[发明专利]载铁腐植酸及其制备方法、应用及应用方法

说明书

本发明涉及废水处理技术领域，公开了一种载铁腐植酸的制备方法，以腐植酸为原料，经碳化和载铁处理得到。以载铁腐植酸作为吸附剂，可将其应用于低浓度四环水废水处理。本发明载铁腐植酸兼具吸附速率快、富集效果佳的双重有益效果，以腐植酸为原料进行改性得到的载铁腐植酸吸附剂，具备原料易得、容易制取、吸附速率快、吸附效果佳，易于推广的技术效果。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体地说，涉及载铁腐植酸及其制备方法、应用及应用方法。

背景技术

随着城镇化的发展，产生越来越多的生活污水，水污染情况日益复杂。生活污水中的物质主要包含两大类：可溶性有机物(DOM)和无机盐。城市生活污水的典型特征是氮，氮主要以总氨氮(TAN,TAN＝NH₃/NH₄⁺-N)和有机氮(ON)的形式存在。

ON容易随水解而变为TAN。污水处理厂在对废水进行不同程度的处理后，主要的含水含氮物质经过好氧生物处理后从氨氮变成硝酸盐，溶解性有机氮(DON)并未转化，但在第三级处理中从硝酸盐变成DON，DON的比例反而增加。溶解性有机氮(DON)中的亲水性有机氮的存在极易引起水体的富营养化问题，如赤潮、水华等。有一部分疏水性有机氮则长期在环境中存留，难以降解；废水中产生的溶解有机氮(DON)会参与导致形成含氮氯化副产物，膜结垢和硝化反应等问题。因此，DON的处理对于废水回收应用和对营养敏感的流域都非常重要。

四环素(TC)对革兰氏阳性/阴性细菌，原生动物和支原体等具有很强的抗菌作用，因而广泛用于人类医学，动物医学和农业。TC不能被人类和动物有机体完全代谢，大约90％的TC摄入是通过尿液排出的。因此，如果在未经适当预处理的情况下将TC释放到水环境或土壤中，这些有害残留物将有助于产生抗药性的病原微生物。

对于低浓度四环素污染的水，吸附是有效且具有成本效益的，其易于操作和再生，并且可用量足够。

目前处理四环素的吸附剂多为凹凸棒石(如CN102531084B、CN102531086B和CN102527325B)、水滑石负载光催化吸附材料(如CN109133452A)、生物炭(CN110756168A)等，但目前并未出现采用腐植酸作为吸附剂吸附废水中低浓度四环素的方法。

氨氮(NH₃/NH₄⁺-N)是水环境中主要的含氮污染物质，其中无机氮、氨氮的浓度过高会造成水体严重的富营养化，减少溶解氧，破坏水体环境的自净化系统。为了抑制藻类的生长，地下水补给中氨氮的最大允许浓度为1.0mg N/L。因此，从地表水道和处理后的废水中去除低浓度氨氮对于防止藻类生长和水富营养化，提高再生水的质量至关重要。

吸附法是低浓度氨氮深度处理最常用、最有效的方法。目前研究的吸附剂主要包括活性炭、沸石、树脂、膨润土、粉煤灰、植物多酚、陶瓷以及其改性产物等。目前的吸附剂主要存在反应时间长、吸附氨氮吸附容量低、去除率低、成本高的问题。

公开号为CN104211246B的专利，公开了一种低浓度氨氮废水或料液处理方法。该专利通过沸石与气态膜联合处理方式处理氨氮废水，存在处理周期长、成本高的缺点。

公开号为CN105060387A的专利，公开了一种处理低浓度氨氮废水的生物颗粒制备方法。该专利中对氨氮的吸附，主要是利用芦苇颗粒中的纤维与氨氮作用，纤维中的木质素和纤维素链在pH为5至7之间带负电。通过静电吸引力促进了与带正电荷的离子的吸附(离子交换)，吸附达到平衡的时间快，而当pH值超过7时，平衡吸附状态迅速向非离子形式转移，从而不利于氨氮的去除。

因此，寻求一种快速吸附氨氮、成本低的吸附剂尤为重要。

发明内容