[发明专利]一种氨氮吸附材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氨氮吸附材料，属于废水处理领域。本发明的主要步骤包括：将50‑60重量份废弃土壤，30‑40重量份蛭石、5‑10重量份水玻璃、1‑5重量份工业级NaOH进行混合后制成原料球，并在通风状态下在600‑700℃进行煅烧得到吸附原球；将吸附原球在盐酸溶液中浸泡后，获得氨氮吸附材料。该制备方法创造性地使用废弃土壤为原料，利用熔融状态下的NaOH对土壤进行改性；同时蛭石的层状结构发生膨润，增加吸附比表面积。制备方法操作简单，所得材料稳定性高，可应用于各类废水中的氨氮吸附去除。

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及一种废弃土壤的回收再利用在废水处理技术中的应用，具体为一种氨氮吸附材料及其制备方法。

背景技术

随着工业的快速发展，氨氮废水排放量日益加剧。氮、磷元素造成的水体富营养化问题接踵而至，太湖等湖泊蓝藻爆发事件屡见不鲜。同时，在高浓度氨氮水体中，氨氮又可通过微生物转化为有毒的硝态氮、亚硝态氮等，对人体及水中生物有较大的毒害作用，继而影响水生物繁殖与生存。日前，对高浓度氨氮废水的处理日渐受到重视。氨氮的去除方法很多，目前主要有生物法、化学法、吸附及离子交换法等。吸附及离子交换法由于占地面积小、工艺简单和操作方便等优点，常被用于氨氮废水的处理。沸石分子筛凭借其突出的吸附性能(表面吸附和离子交换选择性)，使其在吸附分离中被广泛应用。目前对天然沸石及改性天然沸石去除水中氨氮的研究颇多。对于使用废弃土壤为原料制备氨氮吸附材料的研究鲜有报道。

发明内容

本发明创新性创造性地使用废弃土壤为原料，利用熔融状态下的NaOH对土壤进行改性；同时蛭石的层状结构发生膨润，层间距变大。此制备方法操作简单，所得材料结合了土壤较大的孔隙率和蛭石的膨润结构，增加吸附比表面积，提高氨氮吸附性能。可应用于各类废水中的氨氮吸附去除。

一种氨氮吸附材料的制备方法，其包括如下步骤：

(a)称取50-60重量份废弃土壤，30-40重量份蛭石、5-10重量份水玻璃、1-5重量份份工业级NaOH，混合；

(b)在粉碎机中粉碎，过筛，得混合均匀、颗粒度小的混合物；

(c)将步骤(b)得到的混合物在制粒设备上制成原料球；

(d)将步骤(c)所得原料球放入电炉中，在通风条件下，升温至600-700℃，保持1.5h-3h后，停止加热，继续保持通风，随炉降至室温，获得吸附原球；

(e)将步骤(d)获得的吸附原球放入盐酸中浸泡1h获得所述氨氮吸附材料。

优选地，

步骤(b)中所述过筛为过80目筛；

步骤(c)所述原料球的直径为直径1～3mm；

步骤(d)所述通风风速为7-10m³/h；升温速度为3～10℃/min，优选为5℃/min；

步骤(e)所述盐酸的摩尔浓度为0.5-2mol/L。

所述废弃土壤为农作物过度污染土壤、工厂废弃土壤。

本发明还公开了由上述方法制备得到的氨氮吸附材料。

本发明还公开了所述氨氮吸附材料在废水处理中的应用，具体为在废水处理中吸附氨氮的应用。

有益效果

相比较传统的沸石材料作为氨氮吸附剂，以废弃土壤作为原料，原料廉价易得，利于降低成本。另外，天然的沸石吸附效率低，一般均会对沸石进行化学改性，然后进行烧结制球才能得以使用，进一步提高了其应用成本。本专利中的通过一步烧结工艺直接制备具有一定强度的土壤球，操作简单，利于工业化生产。且对废弃物有一定的再利用，有利于环境保护工业和农业的可持续发展。

具体实施方式