[发明专利]Na4

说明书

本发明提供了一种Na₄Ti₅O₁₂的制备方法及其在污水脱铵中的应用方法。该方法包括：称取一定质量的纳米级TiO₂与Na₂CO₃置于行星式研磨机中研磨设定时间，得到反应前的原料混合物；将原料混合物放在坩埚中，再置于马弗炉中500‑800℃温度下焙烧设定时间，焙烧过程采用氮气进行气氛保护，得到反应后的混合粉体；将自然降温后的混合粉体取出，用去离子水清洗，剩下的固体不溶物即为钛酸盐类脱铵材料Na₄Ti₅O₁₂。将Na₄Ti₅O₁₂置于含铵离子的水体中时，水体中的NH₄⁺与Na₄Ti₅O₁₂中的Na⁺进行交换，得到(NH₄)₄Ti₅O₁₂，降低水体中氨氮的浓度。本发明制备的脱铵材料适用于低浓度氨氮废水的处理，经过脱铵材料处理后的产水氨氮浓度＜1ppm，达到地表Ⅲ类水的氨氮浓度要求，有利于提高脱铵材料的吸附位点的有效利用率。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种Na₄Ti₅O₁₂的制备方法及其在污水脱铵中的应用方法。

背景技术

在污水处理过程中，传统的氨氮的处理工艺尚存在缺陷，氨氮的存在对于污水的处理与排放是一个比较棘手的难题。地表水排放标准中对氨氮的含量具有严格的标准，按照国家地表水环境质量标准(GB 3838-2002)的规定，地表Ⅲ类水的氨氮(以N计)浓度为≤1ppm，针对如此高的水质要求，污水处理方法受到限制。

目前，能够满足产水氨氮(以N计)浓度为≤1ppm的污水处理方法有离子交换法、折点加氯法和生物法及膜吸收法。其中，生物法及膜吸收法虽然能够勉强达到要求，但是其停留时间长、占地面积大，难以完成处理量大的工程。折点加氯发与膜吸收法处理费用普遍较高，不适用于低浓度氨氮的去除。离子交换法能够有效避免生化法存在的问题，其吸附速率快，处理量大，产水氨氮浓度低，能够满足市政污水的处理要求，是未来处理低浓度氨氮的高效技术。

目前，用于水体脱铵的材料有沸石、改性分子筛、改性阳离子交换树脂等，但是这些现有的用于水体脱铵的材料存在选择性差、吸附容量低、循环性差的缺点。因此，急需提供一种选择性好、吸附容量高、循环性好的针对低浓度氨氮废水处理的脱铵材料。

发明内容

本发明的实施例提供了一种Na₄Ti₅O₁₂的制备方法及其在污水脱铵中的应用方法，以克服现有技术的缺点。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种钛酸盐类脱铵材料Na₄Ti₅O₁₂的制备方法，包括：

称取一定质量的纳米级TiO₂与Na₂CO₃置于行星式研磨机中研磨第一设定时间，得到反应前的原料混合物；

将所述原料混合物放在坩埚中，再将坩埚置于马弗炉中500-800℃温度下焙烧第二设定时间，焙烧过程采用氮气进行气氛保护，得到反应后的混合粉体；

将自然降温后的混合粉体取出，用去离子水清洗，剩下的固体不溶物即为钛酸盐类脱铵材料Na₄Ti₅O₁₂。