CN113117654A - 一种基于市政污泥的吸附剂制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，向污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸形成混合物，加热预处理；2)向预处理后料中加入N,N‑二甲基甲酰胺和Ce‑Ni氧化物，搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续搅拌，然后空冷至常温，获得混料；3)向混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料搅拌均匀，加热保温，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。相比于现有技术中的吸附剂，本发明制备的产品具有更加优良的吸附活性，可有效去除污水中的氮磷元素。

Description

一种基于市政污泥的吸附剂制备方法
技术领域
本发明属于污染治理技术领域，尤其涉及一种基于市政污泥的吸附剂制备方法。
背景技术
市政污泥是一种富含有机质、高氮、高磷而低钾的有机肥，pH为中性或偏酸性，其养分含量高于一般畜禽粪便，矿化速度也比农家肥迅速。利用污泥制备吸附剂，可广泛应用于水处理、烟气脱硫脱硝等，实现了污泥处理与资源化的和谐统一，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。但目前广泛使用的污泥基吸附剂大多比表面积较低，吸附活性差，再生性能不足，使得实际使用中吸附剂的利用率有待进一步提高。
发明内容
本发明提供了一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和Ce-Ni氧化物，搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续搅拌混合物20h以上，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料搅拌均匀，加热至80±5℃保温30～40h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
进一步地，所述Ce-Ni氧化物的制备方法为：
(1)配置硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液，将所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液混合，混合后搅拌混合液，搅拌状态下向混合液中滴加氨水，直到不在产生沉淀后停止滴加，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得固相A；
(2)将所述固相A置于马弗炉中400～450℃煅烧1～2h，然后空冷至常温，获得固相B；
(3)配置KH-550的水溶液，将所述固相B加入所述KH-550的水溶液中，搅拌溶液50～60min，然后向溶液中依次加入柠檬酸、甘氨酸，加料完成后继续搅拌30～40min，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得所述Ce-Ni氧化物。
进一步地，各原料按重量份数计分别为：污泥原料50份，氧化钙6～9份，生物炭3～8份，粉煤灰3～6份，腐殖酸1～5份，N,N-二甲基甲酰胺3～10份，Ce-Ni氧化物11～14份，氧化镁1～3份，氧化锌1～3份，氧化铁1～2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵2～5份。
进一步地，所述生物炭通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网。
进一步地，所述超声波频率为40～60KHz，超声功率为300～500W，所述加热预处理的加热温度为420～450℃，加热时间为30～50min。
进一步地，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为10～20g/500mL，其余为水；所述氯化镍的水溶液中，氯化镍的浓度为13～24g/500mL，其余为水；所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液混合体积比硝酸铈的水溶液：氯化镍的水溶液＝2:1～2；所述氨水中溶质的质量百分含量为25％。
进一步地，所述KH-550的水溶液中，KH-550的浓度为20～30g/500mL，固相B加入所述KH-550的水溶液中的固液质量比固/液＝1:10～20。
进一步地，所述柠檬酸、甘氨酸的加入质量与所述KH-550的水溶液的体积比为柠檬酸：甘氨酸：KH-550的水溶液＝3～4g:5～10g:300mL。
因此，通过上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：相比于现有技术中的吸附剂，本发明制备的产品具有更加优良的吸附活性，可有效去除污水中的氮磷元素，市场应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例进行详细的说明：
实施例1
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙6份，生物炭3份，粉煤灰3份，腐殖酸1份，N,N-二甲基甲酰胺3份，Ce-Ni氧化物11份，氧化镁1份，氧化锌1份，氧化铁1份，十六烷基二甲基苄基氯化铵2份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为420℃，加热时间为50min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本实施例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和Ce-Ni氧化物，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温30h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
其中，所述Ce-Ni氧化物的制备方法为：
(1)配置硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为10g/500mL，其余为水；所述氯化镍的水溶液中，氯化镍的浓度为13g/500mL，其余为水；将所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液按体积比硝酸铈的水溶液：氯化镍的水溶液＝2:1的比例混合，混合后60r/min搅拌混合液，搅拌状态下向混合液中滴加氨水，直到不在产生沉淀后停止滴加，其中所述氨水中溶质的质量百分含量为25％；然后固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得固相A；
(2)将所述固相A置于马弗炉中400℃煅烧2h，然后空冷至常温，获得固相B；
(3)配置KH-550的水溶液，所述KH-550的水溶液中，KH-550的浓度为20g/500mL；将所述固相B按照固液质量比固/液＝1:10的比例加入所述KH-550的水溶液中，40r/min搅拌溶液50min，然后向溶液中依次加入柠檬酸、甘氨酸，所述柠檬酸、甘氨酸的加入质量与所述KH-550的水溶液的体积比为柠檬酸：甘氨酸：KH-550的水溶液＝3g:5g:300mL；加料完成后继续40r/min搅拌30min，固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得所述Ce-Ni氧化物。
实施例2
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙7份，生物炭5份，粉煤灰4份，腐殖酸2份，N,N-二甲基甲酰胺5份，Ce-Ni氧化物12份，氧化镁2份，氧化锌2份，氧化铁1份，十六烷基二甲基苄基氯化铵3份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为430℃，加热时间为40min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本实施例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和Ce-Ni氧化物，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温30h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
其中，所述Ce-Ni氧化物的制备方法为：
(1)配置硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为15g/500mL，其余为水；所述氯化镍的水溶液中，氯化镍的浓度为18g/500mL，其余为水；将所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液按体积比硝酸铈的水溶液：氯化镍的水溶液＝2:1的比例混合，混合后60r/min搅拌混合液，搅拌状态下向混合液中滴加氨水，直到不在产生沉淀后停止滴加，其中所述氨水中溶质的质量百分含量为25％；然后固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得固相A；
(2)将所述固相A置于马弗炉中420℃煅烧2h，然后空冷至常温，获得固相B；
(3)配置KH-550的水溶液，所述KH-550的水溶液中，KH-550的浓度为20g/500mL；将所述固相B按照固液质量比固/液＝1:10的比例加入所述KH-550的水溶液中，40r/min搅拌溶液50min，然后向溶液中依次加入柠檬酸、甘氨酸，所述柠檬酸、甘氨酸的加入质量与所述KH-550的水溶液的体积比为柠檬酸：甘氨酸：KH-550的水溶液＝3g:7g:300mL；加料完成后继续40r/min搅拌30min，固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得所述Ce-Ni氧化物。
实施例3
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙8份，生物炭7份，粉煤灰5份，腐殖酸4份，N,N-二甲基甲酰胺8份，Ce-Ni氧化物13份，氧化镁2份，氧化锌2份，氧化铁2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵4份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为440℃，加热时间为40min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本实施例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和Ce-Ni氧化物，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温30h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
其中，所述Ce-Ni氧化物的制备方法为：
(1)配置硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为18g/500mL，其余为水；所述氯化镍的水溶液中，氯化镍的浓度为22g/500mL，其余为水；将所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液按体积比硝酸铈的水溶液：氯化镍的水溶液＝1:1的比例混合，混合后60r/min搅拌混合液，搅拌状态下向混合液中滴加氨水，直到不在产生沉淀后停止滴加，其中所述氨水中溶质的质量百分含量为25％；然后固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得固相A；
(2)将所述固相A置于马弗炉中440℃煅烧1h，然后空冷至常温，获得固相B；
(3)配置KH-550的水溶液，所述KH-550的水溶液中，KH-550的浓度为30g/500mL；将所述固相B按照固液质量比固/液＝1:10的比例加入所述KH-550的水溶液中，40r/min搅拌溶液50min，然后向溶液中依次加入柠檬酸、甘氨酸，所述柠檬酸、甘氨酸的加入质量与所述KH-550的水溶液的体积比为柠檬酸：甘氨酸：KH-550的水溶液＝4g:8g:300mL；加料完成后继续40r/min搅拌30min，固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得所述Ce-Ni氧化物。
实施例4
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙9份，生物炭8份，粉煤灰6份，腐殖酸5份，N,N-二甲基甲酰胺10份，Ce-Ni氧化物14份，氧化镁3份，氧化锌3份，氧化铁2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵5份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为450℃，加热时间为30min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本实施例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和Ce-Ni氧化物，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温40h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
其中，所述Ce-Ni氧化物的制备方法为：
(1)配置硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为20g/500mL，其余为水；所述氯化镍的水溶液中，氯化镍的浓度为24g/500mL，其余为水；将所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液按体积比硝酸铈的水溶液：氯化镍的水溶液＝1:1的比例混合，混合后60r/min搅拌混合液，搅拌状态下向混合液中滴加氨水，直到不在产生沉淀后停止滴加，其中所述氨水中溶质的质量百分含量为25％；然后固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得固相A；
(2)将所述固相A置于马弗炉中450℃煅烧1h，然后空冷至常温，获得固相B；
(3)配置KH-550的水溶液，所述KH-550的水溶液中，KH-550的浓度为30g/500mL；将所述固相B按照固液质量比固/液＝1:10的比例加入所述KH-550的水溶液中，40r/min搅拌溶液50min，然后向溶液中依次加入柠檬酸、甘氨酸，所述柠檬酸、甘氨酸的加入质量与所述KH-550的水溶液的体积比为柠檬酸：甘氨酸：KH-550的水溶液＝4g:10g:300mL；加料完成后继续40r/min搅拌30min，固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得所述Ce-Ni氧化物。
对比例1
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙8份，生物炭7份，粉煤灰5份，腐殖酸4份，N,N-二甲基甲酰胺8份，氧化镁2份，氧化锌2份，氧化铁2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵4份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为440℃，加热时间为40min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本对比例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温30h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
对比例2
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙8份，生物炭7份，粉煤灰5份，腐殖酸4份，N,N-二甲基甲酰胺8份，二氧化铈13份，氧化镁2份，氧化锌2份，氧化铁2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵4份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为440℃，加热时间为40min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本对比例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和二氧化铈，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温30h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
对比例3
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙8份，生物炭7份，粉煤灰5份，腐殖酸4份，N,N-二甲基甲酰胺8份，氧化镍13份，氧化镁2份，氧化锌2份，氧化铁2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵4份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为440℃，加热时间为40min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本对比例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和氧化镍，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温30h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
对比例4
一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，按重量份数计称取各原料，其中：污泥原料50份，氧化钙8份，生物炭7份，粉煤灰5份，腐殖酸4份，N,N-二甲基甲酰胺8份，Ce-Ni氧化物13份，氧化镁2份，氧化锌2份，氧化铁2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵4份；向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸混合均匀形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；其中所述超声波频率为50KHz，超声功率为400W，所述加热预处理的加热温度为440℃，加热时间为40min；所述生物炭是通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网，获得本对比例所用生物炭；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和Ce-Ni氧化物，40r/min搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续40r/min搅拌混合物20h，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料40r/min搅拌均匀，加热至80±5℃保温30h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
其中，所述Ce-Ni氧化物的制备方法为：
(1)配置硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为18g/500mL，其余为水；所述氯化镍的水溶液中，氯化镍的浓度为22g/500mL，其余为水；将所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液按体积比硝酸铈的水溶液：氯化镍的水溶液＝1:1的比例混合，混合后60r/min搅拌混合液，搅拌状态下向混合液中滴加氨水，直到不在产生沉淀后停止滴加，其中所述氨水中溶质的质量百分含量为25％；然后固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得固相A；
(2)将所述固相A置于马弗炉中440℃煅烧1h，然后空冷至常温，获得固相B；
(3)配置KH-550的水溶液，所述KH-550的水溶液中，KH-550的浓度为30g/500mL；将所述固相B按照固液质量比固/液＝1:10的比例加入所述KH-550的水溶液中，40r/min搅拌溶液80min，固液分离，固相用去离子水洗涤3次，80±5℃烘干，获得本对比例所述Ce-Ni氧化物。
实施例5
配置氯化铵的水溶液，氯化铵的浓度为60mg/L。将实施例1～4和对比例1～4所述方法制备的吸附剂分别置于所述氯化铵的水溶液中，测试各吸附剂对氨氮的吸附能力。测试方法为：将所述吸附剂按照固液比吸附剂/氯化铵的水溶液＝0.2g/100mL的比例加入所述氯化铵的水溶液中，20r/min的速度搅拌溶液，搅拌2h后，离心分离，取上清液在420nm处测其吸光度，分别计算吸附容量，结果如表1所示。
表1
试验组 吸附容量(mg/g)
实施例1 37.5
实施例2 38.9
实施例3 37.1
实施例4 39.2
对比例1 20.6
对比例2 25.8
对比例3 24.1
对比例4 30.4
由表1可知，相比于现有技术中的吸附剂，本发明制备的产品具有更加优良的吸附活性，可有效去除污水中的氨氮。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，步骤为：
1)以市政污水处理过程中产生的市政污泥作为污泥原料，向所述污泥原料中加入氧化钙、生物炭、粉煤灰、腐殖酸形成混合物，将所述混合物在超声波环境下氮气氛围加热预处理，获得预处理后料；
2)向所述预处理后料中加入N,N-二甲基甲酰胺和Ce-Ni氧化物，搅拌均匀形成混合物，混合物在氮气氛围中加热至120±5℃，到达该温度范围内后，向混合物中加入十六烷基二甲基苄基氯化铵，加料完成后120±5℃恒温下继续搅拌混合物20h以上，然后空冷至常温，获得混料；
3)向所述混料中加入氧化镁、氧化锌和氧化铁，再将混料搅拌均匀，加热至80±5℃保温30～40h，保温结束后空冷至常温，获得所述吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，所述Ce-Ni氧化物的制备方法为：
(1)配置硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液，将所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液混合，混合后搅拌混合液，搅拌状态下向混合液中滴加氨水，直到不在产生沉淀后停止滴加，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得固相A；
(2)将所述固相A置于马弗炉中400～450℃煅烧1～2h，然后空冷至常温，获得固相B；
(3)配置KH-550的水溶液，将所述固相B加入所述KH-550的水溶液中，搅拌溶液50～60min，然后向溶液中依次加入柠檬酸、甘氨酸，加料完成后继续搅拌30～40min，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得所述Ce-Ni氧化物。
3.根据权利要求1所述的一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，各原料按重量份数计分别为：污泥原料50份，氧化钙6～9份，生物炭3～8份，粉煤灰3～6份，腐殖酸1～5份，N,N-二甲基甲酰胺3～10份，Ce-Ni氧化物11～14份，氧化镁1～3份，氧化锌1～3份，氧化铁1～2份，十六烷基二甲基苄基氯化铵2～5份。
4.根据权利要求1所述的一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，所述生物炭通过玉米秸秆在氮气保护环境下加热至500±10℃烧制而成，烧制完成后研磨成粉，过100目筛网。
5.根据权利要求1所述的一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，所述超声波频率为40～60KHz，超声功率为300～500W，所述加热预处理的加热温度为420～450℃，加热时间为30～50min。
6.根据权利要求2所述的一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为10～20g/500mL，其余为水；所述氯化镍的水溶液中，氯化镍的浓度为13～24g/500mL，其余为水；所述硝酸铈的水溶液和氯化镍的水溶液混合体积比硝酸铈的水溶液：氯化镍的水溶液＝2:1～2；所述氨水中溶质的质量百分含量为25％。
7.根据权利要求2所述的一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，所述KH-550的水溶液中，KH-550的浓度为20～30g/500mL，固相B加入所述KH-550的水溶液中的固液质量比固/液＝1:10～20。
8.根据权利要求2所述的一种基于市政污泥的吸附剂制备方法，其特征在于，所述柠檬酸、甘氨酸的加入质量与所述KH-550的水溶液的体积比为柠檬酸：甘氨酸：KH-550的水溶液＝3～4g:5～10g:300mL。
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