CN113735231A - 一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；S2、废水进行加热，加热至25‑40℃；S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中。本发明通过将磁粉负载于陶瓷上，这样方便磁粉与废水充分接触，陶瓷为多孔结构，能够最大程度的使磁粉与废水接触，当磁粉磁性消退后，可以快速收集永磁复合材料，并对消磁永磁复合材料进行充磁，从而实现重复利用，降低废水处理成本，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
随着我国工业经济的迅猛发展，金属冶炼业，制造业，石油化工等行业规模化生产，排入水体中的污染物不断增加，环境污染愈来愈严重。作为水体中的常见污染物，氨氮废水排放日益增加。氨氮超标会大量消耗水中的氧气，造成水体富营养化，鱼类缺氧窒息死亡，严重威胁生态平衡。此外，氨氮废水加速微生物生长会进一步腐蚀输水金属管道和用水设备，降低管道的使用寿命；造成通道堵塞，影响换热效率。水体中的氨氮在一定条件下能转化为亚硝酸盐，对人体产生致癌作用。因此对废水中的氨氮进行有效的去除处理研究对解决水体富营养化问题具有重要的意义。
经检索，发现以下文献：“万树兴,李继容,杜甫义,马新华,解清杰.铁氧体对活性污泥法处理农村生活污水中氨氮的影响[J].排灌机械工程学报,2015:45-49.”公开了一种利用磁铁粉降低废水中的氨氮，但是直接将磁铁粉放入废水中，会造成二次污染，并且磁铁粉的功能单一，磁性消除后将很难收集充磁。
为此，本发明提出一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，用以解决上述背景技术中至少存在的一个。
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；
S2、废水进行加热，加热至25-40℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中。
优选地，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉5-10份、碳化钙2-5份、陶瓷粉末35-45份、二甲基甲酰胺45-55份、聚乙烯醇22-35份。
优选地，所述废水包括印染废水、钢铁厂废水、酚醛废水或生活废水中的至少一种。
优选地，所述陶瓷粉末包括ZrO2、Al2O3、TiO2和SiC中的一种或多种。
优选地，所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：
将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
所述S2中，废水进行加热，加热至30-35℃。
优选地，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉5份、碳化钙2份、陶瓷粉末35份、二甲基甲酰胺45份、聚乙烯醇22份。
优选地，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉10份、碳化钙5份、陶瓷粉末45份、二甲基甲酰胺55份、聚乙烯醇35份。
优选地，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉7份、碳化钙3份、陶瓷粉末40份、二甲基甲酰胺50份、聚乙烯醇28份。
本发明所达到的有益效果：
本发明的一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，本发明通过将磁粉负载于陶瓷上，这样方便磁粉与废水充分接触，陶瓷为多孔结构，能够最大程度的使磁粉与废水接触，当磁粉磁性消退后，可以快速收集永磁复合材料，并对消磁永磁复合材料进行充磁，从而实现重复利用，降低废水处理成本，适合推广使用。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；所述永磁复合材料包括以下重量份原料：磁粉5份、碳化钙2份、陶瓷粉末35份、二甲基甲酰胺45份、聚乙烯醇22份；所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
S2、废水进行加热，加热至25℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中；污水中的NH3-N的去除率约为60.5%。
实施例2
一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；所述永磁复合材料包括以下重量份原料：磁粉7份、碳化钙3份、陶瓷粉末40份、二甲基甲酰胺50份、聚乙烯醇28份；所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
S2、废水进行加热，加热至28℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中；污水中的NH3-N的去除率约为78.8%。
实施例3
一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；所述永磁复合材料包括以下重量份原料：磁粉10份、碳化钙5份、陶瓷粉末45份、二甲基甲酰胺55份、聚乙烯醇35份；所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
S2、废水进行加热，加热至40℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中；污水中的NH3-N的去除率约为55.5%。
实施例4
一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；所述永磁复合材料包括以下重量份原料：磁粉7份、碳化钙3份、陶瓷粉末40份、二甲基甲酰胺50份、聚乙烯醇28份；所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
S2、废水进行加热，加热至25℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中；污水中的NH3-N的去除率约为65.5%。
实施例5
一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；所述永磁复合材料包括以下重量份原料：磁粉7份、碳化钙3份、陶瓷粉末40份、二甲基甲酰胺50份、聚乙烯醇28份；所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
S2、废水进行加热，加热至30℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中；污水中的NH3-N的去除率约为80.5%。
实施例6
一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；所述永磁复合材料包括以下重量份原料：磁粉7份、碳化钙3份、陶瓷粉末40份、二甲基甲酰胺50份、聚乙烯醇28份；所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
S2、废水进行加热，加热至35℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中；污水中的NH3-N的去除率约为85.5%。
实施例7
一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；所述永磁复合材料包括以下重量份原料：磁粉7份、碳化钙3份、陶瓷粉末40份、二甲基甲酰胺50份、聚乙烯醇28份；所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
S2、废水进行加热，加热至40℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中；污水中的NH3-N的去除率约为70.5%。
通过实施例1~实施例7可以看出，温度对氨氮的去除是有影响的，具体在35℃时氨氮去除率是最好的，温度过高或者温度过低均会影响氨氮的去除率，本发明的实施例6效果最好，本发明的实施例3的效果最差，并且本发明通过将磁粉负载于陶瓷上，这样方便磁粉与废水充分接触，陶瓷为多孔结构，能够最大程度的使磁粉与废水接触，当磁粉磁性消退后，可以快速收集永磁复合材料，并对消磁永磁复合材料进行充磁，从而实现重复利用，降低废水处理成本，适合推广使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，包括以下步骤：
S1、制备永磁复合材料：将铁氧体磁粉负载于多孔陶瓷材料上得到永磁复合材料；
S2、废水进行加热，加热至25-40℃；
S3、将永磁复合材料放入加热后的废水中。
2.根据权利要求1所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉5-10份、碳化钙2-5份、陶瓷粉末35-45份、二甲基甲酰胺45-55份、聚乙烯醇22-35份。
3.根据权利要求1所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述废水包括印染废水、钢铁厂废水、酚醛废水或生活废水中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述陶瓷粉末包括ZrO2、Al2O3、TiO2和SiC中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述永磁复合材料的制备方法包括以下步骤：
将磁粉、碳化钙、陶瓷粉末、二甲基甲酰胺和聚乙烯醇放入混合器中混合，得到混合物，然后将混合物放入造粒机中进行造粒，得到颗粒物，然后将颗粒物放入干燥箱干燥，得到干燥的颗粒物，将干燥的颗粒物放入煅烧炉中，以100℃/h的升温速度加热至1200℃，并在1200℃下煅烧3 h，得到负载陶瓷，最后对负载陶瓷进行充磁，将负载陶瓷放入充磁机上进行充磁，得到永磁复合材料。
6.根据权利要求1所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述S2中，废水进行加热，加热至30-35℃。
7.根据权利要求2所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉5份、碳化钙2份、陶瓷粉末35份、二甲基甲酰胺45份、聚乙烯醇22份。
8.根据权利要求2所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉10份、碳化钙5份、陶瓷粉末45份、二甲基甲酰胺55份、聚乙烯醇35份。
9.根据权利要求2所述的利用铁氧体永磁材料降低废水中氨氮的方法，其特征是，所述永磁复合材料包括以下重量份原料：
磁粉7份、碳化钙3份、陶瓷粉末40份、二甲基甲酰胺50份、聚乙烯醇28份。
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