CN105195207A - 一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料及其制备方法，该材料由如下重量份的以下组分混合于乙醇后烘干并煅烧制得，酚醛树脂2~4份；沸石粉10~12份；硫酸亚铁2~3份；二氧化钛1~2份；氧化钙0.5~1份。本发明的复合催化氧化材料及其制备方法容易实现，成本较低，利于工业化推广应用；利用本发明制得的复合催化氧化材料具有优越的脱色、脱氮除磷的综合处理效果，且具有一定的磁性，便于催化后的回收处理；而且，本发明的复合催化氧化材料无需紫外光装置催化也能达到突出的催化处理效果，简化了处理工艺，能够很好地解决地表水体色度高、富营养化严重等问题。

Description

一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合催化氧化材料及其制备方法，具体涉及一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料及其制备方法；属于地表水治理技术领域。

背景技术

随着人类的社会生产生活的推进，大量有污染的氮磷元素排入到河流、湖泊等地表水体中，由于地表水体流速缓慢、更新周期长，就会引发水体中藻类的过度生长繁殖，使得有机物过量、水中溶解氧减少、水质变差，色度、浊度增加，引起水体变黑、发臭、富营养化等问题。这种水体既不适合养殖、灌溉，也不能饮用，因此控制和治理水体中的氮磷、降低水体色度，对改善水环境质量具有重要的意义。

近几年来脱色、脱氮除磷的技术进展迅速，常见的脱色材料有硫酸亚铁、蒙脱石、二氧化钛等，常见的脱氮除磷材料有沸石、粉煤灰、蛭石、活性炭等。但地表水污染是一个复杂的污染体系，为了达到一个综合治理的目的，也发展了一些组合工艺，兼具脱色、脱氮除磷的效果，但是这些组合工艺往往工艺复杂、成本较高。因此，迫切需要一种制备简单、成本合理的复合催化氧化材料。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料及其制备方法，应用于地表水体污染脱色、脱氮除磷的综合治理。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料，由如下重量份的以下组分混合于乙醇后烘干并煅烧制得，酚醛树脂2~4份；沸石粉10~12份；硫酸亚铁2~3份；二氧化钛1~2份；氧化钙0.5~1份；所有组分的重量份总和为20份。

优选地，前述酚醛树脂为工业酚醛树脂。

此外，本发明还公开了如前所述的一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照前述的重量份将酚醛树脂、沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛和氧化钙加入乙醇中，搅拌均匀并烘干；

S2、将混匀干燥的混合物放入马弗炉中高温煅烧后再用研钵磨成粉末，即得复合催化氧化材料。

具体地，前述步骤S1中，烘干温度为40~45℃，烘干时间为24h。

更具体地，前述步骤S2中，马弗炉的煅烧温度为500~550℃，烧制时间为2h。

本发明的有益之处在于：本发明的复合催化氧化材料及其制备方法容易实现，成本较低，利于工业化推广应用；利用本发明制得的复合催化氧化材料具有优越的脱色、脱氮除磷的综合处理效果，且具有一定的磁性，便于催化后的回收处理；而且，本发明的复合催化氧化材料无需紫外光装置催化也能达到突出的催化处理效果，简化了处理工艺，能够很好地解决地表水体色度高、富营养化严重等问题。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

实施例1

本实施例包括如下重量份的各组分：酚醛树脂3份，沸石粉12份，硫酸亚铁2份，二氧化钛2份，氧化钙1份。

其制备方法如下：将酚醛树脂、沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛和氧化钙按照既定的掺量加入乙醇中，搅拌均匀，并放入烘箱中45℃烘24h，将混匀干燥的混合物放入马弗炉中550℃煅烧2h，集聚的粉末团用研钵磨开，即得本实施例的复合催化氧化材料。

称取一定量本实施例制得的复合催化氧化材料投入到一定体积的配水中，经检测：10h后，亚甲基蓝去除率为45.74%；48h后，氨氮去除率为16.32%，总磷的去除率为14.53%。

实施例2

本实施例包括如下重量份的各组分：酚醛树脂3份，沸石粉12份，硫酸亚铁3份，二氧化钛1份，氧化钙1份。

其制备方法如下：将酚醛树脂、沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛和氧化钙按照既定的掺量加入乙醇中，搅拌均匀，并放入烘箱中40℃烘24h，将混匀干燥的混合物放入马弗炉中500℃煅烧2h，集聚的粉末团用研钵磨开，即得本实施例的复合催化氧化材料。

称取一定量本实施例制得的复合催化氧化材料投入到一定体积的配水中，经检测：10h后，亚甲基蓝去除率为55.50%；48h后，氨氮去除率为17.02%，总磷的去除率为17.21%。

实施例3

本实施例包括如下重量份的各组分：酚醛树脂4份，沸石粉11份，硫酸亚铁3份，二氧化钛1.5份，氧化钙0.5份。

其制备方法如下：将酚醛树脂、沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛和氧化钙按照既定的掺量加入乙醇中，搅拌均匀，并放入烘箱中40℃烘24h，将混匀干燥的混合物放入马弗炉中500℃煅烧2h，集聚的粉末团用研钵磨开，即得本实施例的复合催化氧化材料。

称取一定量本实施例制得的复合催化氧化材料投入到一定体积的配水中，经检测：10h后，亚甲基蓝去除率为52.41%；48h后，氨氮去除率为16.83%，总磷的去除率为17.09%。

实施例4

本实施例包括如下重量份的各组分：酚醛树脂2份，沸石粉12份，硫酸亚铁3份，二氧化钛2份，氧化钙1份。

其制备方法如下：将酚醛树脂、沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛和氧化钙按照既定的掺量加入乙醇中，搅拌均匀，并放入烘箱中45℃烘24h，将混匀干燥的混合物放入马弗炉中550℃煅烧2h，集聚的粉末团用研钵磨开，即得本实施例的复合催化氧化材料。

称取一定量本实施例制得的复合催化氧化材料投入到一定体积的配水中，经检测：10h后，亚甲基蓝去除率为48.38%；48h后，氨氮去除率为15.30%，总磷的去除率为14.78%。

对比例1

本对比例的组分及重量份与实施例2相同，具体包括：酚醛树脂3份，沸石粉12份，硫酸亚铁3份，二氧化钛1份，氧化钙1份。

其制备方法如下：将酚醛树脂、沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛和氧化钙按照既定的掺量加入乙醇中，搅拌均匀，并放入烘箱中40℃烘24h，将混匀干燥的混合物放入马弗炉中500℃煅烧2h，集聚的粉末团用研钵磨开，即得本实施例的复合催化氧化材料。

称取一定量本实施例制得的复合催化氧化材料投入到一定体积的配水中，5h时，添加紫外灯照射，经检测：10h后，亚甲基蓝去除率为57.17%；48h后，氨氮去除率为16.92%，总磷的去除率为17.01%。

综上，本发明的复合催化氧化材料及其制备方法容易实现，成本较低，制得的复合催化氧化材料具有优越的脱色、脱氮除磷的综合处理效果，且具有一定的磁性，便于催化后的回收处理；特别是，经实施例2与对比例1对比可见，添加紫外光处理对水体脱色效果影响不大，即本发明的复合催化氧化材料无需紫外光装置催化也能达到突出的催化处理效果，这样就简化了水处理工艺，能够简单方便地解决地表水体色度高、富营养化严重等问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料，其特征在于，由如下重量份的以下组分混合于乙醇后烘干并煅烧制得，酚醛树脂2~4份；沸石粉10~12份；硫酸亚铁2~3份；二氧化钛1~2份；氧化钙0.5~1份；所有组分的重量份总和为20份。

2.根据权利要求1所述的一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料，其特征在于，所述酚醛树脂为工业酚醛树脂。

3.如权利要求1或2所述的一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照权利要求1的重量份将酚醛树脂、沸石粉、硫酸亚铁、二氧化钛和氧化钙加入乙醇中，搅拌均匀并烘干；

S2、将混匀干燥的混合物放入马弗炉中高温煅烧后再用研钵磨成粉末，即得复合催化氧化材料。

4.根据权利要求3所述的一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，烘干温度为40~45℃，烘干时间为24h。

5.根据权利要求3所述的一种脱色、脱氮除磷复合催化氧化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，马弗炉的煅烧温度为500~550℃，烧制时间为2h。