[發明專利]一種新型具有自養與異養耦合作用的鐵基質高效催化載體

在審

• 申請號: 202010161285.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111229252A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 陳斌;楊繼勇;胡西龍;寇天亮
• 申請（專利權）人: 北京和眾大成環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J32/00;C02F1/70;C02F101/16
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本發明提供了一種新型具有自養與異養耦合作用的鐵基質高效催化載體，包括以下重量份數的各原料：零價鐵40.000?98.000份，活性炭粉5.000?28.000份，水玻璃4.500?17.500份，硅酸鹽水泥1.000?6.000份，多元金屬催化劑0.500?6.000份；本發明提供一種能夠提高污水中NO₃^??N還原效率，并減小水體PH對還原反應的抑制，同時能夠減少還原過程中NO₂^–?N和NH₄⁺?N生成的新型鐵基質高效催化脫氮載體，且PH值6?9范圍內具備良好的處理效果，實現真正意義上的TN脫除，同時也對污水中的磷具有良好的凈化效果。

技術領域

本發明涉及污水處理，具體是一種新型具有自養與異養耦合作用的鐵基質高效催化載體。

背景技術

我國環境水體中NO₃^--N污染不斷加重，而污水廠排水是環境水體中NO₃^--N的主要來源之一。國內污水處理廠排水中的氮素以NO₃^--N為主，占總氮(TN)的28％～68％，若直接排放至環境水體中，將引起水體富營養化，并可能導致水體黑臭。因此,NO₃^--N的脫除已成為污水廠排水TN排放控制的重點。

一般認為，當污水中BOD₅/TN＜3-5時為低碳氮比污水。然而，生活污水經污水廠二級處理后，BOD被大量消耗，導致排水BOD₅/TN僅為0.3-0.8，屬于典型的低碳氮比污水，此污水再利用傳統生物脫氮工藝難以實現深度脫氮。若采用物化法，如反滲透、離子交換、電滲析等，在污水處理中雖能達到一定的脫氮效果，但存在投資高、能耗高、產生濃水等缺點，不適用于污水廠排水的深度脫氮處理。

國內的鐵基質載體的工作原理是利用零價鐵可快速還原NO₃^--N，雖然具有一定的凈化效果，但受水體酸堿度(PH)影響嚴重，常需將pH調節至4-5以下，且還原產物以NH₄⁺-N為主，難以實現TN脫除。為提高零價鐵還原NO₃^--N的效率，利用納米零價鐵(nZVI)還原NO₃^--N，大大提高了零價鐵還原NO₃^--N的效率，同時減小了pH對還原反應速率的影響。但nZVI在反應中鈍化速率快，還原產物仍以NH4⁺-N為主，且nZVI的生產成本遠高于普通零價鐵(ZVI)，因此,該技術仍未得到實際應用。從而，開發高效、低耗、無二次污染的深度脫氮新技術具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型具有自養與異養耦合作用的鐵基質高效催化載體，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種新型具有自養與異養耦合作用的鐵基質高效催化載體，包括以下重量份數的各原料：零價鐵40.000-98.000份，活性炭粉5.000-28.000份，水玻璃4.500-17.500份，硅酸鹽水泥1.000-6.000份，多元金屬催化劑0.500-6.000份。

作為本發明進一步的方案：包括以下重量份數的各原料：零價鐵55.000-83.000份，活性炭粉8.000-25.000份，水玻璃7.500-14.500份，硅酸鹽水泥2.000-5.000份，多原金屬催化劑1.500-5.000份。