CN105749884A - 一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂及生产方法，该吸附剂由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳50?70份、硅藻土20?30份、珍珠岩15?20份、海藻酸钠5?8份、马铃薯淀粉10?18份和聚丙烯酰胺10?20份。本发明以板栗壳为原料，实现了废弃资源回收利用，制备的吸附剂具有较大的比表面积，在氮氨浓度为10?300mg/L范围内，均具有很好的很好的吸附能力，氮氨的去除率达到94.5%以上，在污水处理中具有很好的市场前景。

Description

一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂及生产方法
技术领域
本发明涉及吸附材料技术领域，具体是一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂及生产方法。
背景技术
氮氨是钢铁工业污水中尤其是焦化废水的主要污染物之一，近年来许多国家对污水中氮氨的排放制订了越来越严格的标准。如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题，已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的问题。氮氨进入水体后会消耗水中溶解氧含量而使水体发黑发臭，游离氨对鱼类等水生生物还具有毒害作用，与铜反应后对设备产生腐蚀作用。氮氨一旦被转化为亚硝态氮，亚硝酸盐与蛋白质结合生成的亚硝胺具有“三致”作用，严重威胁着人们的用水安全和身体健康。
目前，对于氮氨的去除主要有生物法、化学沉淀法 、吹脱法 、折点氯化法、吸附法等。吸附法以高效快速、操作简单、无二次污染、吸附剂可再生利用等优点，被广泛应用于中低浓度氮氨废水的处理。吸附法处理氮氨是较有发展前景的方法之一，在这方面的研究也比较多。尤其是以沸石为吸附剂对氮氨的吸附去除效果研究为主，此外，还有以稻草秸秆、活性炭、粉煤灰、蛭石等材料为吸附剂。但现有去除氮氨的吸附剂也存在价格高、生产工艺复杂、比表面积小、吸附容量小、吸附能力差、吸附后残渣处置困难等问题。 因此寻找一种易制取、廉价、高效的吸附剂显得非常重要。
发明内容
本发明针对现有吸附剂存在的问题，提供一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂及生产方法。该吸附剂具有成本低、吸附性能高、原料来源广泛、制备工艺简单等优点。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳50-70份、硅藻土20-30份、珍珠岩15-20份、海藻酸钠5-8份、马铃薯淀粉10-18份和聚丙烯酰胺10-20份。
进一步地，以上所述氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳60份、硅藻土20份、珍珠岩16份、海藻酸钠6份、马铃薯淀粉12份和聚丙烯酰胺15份。
进一步地，以上所述氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳65份、硅藻土28份、珍珠岩17份、海藻酸钠7份、马铃薯淀粉15份和聚丙烯酰胺20份。
进一步地，以上所述改性板栗壳是用草酸和高锰酸钾对板栗壳进行改性。
进一步地，以上所述板栗壳的含水量≤10%。
进一步地，以上所述改性板栗壳的制备是将板栗壳粉碎至60-80目，加入浓度为8-12%的草酸浸泡1-2小时，然后再加入浓度为10-15%的高锰酸钾浸泡3-5小时，过滤，取滤饼，用蒸馏水将滤饼洗涤至中性，烘干，即得改性板栗壳。
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂的生产方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入150-200重量份的水，在转速为300-500r/min下搅拌30-60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为120-150℃，保温6-8小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至20-40目，即得吸附剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明以板栗壳为原料，实现了废弃资源回收利用，制备的吸附剂具有较大的比表面积，吸附效果好，吸附性能稳定，对氮氨的吸附效率高，在污水处理中具有很好的市场前景。
2、本发明配方中加入聚丙烯酰胺，使得吸附剂对氮氨的吸附能力显著提高，同时还能很好的吸附水中的汞、银、铜、铅等重金属离子。
3、本发明使用草酸和高锰酸钾对板栗壳进行改性，制成的吸附剂易产生表面空穴，从而提高吸附材料的吸附性能。
4.本发明制备的吸附剂在氮氨浓度为10-300mg/L范围内，均具有很好的很好的吸附能力，氮氨的去除率达到94.5%以上。
5、本发明吸附剂具有吸附效率高、吸附容量大、环保、成本低、生产工艺简单等优点，容易实现工业化生产。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明详细说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳50份、硅藻土25份、珍珠岩15份、海藻酸钠5份、马铃薯淀粉10份和聚丙烯酰胺12份。
生产方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入150重量份的水，在转速为300r/min下搅拌60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为150℃，保温6小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至20目，即得吸附剂。
实施例2
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳60份、硅藻土20份、珍珠岩16份、海藻酸钠6份、马铃薯淀粉12份和聚丙烯酰胺15份。
生产方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入180重量份的水，在转速为500r/min下搅拌40分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为130℃，保温8小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至20目，即得吸附剂。
实施例3
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳70份、硅藻土30份、珍珠岩18份、海藻酸钠8份、马铃薯淀粉14份和聚丙烯酰胺10份。
生产方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加200重量份的水，在转速为500r/min下搅拌30分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为120℃，保温8小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至40目，即得吸附剂。
实施例4
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳55份、硅藻土22份、珍珠岩20份、海藻酸钠7份、马铃薯淀粉16份和聚丙烯酰胺18份。
生产方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加180重量份的水，在转速为350r/min下搅拌50分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为130℃，保温7小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至40目，即得吸附剂。
实施例5
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳60份、硅藻土25份、珍珠岩18份、海藻酸钠8份、马铃薯淀粉18份和聚丙烯酰胺14份。
生产方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加170重量份的水，在转速为300r/min下搅拌60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为140℃，保温8小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至20目，即得吸附剂。
实施例6
一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳65份、硅藻土28份、珍珠岩17份、海藻酸钠7份、马铃薯淀粉15份和聚丙烯酰胺20份。
生产方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加180重量份的水，在转速为500r/min下搅拌60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为150℃，保温7小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至40目，即得吸附剂。
将实施例1-6得到的吸附剂应用于氮氨的吸附，其中以每升水0.5-10g/L的用量投入至含氮氨的废水中，具体的吸附效果见下表。
氮氨初始浓度 （mg/L） 吸附剂投入量（g/L） 吸附后氮氨浓度（mg/L） 氮氨去除率（%）
实施例1 10.3 0.5 0.42 95.92
实施例2 25.8 1.0 0.50 98.22
实施例3 50.6 3.0 1.07 97.89
实施例4 75.3 5.0 3.66 95.14
实施例5 100.8 8.0 5.51 94.53
实施例6 300.0 10.0 3.72 98.76
本发明得到的吸附剂在氮氨浓度为10-300mg/L范围内，氮氨的去除率达到94.5%以上，吸附效果好，具有很好的市场前景。

Claims (7)

1.一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳50-70份、硅藻土20-30份、珍珠岩15-20份、海藻酸钠5-8份、马铃薯淀粉10-18份和聚丙烯酰胺10-20份。
2.根据权利要求1所述一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳60份、硅藻土20份、珍珠岩16份、海藻酸钠6份、马铃薯淀粉12份和聚丙烯酰胺15份。
3.根据权利要求1所述一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：改性板栗壳65份、硅藻土28份、珍珠岩17份、海藻酸钠7份、马铃薯淀粉15份和聚丙烯酰胺20份。
4.根据权利要求1所述一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，其特征在于：所述改性板栗壳是用草酸和高锰酸钾对板栗壳进行改性。
5.根据权利要求4所述一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，其特征在于：所述板栗壳的含水量≤10%。
6.根据权利要求4所述一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂，其特征在于：所述改性板栗壳的制备是将板栗壳粉碎至60-80目，加入浓度为8-12%的草酸浸泡1-2小时，然后再加入浓度为10-15%的高锰酸钾浸泡3-5小时，过滤，取滤饼，用蒸馏水将滤饼洗涤至中性，烘干，即得改性板栗壳。
7.根据权利要求1所述一种以改性板栗壳制备氮氨吸附剂的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入150-200重量份的水，在转速为300-500r/min下搅拌30-60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为120-150℃，保温6-8小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至20-40目，即得吸附剂。
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