[發(fā)明專利]去除微污染水源水中氨氮優(yōu)化級配改性沸石濾料的制備方法及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710293189.1
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107051378A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔艷麗;陳忠林;沈吉敏;樊磊濤;武曉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 侯靜

去除微污染水源水中氨氮優(yōu)化級配改性沸石濾料的制備方法及其使用方法，本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域。本發(fā)明要解決在水處理中現(xiàn)有沸石的機(jī)械強(qiáng)度不高，在濾池的反沖洗中損耗率較高的技術(shù)問題。改性沸石濾料的制備方法：一、改性天然沸石粉；二、煅燒制備沸石濾料A；三、改性天然顆粒沸石，制得沸石濾料B；四、優(yōu)化級配。使用方法，控制濾速為6～12m/h。本發(fā)明綜合考慮污染物特質(zhì)，使用環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本等因素，選擇合適的改性方法和優(yōu)化級配，提高了沸石的機(jī)械強(qiáng)度和對氨氮單位吸附容量，強(qiáng)化新型沸石濾料對氨氮的去除，對水源水季節(jié)性氨氮的處理有著重要的參考意義。本發(fā)明制備的改性沸石濾料用于水處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氨氮是微污染源水中的一種重要污染物，也是引起水體富營養(yǎng)化的主要因素之一。在飲用水常規(guī)處理工藝中，一方面，水中的氨氮與氯消毒劑反應(yīng)產(chǎn)生氯胺、氯化氰等副產(chǎn)物，大大增加了需氯量和消毒副產(chǎn)物生成量。另一方面，由于出水廠中的氨氮存在使得給水管網(wǎng)中自養(yǎng)菌的大量繁殖，將造成水質(zhì)惡化與管網(wǎng)腐蝕。沸石是一種天然礦物，在水處理工藝中常用作為吸附劑，但它同時還兼有離子交換劑和過濾劑的作用。沸石去除氨氮是利用沸石對陽離子的選擇性交換和再生特性，但沸石的機(jī)械強(qiáng)度不高，在濾池的反沖洗中損耗率較高，需預(yù)先進(jìn)行一些改性處理才能用于做濾池的濾料。因此對沸石進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男裕⑶疫M(jìn)行優(yōu)化級配，強(qiáng)化新型沸石濾料對氨氮的去除，對水源水季節(jié)性氨氮的處理有著重要的參考意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決在水處理中現(xiàn)有沸石的機(jī)械強(qiáng)度不高，在濾池的反沖洗中損耗率較高的技術(shù)問題，而提供去除微污染水源水中氨氮優(yōu)化級配改性沸石濾料的制備方法及其使用方法。

去除微污染水源水中氨氮優(yōu)化級配改性沸石濾料的制備方法，具體是按照以下步驟進(jìn)行的：

一、用水沖洗天然沸石粉，然后采用濃度為1.0mol/L氯化鈉溶液浸泡24h，再用水沖洗，烘干，研磨，過篩，得到改性沸石粉；其中天然沸石粉粒徑為0.5～8mm；

二、將步驟一得到的改性沸石粉、水、硅酸鈉和活性炭粉混合均勻，壓制成Φ＝1～3mm，H＝4～8mm圓柱狀濾料，干燥，放入馬弗爐內(nèi)程序升溫爐中煅燒，控制煅燒溫度為200～500℃，制得沸石濾料A；其中，按質(zhì)量份數(shù)，改性沸石粉為100份，水為15～20份，硅酸鈉為8～15份，活性炭粉為1～3份；

三、將粒徑為0.5～8.0mm的天然顆粒沸石，用水沖洗，然后采用濃度為1.0mol/L氯化鈉溶液浸泡24h，放入程序分段升溫爐中煅燒，控制煅燒溫度為150～400℃，然后將沸石放入濃度為1.0mol/L的氯化鈉溶液中浸泡24h，干燥，制得沸石濾料B；

四、將步驟二得到的沸石濾料A和步驟三沸石濾料B進(jìn)行優(yōu)化級配，沸石濾料A在上層，沸石濾料B在下層，沸石濾料A與沸石濾料B的濾層厚度比為2:7～1:1，濾層總厚度0.7～1.2m，完成去除微污染水源水中氨氮優(yōu)化級配改性沸石濾料的制備方法。

利用所述的制備方法制備的去除微污染水源水中氨氮優(yōu)化級配改性沸石濾料的使用方法，在使用時控制濾速為6～12m/h，當(dāng)沸石濾料A和沸石濾料B吸附飽和時，取出，用水沖洗干凈，分別放入濃度為0.8～2.0mol/L的氯化鈉溶液中，浸漬24h，沖洗至中性，在溫度為105℃條件下烘干2h，繼續(xù)重復(fù)使用。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明綜合考慮污染物特質(zhì)，使用環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本等因素，選擇合適的改性方法和優(yōu)化級配，提高了沸石的機(jī)械強(qiáng)度和對氨氮單位吸附容量，強(qiáng)化新型沸石濾料對氨氮的去除，對水源水季節(jié)性氨氮的處理有著重要的參考意義。本發(fā)明利用制備改性沸石濾料進(jìn)行優(yōu)化級配和優(yōu)化濾層厚度雙層濾料，濾料A質(zhì)輕比重小，濾料B比重大，改性后機(jī)械強(qiáng)度較高，不易破碎，在進(jìn)行反沖洗時，不會明顯的摻混現(xiàn)象，在一定的濾速范圍內(nèi)，能有效的吸附微污染水中低濃度的氨氮，且濾料可再生重復(fù)利用。

本發(fā)明制備的改性沸石濾料用于水處理。

附圖說明