[發(fā)明專利]一種核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料、其制備方法及應(yīng)用、氨氮廢水處理方法及裝置

在審

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• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111804304A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鎖定;孟佳意;莫恒亮;陳亦力;俞開昌;吳文輝;劉曼曼
• 申請（專利權(quán)）人: 北京碧水源科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J37/14;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/16
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 李婷玉

1.一種核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料，其特征在于，包括：

錳砂濾料和包覆在所述錳砂濾料表面的過渡金屬氧化物殼；所述過渡金屬氧化物為鐵氧化物、錳氧化物、鐵錳復(fù)合氧化物中的一種或幾種的組合。

2.一種制備核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

使用含有過渡金屬離子的溶液處理錳砂濾料，使所述含有過渡金屬離子的溶液與錳砂濾料接觸，同時向所述錳砂濾料曝入含氧氣體，得到所述核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料；所述過渡金屬離子為Fe²⁺、Mn²⁺中的一種或兩種的混合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料的方法，其特征在于：

所述過渡金屬離子為Fe²⁺與Mn²⁺的組合，所述錳砂濾料與所述含有過渡金屬離子的溶液中總的Fe²⁺的質(zhì)量比為(50-250)：1；所述錳砂濾料與所述含有過渡金屬離子的溶液中總的Mn²⁺的質(zhì)量比為(30-200)：1；

所述含有過渡金屬離子的溶液處理所述錳砂濾料時的流量為2-20mL/min；所述含有過渡金屬離子的溶液在所述錳砂濾料中的水力停留時間為30-60min；所述含有過渡金屬離子的溶液中Fe²⁺的濃度為80-300mg/L，Mn²⁺的濃度為200-600mg/L；

所述含氧氣體的流量為20-100mL/min；所述含氧氣體中氧氣的濃度為21％-100％。

4.使用如權(quán)利要求2或3所述的制備核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料的方法制備得到的核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料。

5.一種如權(quán)利要求1或4所述的核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料作為催化氧化氨氮廢水的催化劑的應(yīng)用。

6.一種氨氮廢水處理方法，其特征在于，包括：

制備步驟，包括采用如權(quán)利要求2或3所述的制備核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料的方法在線制備核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料或直接使用如權(quán)利要求1所述的核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料；

氨氮廢水處理步驟，包括使氨氮廢水與所述核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料接觸，同時向所述核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料曝入含氧氣體，使所述氨氮廢水被催化氧化；

再生步驟，包括對所述核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料進行反沖洗去除過渡金屬氧化物殼，得到錳砂濾料；使用含有過渡金屬離子的溶液處理反沖洗得到的所述錳砂濾料，同時向所述錳砂濾料曝入含氧氣體，得到再生后的核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料；所述過渡金屬離子為Fe²⁺、Mn²⁺中的一種或兩種的混合；所述氨氮廢水處理步驟與所述再生步驟循環(huán)進行。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氨氮廢水處理方法，其特征在于，

所述氨氮廢水處理步驟中，氨氮廢水流過所述核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料的流量為2-20mL/min；氨氮廢水流過所述核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合濾料的水力停留時間為40-80min；所述含氧氣體的流量為20-100mL/min。

8.一種氨氮廢水處理裝置，其特征在于，包括：

濾柱，填充有錳砂濾料，所述濾柱設(shè)有氨氮廢水入口、處理水出口、再生液入口、廢水出口、氣體入口；

再生液供給裝置，適于向所述濾柱中供給含有過渡金屬離子的溶液，所述過渡金屬離子為Fe²⁺、Mn²⁺中的一種或兩種的混合；所述再生液供給裝置的出液口通過第一管路與所述再生液入口連接；

供氣裝置，適于向所述濾柱中曝入含氧氣體，所述供氣裝置的供氣口與所述氣體入口連接。