CN114620826A - 废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料及制备方法，该废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为100μm～300μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为200μm～400μm，所述复合金属粉的粒径为50μm～100μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉。本发明的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料可有效实现铁碳耦合载体材料功能，铁、活性炭和复合金属形成原电池结构，利用原电池结构中不同金属间电位差所形成多种电子转移途径，实现电解，具有电解速率高，解决传统零价铁粉易氧化钝化致处理效率低下的问题。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料及制备方法。
背景技术
污水厂是天然水体氮素的供应者，目前，我国大部分城市(尤其西北部)面临着诸如水污染加剧、饮用水源污染加重、水资源短缺等多方面的威胁。然而目前污水处理厂处理工艺很难满足日益严格的污水处理排放标准，为达到污水排放的总氮控制目标，很多污水处理厂正进行升级改造，其中增加对尾水的强化处理是一条重要途径，这对传统污水厂脱氮工艺提出了新的挑战，污水厂尾水为典型的低C/N比污水，采用传统生物脱氮需要投加碳源，脱氮效率低且工艺复杂，易出现二次污染且成本高，因此目前其深度脱氮已是水处理研究领域的难点和热点，因此这使众多污水处理厂在面临升级改造压力的同时还需要积极探索适于污水厂尾水深度处理的新工艺。
铁的来源广泛，零价铁化学性质活泼，对NO3 --N具有较强的还原作用，且在储存、运输和使用过程中性质较稳定，无安全隐患，目前广泛应用于尾水处理中，但零价铁存在自腐蚀速率低、易板结及供电子能力弱等缺陷，使得当前以零价铁(ZVI)为电子供体的自养反硝化效率较低，此外，ZVI自养反硝化体系微生物无法附着，微生物流失严重。
开发可为生物生长提供适宜生长环境，同时实现反硝化电子供体原位持续生成的新型零价铁材料，是实现高效生物自养反硝化脱氮，实现污水处理厂尾水深度处理的重要途径之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料及制备方法。本发明以铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯为原料，得到的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料可有效实现铁碳耦合载体材料功能，铁、活性炭和复合金属形成原电池结构，利用原电池结构中不同金属间电位差所形成多种电子转移途径，实现电解，具有电解速率高，解决传统零价铁粉易氧化钝化致处理效率低下的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，其特征在于，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为100μm～300μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为200μm～400μm，所述复合金属粉的粒径为50μm～100μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉。
上述的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，其特征在于，所述原料中铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯的质量比为8：6： 1：1：4。
上述的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，其特征在于，所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％。
此外，本发明还提供一种制备上述的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，其特征在于，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；
步骤二、将步骤一混合后体系进行造粒，得到粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声20min～40min，过滤；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声 0.5h～1.5h；
步骤五、向步骤四超声后体系中通入氮气，于60℃～120℃温度条件下处理0.5h～2h；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，以4℃ min-1～10℃ min-1的升温速率升至400℃～800℃保持20min～40min进行预热，然后以5℃ min-1～7℃ min-1的升温速率升至900℃～1500℃保持0.5h～2h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料。
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述粒料的粒径为10μm～40μm。
上述的方法，其特征在于，步骤三中所述无水乙醇的质量为粒料质量的1倍～3倍。
上述的方法，其特征在于，步骤四中所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为20％～60％。
上述的方法，其特征在于，步骤五中所述氮气的流速为0.2L/min～0.4 L/min。
上述的方法，其特征在于，步骤六中预热和真空碳化过程中所述管式炉中的气氛为H2气氛或CO气氛。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明以铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯为原料，得到的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料可有效实现铁碳耦合载体材料功能，铁、活性炭和复合金属形成原电池结构，利用原电池结构中不同金属间电位差所形成多种电子转移途径，实现电解，针对COD/TN＜ 2，NH3-N为20～50mg/L的污水，本发明总氮(TN)脱除效果达90％以上，具有电解速率高的特点。
2、作为优选，本发明的聚四氟乙烯可有效稳固生物膜，调控处理过程中的金属溶出率，促进脱氮反应进行。
3、作为优选，本发明的复合金属粉末为铜粉、锰粉和钛粉，可有效结合催化铁碳微电解与微生物脱氮耦合，利用金属所具有的电位差实现催化铁碳微电解反应的发生，使反应在中性和碱性条件下具有较高电解速率，同时营造适宜微生物生长微环境，利于反硝化电子供体原位持续生成，实现基于催化铁碳微电解原位供电子生物的深度脱除尾水氮素系统。
4、本发明铁粉可以为钢铁厂生产的废铁，工艺简单、脱除效率高、成本低且无二次污染，利于进行废物资源利用，利于推广应用。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
说明书附图
图1为实施例1的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料形貌图。
图2为实施例1的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料扫描电镜图。
图3为处理后废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料形貌图。
图4为处理后废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的扫描电镜图。
图5为脱除效果示意图。
具体实施方式
本发明提供一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为 100μm～300μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为 200μm～400μm；所述复合金属粉的粒径为50μm～100μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉；所述聚四氟乙烯购自上海何森。
所述原料中铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯的质量比为8：6：1：1：4。
所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％。
所述铁粉为钢铁厂废铁，所述钢铁厂废铁为新疆昆仑钢铁厂生产中产生的废铁，其中，各主要组分及质量百分含量为：Fe 7％～10％，二氧化硅 40％～50％，氧化铝20％～30％，氧化钙1％～4％。
本发明以铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯为原料，得到的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料可有效实现铁碳耦合载体材料功能，铁、活性炭和复合金属形成原电池结构，利用原电池结构中不同金属间电位差所形成多种电子转移途径，实现电解。
本发明提供一种制备上述废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；所述去离子水的质量可以为铁粉质量的5倍；
步骤二、将步骤一混合后体系置于造粒机中进行造粒，得到粒径为 10μm～40μm的粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声20min～40min，过滤；所述无水乙醇的质量为粒料质量的1倍～3倍；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声 0.5h～1.5h；所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为 20％～60％；
步骤五、将步骤四超声后体系置于烧瓶中，通入氮气，于60℃～120 ℃温度条件下处理0.5h～2h；所述烧瓶为三口烧瓶；所述氮气的流速为 0.2L/min～0.4L/min；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，以4℃ min-1～10℃ min-1的升温速率升至400℃～800℃保持20min～40min进行预热，然后以5℃min-1～7℃ min-1的升温速率升至900℃～1500℃保持0.5h～2h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料；所述室温为20℃～25℃；管式炉中预热和真空碳化过程中的气氛为H2气氛或CO气氛。
以下结合实施例具体说明本发明的内容，下列说明并非对本发明的限制。
按本发明的方法制备得到一系列废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，具体如下。
实施例1
本实施例提供一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为 200μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为300μm；所述复合金属粉的粒径为80μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉；
所述原料中铁粉的质量百分含量为40％，活性炭的质量百分含量为 30％，石膏粉的质量百分含量为5％，复合金属粉的质量百分含量为5％，聚四氟乙烯的质量百分含量为20％；所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％；
本实施例提供一种制备上述废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；所述去离子水的质量为铁粉质量的5倍；
步骤二、将步骤一混合后体系置于造粒机中，得到粒径为20μm的粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声30min，过滤；所述无水乙醇的质量为粒料质量的2倍；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声1h；所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为30％；
步骤五、将步骤四超声后体系置于烧瓶中，通入氮气，于100℃温度条件下处理2h；所述烧瓶为三口烧瓶；所述氮气的流速为0.3L/min；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，通入CO，以8℃ min-1的升温速率升至600℃保持30min进行预热，然后以6℃ min-1的升温速率升至1000℃保持1h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料；所述室温为20℃～25℃。
性能评价：
实施例1的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料形貌图如图1所示，实施例1的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料扫描电镜图如图2 所示，根据图1和图2可知，本发明的载体材料粒径均匀，颗粒尺寸在10mm 左右，利于微生物附着，有效解决现有以零价铁为基质脱氮时微生物无法附着的问题，避免微生物过量流失。
应用例
本应用例提供一种基于废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料搭建的铁碳微电解与生物耦合的尾水深度脱氮系统，操作如下：将基于废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料置于含水泥混合污水的反应器中进行10 天的挂膜培养，挂膜培养温度为25℃左右，取出3/4挂膜后颗粒，余下1/4 挂膜后颗粒作为接种生物膜，与新加入的3/4废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料混合，得到深度脱氮系统。
采用以上深度脱氮系统对污水进行处理，污水进水水样的pH为 7.2±0.2，气水比为0.8:1，工况HRT为2h。废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的投加量为1.5±0.2kg。连续处理时间为10天，处理过程中对进出水NH4 +-N、NO3 --N、NO3 --N进行检测。处理后废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料形貌图如图3所示，图4为处理后废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的扫描电镜图，图5为脱除效果示意图。根据图3和图 4可知，处理后废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料成黄褐色粘稠状，表面附着生物膜结构，表明本发明的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料适宜进行微生物的附着和生长，所形成的架构为多孔且不规则孔状，具有大量不规则褶皱空间，表明采用本发明的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料所形成的接种微生物后材料可有效提高生物膜与底物之间的接触面积，提高降解效率。根据图5可知，针对COD/TN＜2，NH3 -N为20～ 50mg/L的污水，本发明总氮(TN)脱除效果达90％以上。
实施例2
本实施例提供一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为 100μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为200μm；所述复合金属粉的粒径为50μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉；
所述原料中铁粉的质量百分含量为40％，活性炭的质量百分含量为 30％，石膏粉的质量百分含量为5％，复合金属粉的质量百分含量为5％，聚四氟乙烯的质量百分含量为20％；所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％；
本实施例提供一种制备上述废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；所述去离子水的质量为铁粉质量的5倍；
步骤二、将步骤一混合后体系置于造粒机中，得到粒径为10μm的粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声20min，过滤；所述无水乙醇的质量为粒料质量的1倍；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声1.5h；所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为20％；
步骤五、将步骤四超声后体系置于烧瓶中，通入氮气，于60℃温度条件下处理0.5h；所述烧瓶为三口烧瓶；所述氮气的流速为0.2L/min；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，通入CO，以4℃ min-1的升温速率升至400℃保持40min进行预热，然后以5℃ min-1的升温速率升至900℃保持2h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料；所述室温为20℃～25℃。
本实施例的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料结构和性能与实施例1基本一致。
实施例3
本实施例提供一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为 300μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为400μm；所述复合金属粉的粒径为100μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉；
所述原料中铁粉的质量百分含量为40％，活性炭的质量百分含量为 30％，石膏粉的质量百分含量为5％，复合金属粉的质量百分含量为5％，聚四氟乙烯的质量百分含量为20％；所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％；
本实施例提供一种制备上述废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；所述去离子水的质量为铁粉质量的5倍；
步骤二、将步骤一混合后体系置于造粒机中，得到粒径为40μm的粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声40min，过滤；所述无水乙醇的质量为粒料质量的3倍；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声 0.5h；所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为60％；
步骤五、将步骤四超声后体系置于烧瓶中，通入氮气，于120℃温度条件下处理1h；所述烧瓶为三口烧瓶；所述氮气的流速为0.4L/min；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，通入H2，以10℃ min-1的升温速率升至800℃保持20min进行预热，然后以7℃ min-1的升温速率升至1500℃保持0.5h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料；所述室温为20℃～25℃。
本实施例的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料结构和性能与实施例1基本一致。
实施例4
本实施例提供一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为 100μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为200μm；所述复合金属粉的粒径为50μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉；
所述原料中铁粉的质量百分含量为40％，活性炭的质量百分含量为 30％，石膏粉的质量百分含量为5％，复合金属粉的质量百分含量为5％，聚四氟乙烯的质量百分含量为20％；所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％；
本实施例提供一种制备上述废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；所述去离子水的质量为铁粉质量的5倍；
步骤二、将步骤一混合后体系置于造粒机中，得到粒径为10μm的粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声20min，过滤；所述无水乙醇的质量为粒料质量的1倍；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声 1.5h；所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为20％；
步骤五、将步骤四超声后体系置于烧瓶中，通入氮气，于60℃温度条件下处理0.5h；所述烧瓶为三口烧瓶；所述氮气的流速为0.2L/min；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，通入H2，以4℃ min-1的升温速率升至800℃保持20min进行预热，然后以5℃ min-1的升温速率升至1500℃保持2h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料；所述室温为20℃～25℃。
本实施例的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料结构和性能与实施例1基本一致。
实施例5
本实施例提供一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为 300μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为400μm；所述复合金属粉的粒径为100μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉；
所述原料中铁粉的质量百分含量为40％，活性炭的质量百分含量为 30％，石膏粉的质量百分含量为5％，复合金属粉的质量百分含量为5％，聚四氟乙烯的质量百分含量为20％；所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％；
本实施例提供一种制备上述废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；所述去离子水的质量为铁粉质量的5倍；
步骤二、将步骤一混合后体系置于造粒机中，得到粒径为40μm的粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声40min，过滤；所述无水乙醇的质量为粒料质量的3倍；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声 0.5h；所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为60％；
步骤五、将步骤四超声后体系置于烧瓶中，通入氮气，于120℃温度条件下处理2h；所述烧瓶为三口烧瓶；所述氮气的流速为0.4L/min；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，通入CO，以6℃ min-1的升温速率升至800℃保持30min进行预热，然后以7℃ min-1的升温速率升至1000℃保持0.5h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料；所述室温为20℃～25℃。
本实施例的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料结构和性能与实施例1基本一致。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，其特征在于，原料包括铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯；所述铁粉的粒径为100μm～300μm，所述活性炭为粉末状活性炭，粉末状活性炭的粒径为200μm～400μm，所述复合金属粉的粒径为50μm～100μm，所述复合金属粉为铜粉、锰粉和钛粉。
2.根据权利要求1所述的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，其特征在于，所述原料中铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉和聚四氟乙烯的质量比为8：6：1：1：4。
3.根据权利要求1所述的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料，其特征在于，所述复合金属粉中铜粉的质量百分含量为60％，锰粉的质量百分含量为20％，钛粉的质量百分含量为20％。
4.一种制备如权利要求1所述的废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料的方法，其特征在于，包括：
步骤一、将所述铁粉、活性炭、石膏粉、复合金属粉与去离子水混合；
步骤二、将步骤一混合后体系进行造粒，得到粒料；
步骤三、将步骤二所述粒料置于无水乙醇中，超声20min～40min，过滤；
步骤四、将步骤三过滤所得颗粒置于含聚四氟乙烯的乳浊液中，超声0.5h～1.5h；
步骤五、向步骤四超声后体系中通入氮气，于60℃～120℃温度条件下处理0.5h～2h；
步骤六、将步骤五处理后颗粒置于管式炉中，以4℃min-1～10℃min-1的升温速率升至400℃～800℃保持20min～40min进行预热，然后以5℃min-1～7℃min-1的升温速率升至900℃～1500℃保持0.5h～2h进行真空碳化，通入氮气至冷却至室温，得到废水脱氮用铁碳耦合生物颗粒载体材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述粒料的粒径为10μm～40μm。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中所述无水乙醇的质量为粒料质量的1倍～3倍。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤四中所述含聚四氟乙烯的乳浊液为聚四氟乙烯与去离子水的乳浊液，所述含聚四氟乙烯的乳浊液中聚四氟乙烯的质量百分含量为20％～60％。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤五中所述氮气的流速为0.2L/min～0.4L/min。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤六中预热和真空碳化过程中所述管式炉中的气氛为H2气氛或CO气氛。
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