[发明专利]一种处理污废水的复合氨氮去除剂及其制备方法

说明书

一种处理污废水的复合氨氮去除剂，包括催化剂和过硫酸盐，催化剂包括载体和磁性改性材料，磁性改性材料包括铁离子；载体包括羟基磷灰石；铁离子均匀的负载在羟基磷灰石上。在本发明中负载有磁性改性材料的羟基磷灰石作为催化剂为过硫酸盐氧化污水中的氨氮提供了大量的反应活性位点；而羟基磷灰石自身的多孔结构其具有很强的吸附能力能够吸附污水中的氨氮；故本发明的处理污废水的复合氨氮去除剂对氨氮的去除效率高并且在常温下本发明的催化剂对氨氮的饱和吸附量可达到128mg/g。

技术领域

本发明涉及一种环保新材料领域，尤其涉及一种处理污废水的复合氨氮去除剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，工业活动给我们带来收益的同时，也带来了日益严峻的生态环境问题。氨氮是水体的主要污染物之一，主要来源于人和动物的排泄物、农用化肥流失和工业废物的排放等。氨氮是水生植物和藻类的营养素，但是过多的氨氮容易导致水体富营养化、赤潮、水华，造成水质恶化、敏感水生生物中毒、死亡，对水资源造成严重污染。

近年来，环保法规对废水中氨氮的排放标准日益严格，而高氨氮含量废水由于来源广、成分复杂、可生化性较差，处理后出水难以达到要求，因此如何经济、有效地去除氨氮已经成为研究的热点。

目前，国内外针对氨氮废水的处理主要包括生物脱氮和吸附法等。生物脱氮是目前污水处理最常见的形式，根据不同水质设计的工艺类型也可以很好的去除水中氨氮。但是由于生物脱氮与除磷之间存在竞争，因此常需要牺牲一部分脱氮功能来满足整体水质要求。此外，越来越严格的污水排放标准则要求进一步提升污水厂对水中氨氮的处理能力。所以传统的污水处理中生物脱氮法面临考验。吸附法能够将污水中的氨氮吸附得更加干净，并且其对污水的后续处理影响较小，但是目前的吸附材料存在吸附效率不高，单位重量的吸附材料吸附氨氮的量还不够的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种对氨氮吸附效率高并且吸附量大的处理污废水的复合氨氮去除剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种处理污废水的复合氨氮去除剂，包括催化剂和过硫酸盐，所述催化剂包括载体和磁性改性材料，所述磁性改性材料包括铁离子；所述载体包括羟基磷灰石；所述铁离子均匀的负载在羟基磷灰石上。

上述的处理污废水的复合氨氮去除剂，优选地，所述载体经过NaOH改性；载体的粒径在100目以下。

一种处理污废水的复合氨氮去除剂的制备方法，包括以下步骤：

1）制备羟基磷灰石，并且进行研磨得到100目以下的羟基磷灰石；

2）将20重量份的羟基磷灰石、8-10重量份的NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O和3-5重量份的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O加入到2000重量份的去离子水中；并且充分搅拌均匀；

3）将水温升到60-100℃，然后加入5mol/L的氨水，然后用0.1mol/L的HCL和NaOH调整pH值到11，维持温度5小时以上；固液分离；

4）用去离子水清洗步骤3）得到的固体，直到清洗用的去离子水的pH为中性；

5）冷冻干燥。

上述的处理污废水的复合氨氮去除剂的制备方法，优选地，所述羟基磷灰石的制备方法包括以下步骤：

将贝壳和虾蟹壳清洗干净后，烘干，磨成粒度为200-500目的贝壳和虾蟹壳混合粉末；

将步骤得到的虾蟹壳和贝壳粉溶于浓度为0.1g/mL 的稀醋酸中，反应1-2h，离心后取上清液，去离子水稀释至50-100mL；

将有机模板水溶液与磷酸盐混合搅拌1h；