[發明專利]一種去除水中氨氮的催化劑的制備方法及其應用方法

在審

• 申請號: 202010098605.4
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111167453A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 王文瑜;劉海龍
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;C02F1/72;C02F101/16
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

一種去除水中氨氮的催化劑的制備方法及其應用方法，屬于環境保護中水處理技術領域，可解決現有技術處理污水易造成二次污染，處理條件苛刻的問題，本發明將銅鹽和鐵鹽按比例加入蒸餾水中，攪拌均勻，再加入聚乙二醇為分散劑，超聲分散10~20min，再加入濃氨水，調節pH值至中性，靜置，陳化，過濾，干燥，在300~500℃下煅燒2~3h，得到納米氧化銅?氧化鐵復合催化劑材料。采用過氧化氫作為氧化劑應用于氨氮廢水的處理，納米氧化銅?氧化鐵復合材料作催化劑，效果明顯。而且不會造成二次污染。

技術領域

本發明屬于環境保護中水處理技術領域，具體涉及一種去除水中氨氮的催化劑的制備方法及其應用方法。

背景技術

氨氮污染是水處理中普遍存在的問題。以游離氨（NH₃）和銨離子（NH₄⁺）形式存在的氮受污染水體的氨氮叫水合氨，也稱非離子氨。非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子，氨氮是水體中的營養素，可導致水富營養化現象產生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害。氨氮廢水主要來源于化肥、焦化、石化、制藥、食品、垃圾填埋場等，大量氨氮廢水排入水體不僅引起水體富營養化、造成水體黑臭，給水處理的難度和成本加大，甚至對人群及生物產生毒害作用，針對氨氮廢水的處理工藝有生物法、物化法的各種處理工藝等。

目前，國內外對高濃度氨氮廢水的治理主要采取加堿吹脫法，電解法，MAP沉淀法，離子交換法，折點氯化法等技術；對低濃度氨氮廢水的治理，主要有吸附法，化學氧化法，生化法等技術。每種方法都存在一定的缺陷，較為常用的方法為生化法，它主要是采用硝化-反硝化原理，處理成本降低，但反應速度較慢，通常需要較長的水力停留時間，因而需要較大的構筑物，占地面積較大。

因此，采取一種新的氨氮處理方法迫在眉睫。

發明內容

本發明針對現有技術處理污水易造成二次污染，處理條件苛刻的問題，提供一種去除水中氨氮的催化劑的制備方法及其應用方法。

本發明采用如下技術方案：

一種去除水中氨氮的催化劑的制備方法，包括如下步驟：

將銅鹽和鐵鹽按比例加入蒸餾水中，攪拌均勻，再加入聚乙二醇為分散劑，超聲分散10~20min，再加入濃氨水，調節pH值至中性，靜置，陳化，過濾，干燥，在300~500℃下煅燒2~3h，得到納米氧化銅-氧化鐵復合催化劑材料。

所述銅鹽和鐵鹽的摩爾比為1:0.8~1.2。

一種去除水中氨氮的催化劑的應用方法，包括如下步驟：

將納米氧化銅-氧化鐵復合催化劑材料按比例加入到氨氮濃度為50mg/L~100mg/L的廢水中，按比例，再緩慢加入過氧化氫，邊加入邊攪拌，加完后再以轉速50rpm均勻攪拌20～30分鐘，靜置到泥水分離，出水達到治理要求。

所述納米氧化銅-氧化鐵復合催化劑材料與氨氮廢水的比例為0.5g/L~0.7g/L。

所述過氧化氫與氨氮質量比為7.5~15:1。

本發明的有益效果如下：

通過本發明的制備方法制備的催化劑對氨氮具有很好的去除效果。可以用于污水除氨。本發明采用過氧化氫作為氧化劑應用于氨氮廢水的處理，納米氧化銅-氧化鐵復合材料作催化劑，效果明顯。而且不會造成二次污染。

具體實施方式

實施例

制備：將適量銅鹽和鐵鹽按照摩爾比為1:1加入蒸餾水中，攪拌均勻，再加入聚乙二醇作為分散劑，超聲分散20min，再加入濃氨水，調節pH值至中性，靜置，陳化，過濾，干燥，在400℃下煅燒3小時，得到納米氧化銅-氧化鐵復合催化劑材料。

實施：將制得的納米氧化銅-氧化鐵復合材料，按照0.6g/L加入到氨氮濃度為50mg/L的廢水中，再緩慢加入過氧化氫，按照H₂O₂與氨氮質量比為15：1，邊加入邊攪拌，加完后再以轉速50rpm均勻攪拌30分鐘，靜置到泥水分離，出水達到治理要求。