[發明專利]一種快速實現銨離子篩再生的氧化還原方法

有效

• 申請號: 201710047479.8
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106694060B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 陳亦力;李天玉;莫恒亮;李鎖定;楊志濤;孟曉冬;高士強;張國軍;李琨
• 申請（專利權）人: 天津碧水源膜材料有限公司
• 主分類號: B01J49/50
• 分類號: B01J49/50;C02F1/42
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

本發明公開了一種快速實現銨離子篩再生的氧化還原方法，針對目前離子篩再生方法單一且再生過程中材料溶損率較高，再生效率低的問題，本申請的目的在于提供一個離子篩再生的新思路，使其不局限于離子交換再生的機理，而是采用氧化還原機理再生銨離子篩；突破現有的酸再生離子篩造成材料的高溶損問題，由于亞硝酸根的弱氧化性將銨離子氧化的同時對二氧化錳骨架基本無任何影響，使得每次再生銨離子篩過程中錳的溶損率均低于萬分之三；提供一種離子篩的高效的再生方法，傳統硝酸再生時間長至3天，本申請中再生方案可在40分鐘內使其再生率達到95％以上。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種快速實現銨離子篩再生的氧化還原方法。

背景技術

我國水資源現狀為水資源短缺且分布不均勻，供水不足和水資源污染嚴重是我們面臨的難題，并且也是制約城市可持續發展的重要因素；長期以來市政污水的處理主要集中于去除COD、SS、色度、濁度等，對于氨氮的處理在目前的中水處理技術中并無特別高效的方法，常規方法無法對氨氮實現高效去除，出水氨氮含量超標，排放到江河湖海中又會引發一系列的環境問題，如水體富營養化、藻類異常繁殖頻發等，所以含氨氮污染水的處理越來越受到人們的重視。

離子交換法是用離子交換劑對待處理水中的離子進行離子交換去除有害離子的方法，該方法對水質影響小而被人們普遍認為是非常有前途的方法，離子篩由于其優異的選擇性被作為資源回收的一種手段而廣受重視，但其再生條件及材料溶損問題一直是該領域存在的技術性難題。文獻(于占花，《隱鉀型錳礦型鉀離子篩的制備及應用》，中國海洋大學，2010)中提到了鉀離子篩的酸洗再生方法，并且對硫酸、鹽酸、硝酸再生處理后的再生率和溶損率做了較為詳細的工作，結果表示硝酸的再生效果好、溶損率低，在經過濃度實驗優化得到0.5mol/L硝酸處理效果最好，處理時間5h～3天不等，但此時的錳溶損情況仍高達13.12％；文獻(石西昌，尖晶石型鋰離子篩的制備及其吸附性能，中南大學學報，2011,8)中所述鋰離子篩λ-MnO₂的洗脫條件為0.5mol/L鹽酸，再生時間10h～3天不等，但離子篩本體材料的溶損率可高達15％。上述再生方法再生效率均較低，再生時間甚至長至三天，而本申請中的再生方法可在40分鐘內使其再生率達到95％以上，再生效率高效，再生方法便捷，再生原料相對于硝酸再生方法更加安全。

水體中的氨氮超標是引發水體富營養化的重要原因，離子交換法作為含氨氮廢水的處理方法之一，其具有的高效便捷、對水質影響小等優點使其越來越受到人們的重視，其中銨離子篩是目前最具發展前景的選擇性除銨離子材料，但目前離子篩的再生方法局限于濃酸溶液再生，該再生方法由于需要比較高的酸濃度，很難工業化應用，并且此方法再生時的溶損問題一直是離子篩工業化的主要障礙之一。

針對目前離子篩再生方法單一，且再生過程中材料溶損率較高，再生效率低的問題，本申請的目的在于提供一個離子篩再生的新思路，使其不局限于離子交換再生的機理，而是采用氧化還原機理再生銨離子篩；本申請的目的在于突破現有的酸再生離子篩造成材料的高溶損問題，由于亞硝酸根的弱氧化性將銨離子氧化的同時對二氧化錳骨架基本無任何影響，使得每次再生銨離子篩錳的溶損率均低于萬分之三；本申請的目的還在于提供一種離子篩的高效的再生方法，相比于傳統硝酸再生時間長至3天，本申請中的再生方案可在40分鐘使其再生率達到95％以上。

發明內容

針對目前離子篩再生方法單一且再生過程中材料溶損率較高，再生效率低的問題，本申請的目的在于提供一個離子篩再生的新思路，使其不局限于離子交換再生的機理，而是采用氧化還原機理再生銨離子篩；突破現有的酸再生離子篩造成材料的高溶損問題，由于亞硝酸根的弱氧化性將銨離子氧化的同時對二氧化錳骨架基本無任何影響，使得每次再生銨離子篩過程中錳的溶損均低于萬分之三；提供一種離子篩的高效的再生方法，傳統硝酸再生時間長至3天，本申請中再生方案可在40分鐘內使其再生率達到95％以上。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種快速實現銨離子篩再生的氧化還原方法，所述還原方法的步驟如下：