申請(qǐng)日2013.10.17

　　公開(kāi)(公告)日2014.01.29

　　IPC分類(lèi)號(hào)B01J20/22; C02F1/28; B01J20/30

　　摘要

　　本發(fā)明提供一種用于低濃度氨氮廢水處理的氨氮吸附劑及其制備方法。本發(fā)明中的吸附劑不僅針對(duì)氨氮吸附容量高、吸附穩(wěn)定、再生方便，且克服了吹脫法、生物脫氮法、沸石吸附法和化學(xué)沉淀法在成本和脫氮效率上存在的缺點(diǎn)。其制備工藝簡(jiǎn)單、工業(yè)應(yīng)用成本低、特別適用于低濃度氨氮廢水的處理。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種氨氮吸附劑基質(zhì)的制備方法，其特征包含以下工藝步驟及工藝參數(shù)： 將三乙胺、氧化鋁源、磷酸及水按照一定摩爾比例混合，在一定溫度條件 下進(jìn)行一定時(shí)間的水熱合成反應(yīng)，最后經(jīng)洗滌、干燥得到基質(zhì)晶體;

　　其中工藝參數(shù)為：

　　a.氧化鋁源可采用活性氧化鋁或異丙醇鋁;

　　b.基質(zhì)晶體按化學(xué)成分混合的摩爾比為1～5EtaN：1～5Al2Oa：1～5P2O5：40～100H2O;

　　c.基質(zhì)晶體的水熱合成溫度為100～240℃;

　　d.基質(zhì)晶體的水熱合成時(shí)間為10～40小時(shí)。

　　2.一種氨氮吸附劑基質(zhì)的負(fù)載工藝，其特征在于采用以下負(fù)載工藝參數(shù)： 在一定溫度條件下，用金屬鹽溶液對(duì)采用權(quán)利要求1制備的基質(zhì)晶體進(jìn)行 浸泡負(fù)載，最后經(jīng)干燥、焙燒后制得吸附劑產(chǎn)品;

　　其中工藝參數(shù)為：

　　a.負(fù)載所用的金屬鹽為鹵化鹽、硝酸鹽、乙酸鹽中的至少一種;

　　b.鹽中金屬離子為Mg、Zn、Ni、Co、Cu之中的至少一種;

　　c.金屬離子與基質(zhì)晶體的質(zhì)量比為0.1%～5%;

　　d.基質(zhì)晶體浸泡負(fù)載溫度后烘干溫度為10～100℃;

　　e.負(fù)載后基質(zhì)晶體的煅燒溫度為400～1000℃。

　　3.一種氨氮吸附劑，其特征在于采用權(quán)利要求1及權(quán)利要求2所述的制備方 法及負(fù)載工藝所制備。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種用于低濃度氨氮廢水處理的吸附劑及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種環(huán)保領(lǐng)域廢水處理材料，具體是一種專(zhuān)門(mén)用于氨氮廢水處 理的吸附劑及其制備方法，屬于化工領(lǐng)域及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　水體中氨氮的分離過(guò)程對(duì)環(huán)保、化工生產(chǎn)等方面有著重要的意義。氨氮伴 隨著廢水排放到江河湖泊中會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，從而導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重 失衡。而在化工生產(chǎn)中氨氮的存在會(huì)腐蝕管路中的金屬導(dǎo)致管路的堵塞并影響 換熱系統(tǒng)。目前常用的氨氮處理的方法有生物法、吹脫法、折點(diǎn)氯化法、MAP 沉淀法和沸石吸附法。

　　生物法是利用微生物的硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)將體系中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮 氣，從而達(dá)到去除氨氮的目的。生物法具有高效的氨氮去除的效果，而且具有 很明朗的發(fā)展前景。但是生物法存在的主要缺陷在于培養(yǎng)微生物需要大量的碳 源為微生物提供能源，而且硝化菌的生長(zhǎng)緩慢，因此需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。

　　吹脫法是將高濃度氨氮在堿性條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x氨，用空氣(或蒸汽)使 游離氨由液相轉(zhuǎn)移到氣相分離，是目前處理高濃度氨氮廢水的主要方法。吹脫 法的工藝缺陷在于設(shè)備投資大，能耗與運(yùn)行成本高，無(wú)法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且 逸出的氨氣會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。

　　折點(diǎn)氯化法是向廢水中通入氯氣通過(guò)氧化還原反應(yīng)將體系中的氨氮轉(zhuǎn)化為 氮?dú)�，從而�?shí)現(xiàn)氨氮的分離：

　　氯化法處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響。但是氯化法的工藝缺陷在于加氯量 大費(fèi)用高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機(jī)物會(huì)造成二次污染。

　　MAP沉淀法是在廢水中加入沉淀劑與銨離子反應(yīng)生成不溶物磷酸鎂銨(簡(jiǎn) 稱(chēng)MAP)，從而實(shí)現(xiàn)氨氮的脫除：

　　MAP沉淀法工藝簡(jiǎn)單，生成的MAP是鳥(niǎo)糞石的主要成分，可用作肥料使 用。MAP沉淀法的主要缺陷在于沉淀劑價(jià)格較高，經(jīng)濟(jì)難以承受。

　　沸石吸附法是通過(guò)沸石的陽(yáng)離子與廢水中的銨離子進(jìn)行交換，將水中的銨 離子吸附到沸石上，從而達(dá)到去除氨氮的目的。沸石對(duì)銨離子具有較強(qiáng)的選擇 吸附性能，與有機(jī)離子交換樹(shù)脂相比，在有干擾陽(yáng)離子特別是鈣鎂等金屬離子 存在時(shí)，有更好的脫除氨氮效果。沸石吸附法的主要缺陷在于沸石的再生，化 學(xué)法再生后的再生液的后續(xù)處理增加了處理成本，而且沸石交換容量小。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一類(lèi)針對(duì)低濃度氨氮廢水處理具有吸附 容量高、吸附穩(wěn)定、再生方便的氨氮吸附劑及其制備方法。

　　本發(fā)明提供的氨氮吸附劑的制備方法：

　　將三乙胺、氧化鋁源、磷酸及水按照一定摩爾比例混合，在一定溫度條件 下進(jìn)行一定時(shí)間的水熱合成反應(yīng)，然后經(jīng)洗滌、干燥得到基質(zhì)晶體;然后在一 定溫度條件下，用金屬鹽溶液對(duì)基質(zhì)晶體進(jìn)行浸泡負(fù)載，最后經(jīng)干燥、焙燒后 制得吸附劑產(chǎn)品;

　　其中合成與負(fù)載的工藝參數(shù)如下：

　　a.氧化鋁源可采用活性氧化鋁或異丙醇鋁;

　　b.基質(zhì)晶體按化學(xué)成分混合的摩爾比為1～5EtaN：1～5Al2Oa：1～5P2P5：40～100H2O;

　　c.基質(zhì)晶體的水熱合成溫度為100～240℃;

　　d.基質(zhì)晶體的水熱合成時(shí)間為10～40小時(shí);

　　e.負(fù)載所用的金屬鹽為鹵化鹽、硝酸鹽、乙酸鹽中的至少一種;

　　f.鹽中金屬離子為Mg、Zn、Ni、Co、Cu之中的至少一種;

　　g.基質(zhì)晶體與金屬離子的質(zhì)量比為0.1%～5%;

　　h.基質(zhì)晶體浸泡負(fù)載溫度后烘干溫度為10～100℃;

　　i.負(fù)載后基質(zhì)晶體的煅燒溫度為400～1000℃。

　　采用上述氨氮吸附劑對(duì)氨氮廢水進(jìn)行處理，其有益效果：

　　1.本發(fā)明中的氨氮吸附劑吸附容量高、對(duì)氨氮的吸附選擇性強(qiáng)。

　　2.材料成本低，再生方便，工藝簡(jiǎn)單，工業(yè)效益好。

　　3.處理后出水氨氮含量可低于1ppm。