4）将酸洗、碱浸和极化后的纳米材料浸入有机复合脱氮剂中，搅拌45min；（5）沉淀后用去离子水清洗3遍，在氮气保护条件下烘干。

所述有机复合脱氮剂为酰胺、丙烯醇、乙酸乙酯、异丁基苯和环氧乙烷中的两种或三种混合而成。