CN104056601A - 一种去除微污染水体中低浓度氨氮吸附材料制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种去除微污染水体中低浓度氨氮吸附材料的制备方法，属于污水处理领域。选取核桃50颗，去瓤留壳，用去离子水洗去土壤和杂质，煮沸，烘干后破碎过0.5mm筛；在通入氮气的情况下，将初步所得核桃壳粉末高温下活化后，加入氯化锌溶液，炭化；往碳化后的颗粒中分别加入氧化铝和尿素，混合均匀，并通入氮气于高温下活化；活化后取出，经盐酸溶液去灰洗涤，再用温热去离子水洗涤至pH为中性；将清洗后的产品干燥，破碎，过200目筛，即得吸附材料。本发明性能稳定可靠，制备操作简单，吸附能力可达80％以上，预处理费用低廉，有很好的市场应用前景。

Description

一种去除微污染水体中低浓度氨氮吸附材料制备方法

技术领域

本发明涉及一种去除微污染水体中低浓度氨氮吸附材料制备方法，属于污水处理领域。

背景技术

近年来,地表水污染情况较严重，水环境氨氮污染呈日益严重趋势，饮用水源大多受到氨氮污染，过量的氨氮排入水体，不但容易引起水体富营养化污染,而且当污水回用时，再生水中的氨氮还会促进输水管道和用水设备中微生物的大量繁殖，形成生物垢,堵塞管道和用水设备，给生活和工业用水的前处理带来很大困难。因而，在水资源短缺且水污染日益严重的今天，氨氮的去除显得尤为重要。

纵观水源水中氨氮去除的现状，国内外应用各种方法对饮用水的低浓度的氨氮进行了处理，我们常采用的除氨氮方法有气提法、生化法、化学混凝沉淀法、离子交换树脂法等，但都因设备复杂、成本较高或除氮效果不理想等原因限制了这些方法在实际生产中的运用。非粮生物质是指核桃壳花生壳以及玉米芯等农业生产的副产物，有人将其定义为农林废弃物，其实则不然，大部分非粮生物质都有其自身的应用价值，本发明就核桃壳花生壳等非粮生物质在废水处理中的应用进行研究，以期取得资源与环境的双赢。

发明内容

本发明针对传统方法存在问题，发明一种去除微污染水体中低浓度氨氮吸附材料制备方法，选取核桃壳非粮生物质为主要原料，制备出非粮生物质去除氨氮吸附剂，是一种天然可再生、无味且对环境没有污染的吸附剂，由于其特殊的强度构造，具有很强的吸附能力，且性能稳定可靠，制备操作简单，预处理费用低廉，有很好的市场应用前景。

为达到上述目的，本发明采取的具体技术方案是：

(1)选取核桃50颗，去瓤留壳，用去离子水洗去土壤和杂质，煮沸60分钟，于105℃下烘干后破碎过0.5mm筛；

(2)在通入氮气的情况下，将初步所得核桃壳粉末在500℃高温下活化60～90分钟后，加入氯化锌溶液，炭化30～40分钟；

(3)往碳化后的颗粒中分别加入与其质量比为2～3％氧化铝和1～2％尿素，混合均匀，并通入氮气于800～900℃的条件下活化1～2小时；

(4)活化后取出，经盐酸溶液去灰洗涤，再用温热去离子水洗涤至pH为中性；

(5)将清洗后的产品于120℃下干燥5～6小时，破碎，过200目筛，即可。

创新点：

1、综合考虑核桃壳非粮生物质在生产废水氨氮处理中的应用，变废为宝，使资源得到合理利用。

2、核桃壳非粮生物质，无需后续处理，将其利用于低浓度氨氮废水中吸附氨氮，还有高浓度的改性花生壳可以加工成氮肥，无环境压力且可再生的吸附剂。由于核桃壳等原料丰富，价格低廉，既可治理环境，又可起到废物的综合利用效益，实现环境与经济的双赢！

具体实施方式

选取核桃50颗，去瓤留壳，用去离子水洗去土壤和杂质，煮沸60分钟，于105℃下烘干后破碎过0.5mm筛；在通入氮气的情况下，将初步所得核桃壳粉末在500℃高温下活化60～90分钟后，加入氯化锌溶液，炭化30～40分钟；往碳化后的颗粒中分别加入与其质量比为2～3％氧化铝和1～2％尿素，混合均匀，并通入氮气于800～900℃的条件下活化1～2小时；活化后取出，经盐酸溶液去灰洗涤，再用温热去离子水洗涤至pH为中性；将清洗后的产品于120℃下干燥5～6小时，破碎，过200目筛，即可。将该吸附材料放入体积为5L浓度为50～150mg/L低浓度微氨氮污水中，pH值在7-9的情况下，吸附2小时。

实例1

选取核桃50颗，去瓤留壳，用去离子水洗去土壤和杂质，煮沸60分钟，于105℃下烘干后破碎过0.5mm筛；在通入氮气的情况下，将初步所得核桃壳粉末在500℃高温下活化60分钟后，加入氯化锌溶液，炭化30分钟；往碳化后的颗粒中分别加入与其质量比为2％氧化铝和1％尿素，混合均匀，并通入氮气于800℃的条件下活化1小时；活化后取出，经盐酸溶液去灰洗涤，再用温热去离子水洗涤至pH为中性；将清洗后的产品于120℃下干燥5小时，破碎，过200目筛，即可。将该吸附材料放入体积为5L浓度为50mg/L低浓度氨氮微污水中，pH值在7的情况下，吸附2小时，废水中氨氮浓度降低到5mg/L,氨氮去除率达到90％。

实例2

选取核桃50颗，去瓤留壳，用去离子水洗去土壤和杂质，煮沸60分钟，于105℃下烘干后破碎过0.5mm筛；在通入氮气的情况下，将初步所得核桃壳粉末在500℃高温下活化75分钟后，加入氯化锌溶液，炭化35分钟；往碳化后的颗粒中分别加入与其质量比为2.5％氧化铝和1.5％尿素，混合均匀，并通入氮气于850℃的条件下活化1.5小时；活化后取出，经盐酸溶液去灰洗涤，再用温热去离子水洗涤至pH为中性；将清洗后的产品于120℃下干燥5.5小时，破碎，过200目筛，即可。将该吸附材料放入体积为5L浓度为100mg/L低浓度微氨氮污染水体中，pH值在8的情况下，吸附3小时，废水中氨氮浓度降低到5mg/L以下,氨氮去除率达到95％以上。

实例3

选取核桃50颗，去瓤留壳，用去离子水洗去土壤和杂质，煮沸60分钟，于105℃下烘干后破碎过0.5mm筛；在通入氮气的情况下，将初步所得核桃壳粉末在500℃高温下活化90分钟后，加入氯化锌溶液，炭化40分钟；往碳化后的颗粒中分别加入与其质量比为3％氧化铝和2％尿素，混合均匀，并通入氮气于900℃的条件下活化2小时；活化后取出，经盐酸溶液去灰洗涤，再用温热去离子水洗涤至pH为中性；将清洗后的产品于120℃下干燥6小时，破碎，过200目筛，即可。将该吸附材料放入体积为5L浓度为150mg/L低浓度微氨氮污染水体中，pH值在9的情况下，吸附4小时，废水中氨氮浓度降低到5mg/L以下,氨氮去除率达到96％以上。

Claims (1)

1.一种去除微污染水体中低浓度氨氮吸附材料的制备方法，其特征在于：

(1)选取核桃50颗，去瓤留壳，用去离子水洗去土壤和杂质，煮沸60分钟，于105℃下烘干后破碎过0.5mm筛；

(2)在通入氮气的情况下，将初步所得核桃壳粉末在500℃高温下活化60～90分钟后，加入氯化锌溶液，炭化30～40分钟；

(3)往碳化后的颗粒中分别加入与其质量比为2～3％氧化铝和1～2％尿素，混合均匀，并通入氮气于800～900℃的条件下活化1～2小时；

(4)活化后取出，经盐酸溶液去灰洗涤，再用温热去离子水洗涤至pH为中性；

(5)将清洗后的产品于120℃下干燥5～6小时，破碎，过200目筛，即可。