[发明专利]一种利用乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料定向还原水体中亚硝酸根的方法

说明书

本发明公开了一种利用乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料定向还原水体中亚硝酸根的方法，该方法包括：调节含亚硝酸根水体的pH；将滤液通过填装有乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料的吸附塔或流化床中；当达到泄漏点，先用碱液再生，再用硼氢化钠还原。本发明方法用乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料对亚硝酸根进行处理，发现水体pH值为2.0～12.0时，且共存有高浓度Cl^‑、NO₃^‑、HCO₃^‑和SO₄^2‑等无机阴离子情况下，仍使出水的亚硝酸根含量从小于280mg/L(以N计)降低至0.01mg/L(以N计)以下，同时氮气的产率大于85％。

技术领域

本发明涉及污水处理和无害化技术领域，尤其涉及一种利用乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料定向还原水体中的亚硝酸根的方法。

背景技术

亚硝酸根作为水体无机污染物，不止存在于自然水体中，也会存在于饮用水分配管道中。在工业产品的生产过程中会运用到各种亚硝酸根，这些含亚硝酸根的工业废水未经处理就排入自然水体中，对环境造成了严重的影响；饮用水管道中的亚硝酸根可通过亚硝化单胞菌氧化氨气或在缺氧条件下还原硝酸根产生。据报道，亚硝酸根的摄入会引起血液中血红蛋白中Fe²⁺的氧化，从而导致血红蛋白血症，这个反应对人体是具有危害的，特别是对于年幼的婴儿，严重者会导致窒息死亡。此外，亚硝酸根可与仲胺或叔胺反应生成N^-亚硝基化合物，该种物质被认为具有致癌性或致突变性。在中国，饮用水中亚硝酸盐的上限以NO₂-N的形式为1mg/L。

传统的去除亚硝酸盐的方法有催化还原，生物转化，纳滤和吸附等方法。其中吸附法是最简单有效的方法，也是现在应用最广的方法，已经研究了几种用于吸附去除亚硝酸根离子的材料，例如活性炭，水滑石，海泡石，弗里德尔盐和农业废料，

但单纯的吸附法只是将亚硝酸根进行转移，危害性并无消除。因此，通过氧化还原法将亚硝酸盐转化成无害的氮气，是最优的处理方案。但在反应的过程中会有副产物氨氮的产生，因此需要材料具有有良好的定向还原的性能，将大部分的亚硝酸根转化成氮气。

目前，文献检索表明，没有采用乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料定向还原水体中亚硝酸根的方法报道。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料定向还原水体中的亚硝酸根的方法。该方法克服了传统纳米复合材料只能单纯的吸附或者还原产物大部分为氨氮的缺陷；同时，反应过后的乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料可以用的碱液和硼氢化钠再生，并重复利用；将纳米零价钯负载于树脂载体上，在拥有了定向还原水体中亚硝酸根性能的同时也避免了纳米颗粒释放到水体中造成二次污染的风险。

具体技术方案如下：

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，利用乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料定向还原水体中亚硝酸根的方法，包括以下步骤：

(1)调节含亚硝酸根水体的pH，过滤，得到滤液；

(2)将步骤(1)获得的滤液通过填装有乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料的吸附塔或流化床中，使所含亚硝酸根水体和乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料充分接触，得到处理后的水体；

所述乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料通过在乙二胺基树脂上负载纳米零价钯颗粒获得；

(3)当处理后的水体达到泄漏点后，停止运行，采用碱液进行乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料再生；用水冲洗乙二胺树脂基零价钯纳米复合材料至中性，然后再用硼氢化钠溶液进行还原，实现零价钯的再生。