最新一种利用臭氧和树叶去除水中氨氮的方法资料

一种利用臭氧及树叶去除水中氨氮的方法

（一）技术领域

本发明涉及一种利用臭氧和树叶协同作用去除水中氨氮的方法。尤其涉及到臭氧氧化技术和杨柳科树叶吸附的协同作用。

（二）背景技术

水体中的氨氮会造成湖泊和河流的富营养化，减少溶解氧浓度，并对水体中的鱼类等水生物产生毒害；同时氨氮也会腐蚀、堵塞管道和用水设备。很多国家对饮用水中的氨氮浓度都有严格限定，根据我国2002 年建设部I 类水质标准，饮用水中氨氮的允许浓度为0.5mg/L。现有的技术中，对氨氮的去除方法主要有生物脱氮法、空气吹脱法、离子交换法、折点氯化法、催化湿式氧化法等。一般物化法处理水中氨氮的原理是通过吸附、吹脱、渗滤、化学沉淀等方法将水中的氨氮从污水中分离出来，从而使水中的氨氮含量降低到规定的范围。物理吸附需要利用沸石中的阳离子和废水中的NH3-N进行交换以达到脱氮的目的，但应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题，利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的方法操作虽然方便，氨氮回收率高，但研究表明运行中需加碱，加碱量与废水中氨氮浓度成正比，而且膜分离技术目前尚在研究阶段，并不是十分的成熟。MAP沉淀法(又称磷酸铵镁沉淀法)去除污水中氨氮目前应用的也比较广泛，但加药量和药剂成本均不容乐观。

中国专利CN101041503A提供了一种臭氧催化氧化强化去除水中氨氮的方法，该方法是通过在反应器中布置催化剂、控制臭氧和废水的接触时间以及催化剂和布满臭氧的废水的接触时间来实现的，而

所采用的催化剂为沸石或改性沸石、活性氧化铝、活性炭、硅藻土、硅胶或陶粒中一种或几种。但由于采用的催化剂吸附容量的关系，处理过程均需涉及催化剂的最终处置问题，费用较为昂贵。

（三）发明内容

本发明提供了一种利用臭氧方法去除废水中氨氮的新思路，众所周知，植物具有净化空气、土壤和水的功能，而植物树叶也同样具有这样的功能，本发明即采用了臭氧氧化和树叶吸附协同作用的技术方案，成功去除了实验水样中的氨氮。

本发明将所述的臭氧和树叶协同的技术方案用于处理水样中的氨氮，所述的协同反应的工艺条件具体按照如下进行：将取回的树叶自然干燥或在50±2℃左右的温度下加热干燥4-6h，然后粉碎成40目-100目的树叶粉末待用。将500mL含有500~2000mg/L、pH调到9.5-10.5的氨氮溶液加入臭氧反应器中。称取0.5-1.5g树叶粉末加入，然后通入臭氧，臭氧化氧气进气流量为0.167L/min~0.67L/min，臭氧投加量为10-80mg·min-1；反应进行到10min后，氨氮的去除率为76%~92%。就单独臭氧化处理而言，对氨氮水溶液的处理效果并不明显，反应进行到10min时，氨氮去除率仅为21%~42%。如单独采用树叶吸附，当投加量达到1.5g时，氨氮的去除率约为25%。以氨氮浓度为1200mg/L为例，采用单独臭氧氧化，臭氧化氧气进气流量为0.541L/min，臭氧投加量为65mg·min-1时，反应到10min时氨氮去除率为37%，采用单独树叶吸附，当投加量达到1.3g时，氨氮的去除率为25%。而同样条件下采用臭氧和树叶同时作用，10min后氨氮的去除率为84%，效率比单独臭氧氧化和树叶吸附的总和还要高，可知这两种技术不仅具有协同效应，树叶的加入同时也给臭氧氧化起到

了催化的作用。

本发明与催化剂和臭氧协同相比，简化了工艺操作，减少了反应成本，反应结束后，可以用过滤法分离废水和树叶残渣，树叶残渣可以采用燃烧法处理，不会产生污染公害。

（四）附图说明

图1为本发明利用臭氧和树叶协同作用去除水中氨氮的实验装置图。

（五）具体实施方式

下面以具体实例来说明本发明的技术方案。

实施例1

配制含有500mg/L的氨氮溶液，加碱液调节pH到10.0，然后加入到臭氧反应器中，同时加入准备好的0.5g柳叶粉末，并且通入臭氧。

设定臭氧化氧气进气流量为0.167L/min,臭氧投加量为10mg·min-1。实验开始，反应10min后取样检测。

作为对比效果，在相同的实验条件下，同时做了单独臭氧化和单独树叶吸附去除同浓度氨氮的实验进行对比。

氨氮检测方法：纳氏比色法。

水样处理10min后效果如表1：

表1

实施例2

配制含有1500mg/L的氨氮溶液，加碱液调节pH到10.5，然后加入到臭氧反应器中，同时加入准备好的1.2g杨叶粉末，并且通入臭氧。

设定臭氧化氧气进气流量为0.67L/min,臭氧投加量为80mg·min-1。实验开始，反应10min后取样检测。

作为对比效果，在相同的实验条件下，同时做了单独臭氧化和单独树叶吸附去除同浓度氨氮的实验进行对比。

氨氮检测方法：纳氏比色法。

水样处理10min后效果如表2：

表2

实施例3

配制含有2000mg/L的氨氮溶液，加碱液调节pH到9.5，然后加入到臭氧反应器中，同时加入准备好的0.8g杨叶粉末，并且通入臭氧。

设定臭氧化氧气进气流量为0.46L/min,臭氧投加量为

45mg·min-1。实验开始，反应10min后取样检测。

作为对比效果，在相同的实验条件下，同时做了单独臭氧化和单独树叶吸附去除同浓度氨氮的实验进行对比。

氨氮检测方法：纳氏比色法。

水样处理10min后效果如表3：

表3

实施例4

配制含有1350mg/L的氨氮溶液，加碱液调节pH到10.5，然后加入到臭氧反应器中，同时加入准备好的1.5g柳叶粉末，并且通入臭氧。

设定臭氧化氧气进气流量为0.67L/min,臭氧投加量为80mg·min-1。实验开始，反应10min后取样检测。

作为对比效果，在相同的实验条件下，同时做了单独臭氧化和单独树叶吸附去除同浓度氨氮的实验进行对比。

氨氮检测方法：纳氏比色法。

水样处理10min后效果如表4：

表4