[发明专利]一种用交联聚乙烯吡咯烷酮担体吸附净化氨氮废水的方法

说明书

本发明公开了一种用交联聚乙烯吡咯烷酮担体吸附净化氨氮废水的方法。本方法创造性的利用了交联聚乙烯吡咯烷酮对水中氨态氮的选择吸附性，其分子结构中的羰基可与氨基化合形成氢键络合物。将含有交联聚乙烯吡咯烷酮的人造沸石与生活废水混合，使其充分吸附其中的氨氮，再通过加热解吸的方式使交联聚乙烯吡咯烷酮释放出所吸附的氨氮，并以氨气的形式放出。

技术领域

本发明涉及一种用交联聚乙烯吡咯烷酮担体吸附净化氨氮废水的方法，属于环境保护中的废水处理领域。

背景技术

近年来，随着我国城镇人民生活水平的不断提高，城镇生活废水中的氮含量急剧上升，越来越多的含氮废水的任意排放给环境造成了极大的危害。氮在废水中以有机态氮、氨态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）以及亚硝态氮（NO₂^--N）等多种形式存在，而氨态氮是最主要的存在形式之一。生活废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮，主要来源于食物残渣和洗衣污水。氨氮的污染源多，排放量大，并且排放的浓度变化大。

从环境污染方面看，水环境中存在过量的氨氮会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水体发黑发臭，水质下降，对水生动植物的生存造成影响，并会导致水体富营养化。

目前，生活废水中氨氮的处理实用性较好、国内运用最多的技术为：生物脱氮法、氨吹脱汽提法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法、土壤灌溉法等。

（1）生物脱氮法：在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用，将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，然后在缺氧条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气并从废水中逸出。

（2）氨吹脱汽提法：吹脱、汽提法主要用于脱除废水中溶解气体和某些易挥发性物质。即将气体通入水中，使气与水相互充分接触，使水中溶解气体和挥发性溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。

（3）折点氯化法：折点氯化法是将氯气通入废水中达到某一点，在该点时水中游离氯含量较低，而氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多，因此，该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。

（4）化学沉淀法：化学沉淀法是向废水中投加Mg⁺和PO₄^3-，使之与氨氮生成难溶复盐MgNH₄PO₄*6H₂O（简称MAP）结晶，再通过重力沉淀使MAP从废水中分离。

（5）离子交换法：离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与废水中的其它同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。

（6）液膜法：乳状液膜法去除氨氮的机理为氨态氮易溶于膜相，它从膜相外高浓度的外侧，通过膜相的扩散迁移，到达膜相内侧与内相界面，与膜内相中的酸发生解脱反应，生成的NH₄⁺不溶于油相而稳定在膜内相中，在膜内外两侧氨浓度差的推动下，氨分子不断通过膜表面吸附，渗透扩散迁移至膜相内侧解吸，从而达到分离去除氨氮的目的。

（7）土壤灌溉法：土壤灌溉是把低浓度的氨氮废水（<50mg/L）作为农作物的肥料来使用，既为污灌区农业提供了稳定的水源，又避免了水体富营养化，提高了水资源利用率。但用于土壤灌溉的废水必须经过预处理，去除病菌、重金属、酚类、氰化物、油类等有害物质。

由于上述传统处理方法存在成本高、技术复杂、处理效果不稳定等缺点，因此，有必要摆脱现有的处理技术思路，开辟出处理生活废水中氨氮的新途径，进而开发一种全新形式的生活废水中氨氮处理技术。

发明内容