[發(fā)明專利]納米鐵鈀雙金屬?gòu)?fù)合材料的應(yīng)用及去除水體中硝酸鹽和磷酸鹽的方法和后續(xù)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410502884.0
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN104386794A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍超;史嘉璐;何宏磊;楊成;李愛民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/58
• 分類號(hào): C02F1/58;C02F1/28;C02F1/70;B01J20/26;B01J20/30;B01J20/34;B01J31/22;B01J31/40
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境功能復(fù)合材料領(lǐng)域，具體地說，涉及一種高性能環(huán)境功能復(fù)合材料，更具體地說，涉及納米鐵鈀雙金屬?gòu)?fù)合材料的應(yīng)用及去除水體中硝酸鹽和磷酸鹽的方法和后續(xù)處理方法。

背景技術(shù)

氮、磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要元素，工業(yè)和城市污水處理廠排水被認(rèn)為是造成接收水體富營(yíng)養(yǎng)化的N、P的主要來源。我國(guó)自2003年7月1日起實(shí)施《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)后，對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠出水氨氮、TN、TP提出了嚴(yán)格的要求(TN<15mg/L,TP<0.5mg/L)。目前國(guó)內(nèi)城市污水普遍采用二級(jí)生化法處理,但由于常規(guī)工藝中存在碳源、泥齡、硝酸鹽等問題，使得現(xiàn)行被廣泛應(yīng)用的生物脫氮除磷工藝系統(tǒng)對(duì)N、P的同時(shí)去除效果不佳，出水氮、磷等指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)(付樂，李樹苑，錢望新等，低碳源城市污水的強(qiáng)化脫氮除磷工藝研究，中國(guó)給水排水，2009，25(1)：26-29；陳進(jìn)軍，王長(zhǎng)偉，韓蕙等，城市污水二級(jí)硝化出水的離子交換脫氮除磷，環(huán)境化學(xué)，2009，28(6):：799-803；李彬，寧平，陳玉保等，氧化鑭改性沸石除磷脫氮研究.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(9)：56-59)。因此，針對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠二級(jí)出水中的硝酸鹽和磷酸鹽，開展深度處理特別是同步去除技術(shù)研究是勢(shì)在必行。

硝酸根的去除方法主要有生物法，物理化學(xué)法如離子交換法、膜分離法等，化學(xué)還原法如催化還原法、零價(jià)鐵還原法等。生物法對(duì)運(yùn)行參數(shù)有較嚴(yán)格的要求，且會(huì)產(chǎn)生大量剩余污泥，需要進(jìn)一步進(jìn)行處理。物理化學(xué)法只是將硝酸鹽進(jìn)行濃縮或者轉(zhuǎn)移，并沒有將其徹底去除，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量高濃度再生廢液，需要進(jìn)一步處理，增加運(yùn)行成本。催化還原法可將大部分硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓枰脷錃庾鳛檫€原劑，氫氣在使用過程中容易產(chǎn)生安全隱患，不便于工程施用(Kenji?Wada?et?al.,Effect?of?supports?on?Pd-Cu?bimetallic?catalysts?for?nitrate?and?nitrite?reduction?in?water,Catalysis?Today.2012,185:81-87.)。零價(jià)鐵具有較好的還原能力，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水體中各種污染物的去除研究。納米零價(jià)鐵因其顆粒粒徑小、還原活性強(qiáng)，已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注。但納米零價(jià)鐵易于團(tuán)聚，從而降低了其還原能力，同時(shí)納米零價(jià)鐵顆粒容易釋放到環(huán)境中去，具有一定的納米毒性。將納米零價(jià)鐵負(fù)載到一定的載體上，可以有效阻止納米顆粒的團(tuán)聚(H.Choi?et?al.,Effect?of?reaction?environments?on?the?reactivity?of?PCB(2-chlorobiphenyl)over?activated?carbon?impregnated?with?palladized?iron.J?Hazard?Mater.,2010,179:869-874；S.M.Ponder?et?al.,Surface?chemistry?and?electrochemistry?of?supported?zerovalent?iron?nanoparticles?in?the?remediation?of?aqueous?metal?contaminants.Chem?Mater.,2001,13:479-486.)，從而提高其還原效率。