[發明專利]一種氨氮吸附材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711447784.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN109967030A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 狄巧玲;宋艷麗;曹碩文
• 申請（專利權）人: 上海紳涪生物科技有限公司
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/16
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 劉鋒;鄭丹

本發明公開了一種氨氮吸附材料，屬于廢水處理領域。本發明的主要步驟包括：將50?60重量份廢棄土壤，30?40重量份蛭石、5?10重量份水玻璃、1?5重量份工業級NaOH進行混合后制成原料球，并在通風狀態下在600?700℃進行煅燒得到吸附原球；將吸附原球在鹽酸溶液中浸泡后，獲得氨氮吸附材料。該制備方法創造性地使用廢棄土壤為原料，利用熔融狀態下的NaOH對土壤進行改性；同時蛭石的層狀結構發生膨潤，增加吸附比表面積。制備方法操作簡單，所得材料穩定性高，可應用于各類廢水中的氨氮吸附去除。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，涉及一種廢棄土壤的回收再利用在廢水處理技術中的應用，具體為一種氨氮吸附材料及其制備方法。

背景技術

隨著工業的快速發展，氨氮廢水排放量日益加劇。氮、磷元素造成的水體富營養化問題接踵而至，太湖等湖泊藍藻爆發事件屢見不鮮。同時，在高濃度氨氮水體中，氨氮又可通過微生物轉化為有毒的硝態氮、亞硝態氮等，對人體及水中生物有較大的毒害作用，繼而影響水生物繁殖與生存。日前，對高濃度氨氮廢水的處理日漸受到重視。氨氮的去除方法很多，目前主要有生物法、化學法、吸附及離子交換法等。吸附及離子交換法由于占地面積小、工藝簡單和操作方便等優點，常被用于氨氮廢水的處理。沸石分子篩憑借其突出的吸附性能(表面吸附和離子交換選擇性)，使其在吸附分離中被廣泛應用。目前對天然沸石及改性天然沸石去除水中氨氮的研究頗多。對于使用廢棄土壤為原料制備氨氮吸附材料的研究鮮有報道。

發明內容

本發明創新性創造性地使用廢棄土壤為原料，利用熔融狀態下的NaOH對土壤進行改性；同時蛭石的層狀結構發生膨潤，層間距變大。此制備方法操作簡單，所得材料結合了土壤較大的孔隙率和蛭石的膨潤結構，增加吸附比表面積，提高氨氮吸附性能。可應用于各類廢水中的氨氮吸附去除。

一種氨氮吸附材料的制備方法，其包括如下步驟：

(a)稱取50-60重量份廢棄土壤，30-40重量份蛭石、5-10重量份水玻璃、1-5重量份份工業級NaOH，混合；

(b)在粉碎機中粉碎，過篩，得混合均勻、顆粒度小的混合物；

(c)將步驟(b)得到的混合物在制粒設備上制成原料球；

(d)將步驟(c)所得原料球放入電爐中，在通風條件下，升溫至600-700℃，保持1.5h-3h后，停止加熱，繼續保持通風，隨爐降至室溫，獲得吸附原球；

(e)將步驟(d)獲得的吸附原球放入鹽酸中浸泡1h獲得所述氨氮吸附材料。

優選地，

步驟(b)中所述過篩為過80目篩；

步驟(c)所述原料球的直徑為直徑1～3mm；

步驟(d)所述通風風速為7-10m³/h；升溫速度為3～10℃/min，優選為5℃/min；

步驟(e)所述鹽酸的摩爾濃度為0.5-2mol/L。

所述廢棄土壤為農作物過度污染土壤、工廠廢棄土壤。

本發明還公開了由上述方法制備得到的氨氮吸附材料。

本發明還公開了所述氨氮吸附材料在廢水處理中的應用，具體為在廢水處理中吸附氨氮的應用。

有益效果

相比較傳統的沸石材料作為氨氮吸附劑，以廢棄土壤作為原料，原料廉價易得，利于降低成本。另外，天然的沸石吸附效率低，一般均會對沸石進行化學改性，然后進行燒結制球才能得以使用，進一步提高了其應用成本。本專利中的通過一步燒結工藝直接制備具有一定強度的土壤球，操作簡單，利于工業化生產。且對廢棄物有一定的再利用，有利于環境保護工業和農業的可持續發展。

具體實施方式