[發(fā)明專利]利用河道底泥制備的脫氮劑及其方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710600494.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107684897A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃威;姜霞;陳星;王坤;陸瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/16;C02F101/38
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11348
• 代理人: 王偉鋒,劉鐵生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固體廢棄物資源化利用及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用河道底泥制備脫氮劑的方法。

背景技術(shù)

河道底泥中富含大量的有機質(zhì)、氮磷營養(yǎng)鹽和重金屬等物質(zhì)，是造成河道黑臭的重要“源”和“匯”。黑臭河道底泥中污染物的去除以及疏浚后底泥的處理處置問題一直是固廢和水處理行業(yè)的熱點問題。相關(guān)研究表明，經(jīng)疏浚后的黑臭河道底泥，用作路基、農(nóng)田肥料、改性濾料等，均起到一定資源化效果，但在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了一些問題：1)雖然疏浚后的黑臭河道底泥有部分應(yīng)用于農(nóng)田肥料、路基等材料應(yīng)用領(lǐng)域，但畢竟使用量有限，且實際效果并不理想；此外，當大型河道底泥疏浚后，大量底泥亟待處理，小規(guī)模的農(nóng)田肥料和路基的使用并不能滿足大量底泥的資源化利用；2)黑臭河道底泥經(jīng)一些手段改性，用于水處理行業(yè)。但其本身具有較高含量的污染物，從而直接導(dǎo)致水處理效果不佳，在改性過程中一些參數(shù)，如固液比、pH、溫度等最佳配比條件的不確定，會導(dǎo)致黑臭河道底泥資源化利用的成本上升。

氮作為富營養(yǎng)化過程中的一種關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì)，過量的氮會造成水草、藍藻等生物大量繁殖，大量消耗水中溶解氧，導(dǎo)致水生生物缺氧死亡，對河道黑臭現(xiàn)象有著直接影響。國內(nèi)外去除廢水中氮技術(shù)包括生物脫氮法、化學(xué)沉淀法、化學(xué)氧化法、膜分離法、吹脫法和化學(xué)吸附法等處理技術(shù)，其中通過吸附法制得的脫氮劑種類繁多且廉價易得，工藝簡單，易于控制而成為當前脫氮技術(shù)的研究熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于，提供一種新型的利用河道底泥制備的脫氮劑及其方法和應(yīng)用，所要解決的技術(shù)問題是使其實現(xiàn)水體中氮的有效去除和河道底泥的資源化利用，從而更加適于實用。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種利用河道底泥制備的脫氮劑的方法，其包括:

1)將河道底泥烘干、研磨過篩處理后，進行酸洗、研磨、清洗并干燥，得到底泥顆粒；

2)將所述的底泥顆粒煅燒，得到底泥多孔材料；

3)將所述的多孔底泥材料與鈉鹽溶液混合，調(diào)節(jié)pH至2.5-3.5，振蕩、過濾、干燥，得到脫氮劑。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。

優(yōu)選的，前述的利用河道底泥制備的脫氮劑的方法，其中，步驟1)中的過篩處理的目數(shù)為100-150目。

優(yōu)選的，前述的利用河道底泥制備的脫氮劑的方法，其中，步驟1)中的酸洗中的酸為鹽酸。

優(yōu)選的，前述的利用河道底泥制備的脫氮劑的方法，其中，步驟2)中的煅燒條件為450-550℃煅燒2-4h。

優(yōu)選的，前述的利用河道底泥制備的脫氮劑的方法，其中，步驟3)中的鈉鹽為氯化鈉、硝酸鈉和硫酸鈉中的至少一種。

優(yōu)選的，前述的利用河道底泥制備的脫氮劑的方法，其中，步驟3)中的鈉鹽溶液的濃度為0.1-0.4mol/L。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種利用河道底泥制備的脫氮劑，由上述的方法制備而得。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。

優(yōu)選的，前述的利用河道底泥制備的脫氮劑，其中所述的利用河道底泥制備的脫氮劑的比表面積為13.87-16.32m²/g，孔容為9.23-11.38cm³/g。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種利用河道底泥制備的脫氮劑的應(yīng)用，以前述的利用河道底泥制備的脫氮劑對廢水中的氮進行去除，所述的利用河道底泥制備的脫氮劑的氮去除率大于88％。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用河道底泥制備的脫氮劑及其方法和應(yīng)用至少具有下列優(yōu)點：

本發(fā)明對河道底泥進行煅燒處理，大大改變了底泥顆粒的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)，使其多呈多孔狀結(jié)構(gòu)，增加了總比表面積；通過河道底泥的改性，增加了底泥的資源化利用率；通過調(diào)節(jié)底泥樣品與無機鈉鹽的摩爾濃度，尋求除氮效率最高的反應(yīng)條件，以用于污水的脫氮處理。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細說明如后。

具體實施方式