本發(fā)明涉及一種含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑的制備方法,屬于脫氮劑制備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
水中的氨氮是指以游離氨和離子氨形式存在的氮,主要來源于生活污水中含氮有機物的分解,焦化,合成氨等工業(yè)廢水,以及農(nóng)田排水等水體中高含量的氨氮會造成地表水富營養(yǎng)化,導(dǎo)致水草藍(lán)藻等生物大量繁殖,影響水質(zhì),氨氮對魚類呈現(xiàn)毒害作用,對人體也有不同程度的危害,不僅氨氮具有毒性,其氧化產(chǎn)物亞硝酸鹽氮同樣具有毒性,如低濃度的亞硝酸鹽氮能使養(yǎng)殖動物的抵抗力降低,容易感染各種疾病,,并會破壞紅血球,使血液的供氧能力逐漸喪失,此外它還容易引起動物的肝脾臟和腎臟的功能不彰,導(dǎo)致體力衰退,精神不佳。
現(xiàn)有處理高濃度氨氮廢水時,對于廢水中氨氮的處理方法主要有化學(xué)法和生物方法,雖然它們能夠在水處理中發(fā)揮重要作用,但幾種方法處理成本高,投資大,生物法對氨氮的處理效果較差,而且許多工業(yè)廢水中氨氮的濃度很高,這些廢水很難或根本不能用常規(guī)的生物法去除、而NH3·H2O可與過渡金屬銅形成比較穩(wěn)定的金屬氨配合物,使得氨氮得到分離去除。所以需要一種資源化利用的脫氮劑很有必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前高濃度氨氮廢水在治理過程中,化學(xué)房和生物法處理成本高,投資大,生物法對氨氮的處理效果較差的問題,提供了一種通過將含銅廢渣碾磨并改性制備超細(xì)分散改性含銅廢渣,隨后合成制備含銅脫氮劑,在通過將含銅脫氮劑于臭氧氣體冷凍制備復(fù)合脫氮劑顆粒,通過銅與NH3·H2O形成金屬氨配合物,同時在臭氧催化作用下,加速氧化和反應(yīng)速率,提高其對高濃度氨氮廢水效率。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
(1)選取含銅廢渣,將其至于10~15MPa下研磨并過篩,制備得80~90目的含銅廢渣,按重量份數(shù)計,分別稱量35~55份上述制備的含銅廢渣,15~20份氫氧化鈉和30~45份蒸餾水于燒杯中,將其攪拌混合并至于95~100℃下水浴加熱2~3h;
(2)待加熱完成后,將其至于200~300W下超聲分散處理10~15min,再在1800~2000r/min下離心反應(yīng)10~15min,隨后收集下次沉淀,用去離子水洗滌3~5次,并在65~80℃下干燥6~8h,制備得改性含銅廢渣粉末;
(3)按重量份數(shù)計,分別稱量45~60份去離子水、15~20份氫氧化鈉、15~20份上述制備的改性含銅廢渣粉末和10~15份硅酸鈉于三口燒瓶中,攪拌混合并至于55~65℃下保溫加熱反應(yīng)3~5h;
(4)待反應(yīng)完成后,對其升溫加熱至95~100℃,使其晶化5~8h,待晶化完成后,用0.8mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.5~9.0,隨后將其靜置冷卻至20~30℃,對其過濾并收集濾渣,在95~100℃下干燥20~24h,制備得含銅脫氮劑;(5)將上述制備的含銅脫氮劑至于10~15MPa下碾磨并過篩,制備得120~150目的超細(xì)含銅脫氮劑,隨后將上述制備的含銅顆粒脫氮劑與臭氧經(jīng)氣流噴射至液氮冷凍裝置中,使脫氮劑顆?;旌铣粞趵鋬鎏幚恚纯芍苽涞靡环N含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑。
本發(fā)明的應(yīng)用:將上述發(fā)明的含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑按0.06g/mL,在20~30℃下,投入高濃度廢水中,控制攪拌廢水速度為200~250r/min,待投加20min,對氨氮去除率高達80%。
本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明通過在固體臭氧催化作用下,提高其對高濃度廢水處理效率,對氨氮去除率高達80%;
(2)通過含銅廢渣粉末制備脫氮劑,綠色環(huán)保無二次污染。
具體實施方式
挑選選取含銅廢渣,將其至于10~15MPa下研磨并過篩,制備得80~90目的含銅廢渣,按重量份數(shù)計,分別稱量35~55份上述制備的含銅廢渣,15~20份氫氧化鈉和30~45份蒸餾水于燒杯中,將其攪拌混合并至于95~100℃下水浴加熱2~3h;待加熱完成后,將其至于200~300W下超聲分散處理10~15min,再在1800~2000r/min下離心反應(yīng)10~15min,隨后收集下次沉淀,用去離子水洗滌3~5次,并在65~80℃下干燥6~8h,制備得改性含銅廢渣粉末;按重量份數(shù)計,分別稱量45~60份去離子水、15~20份氫氧化鈉、15~20份上述制備的改性含銅廢渣粉末和10~15份硅酸鈉于三口燒瓶中,攪拌混合并至于55~65℃下保溫加熱反應(yīng)3~5h;待反應(yīng)完成后,對其升溫加熱至95~100℃,使其晶化5~8h,待晶化完成后,用0.8mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.5~9.0,隨后將其靜置冷卻至20~30℃,對其過濾并收集濾渣,在95~100℃下干燥20~24h,制備得含銅脫氮劑;將上述制備的含銅脫氮劑至于10~15MPa下碾磨并過篩,制備得120~150目的超細(xì)含銅脫氮劑,隨后將上述制備的含銅顆粒脫氮劑與臭氧經(jīng)氣流噴射至液氮冷凍裝置中,使脫氮劑顆粒混合臭氧冷凍處理,即可制備得一種含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑。
實例1
挑選選取含銅廢渣,將其至于10MPa下研磨并過篩,制備得80目的含銅廢渣,按重量份數(shù)計,分別稱量35份上述制備的含銅廢渣,20份氫氧化鈉和45份蒸餾水于燒杯中,將其攪拌混合并至于95℃下水浴加熱2h;待加熱完成后,將其至于200W下超聲分散處理10min,再在1800r/min下離心反應(yīng)10min,隨后收集下次沉淀,用去離子水洗滌3次,并在65℃下干燥6h,制備得改性含銅廢渣粉末;按重量份數(shù)計,分別稱量45份去離子水、20份氫氧化鈉、20份上述制備的改性含銅廢渣粉末和15份硅酸鈉于三口燒瓶中,攪拌混合并至于55℃下保溫加熱反應(yīng)3h;待反應(yīng)完成后,對其升溫加熱至95℃,使其晶化5h,待晶化完成后,用0.8mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.5,隨后將其靜置冷卻至20℃,對其過濾并收集濾渣,在95℃下干燥20h,制備得含銅脫氮劑;將上述制備的含銅脫氮劑至于10MPa下碾磨并過篩,制備得120目的超細(xì)含銅脫氮劑,隨后將上述制備的含銅顆粒脫氮劑與臭氧經(jīng)氣流噴射至液氮冷凍裝置中,使脫氮劑顆?;旌铣粞趵鋬鎏幚恚纯芍苽涞靡环N含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑。
將上述發(fā)明的含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑按0.06g/mL,在20℃下,投入高濃度廢水中,控制攪拌廢水速度為200r/min,待投加20min,對氨氮去除率高達80%。
實例2
挑選選取含銅廢渣,將其至于12MPa下研磨并過篩,制備得85目的含銅廢渣,按重量份數(shù)計,分別稱量40份上述制備的含銅廢渣,20份氫氧化鈉和40份蒸餾水于燒杯中,將其攪拌混合并至于97℃下水浴加熱2h;待加熱完成后,將其至于250W下超聲分散處理13min,再在1900r/min下離心反應(yīng)12min,隨后收集下次沉淀,用去離子水洗滌4次,并在70℃下干燥7h,制備得改性含銅廢渣粉末;按重量份數(shù)計,分別稱量50份去離子水、20份氫氧化鈉、15份上述制備的改性含銅廢渣粉末和15份硅酸鈉于三口燒瓶中,攪拌混合并至于57℃下保溫加熱反應(yīng)4h;待反應(yīng)完成后,對其升溫加熱至98℃,使其晶化6h,待晶化完成后,用0.8mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至8.7,隨后將其靜置冷卻至25℃,對其過濾并收集濾渣,在97℃下干燥22h,制備得含銅脫氮劑;將上述制備的含銅脫氮劑至于12MPa下碾磨并過篩,制備得130目的超細(xì)含銅脫氮劑,隨后將上述制備的含銅顆粒脫氮劑與臭氧經(jīng)氣流噴射至液氮冷凍裝置中,使脫氮劑顆?;旌铣粞趵鋬鎏幚?,即可制備得一種含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑。
將上述發(fā)明的含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑按0.06g/mL,在25℃下,投入高濃度廢水中,控制攪拌廢水速度為225r/min,待投加20min,對氨氮去除率高達80%。
實例3
挑選選取含銅廢渣,將其至于15MPa下研磨并過篩,制備得90目的含銅廢渣,按重量份數(shù)計,分別稱量55份上述制備的含銅廢渣,15份氫氧化鈉和30份蒸餾水于燒杯中,將其攪拌混合并至于100℃下水浴加熱3h;待加熱完成后,將其至于300W下超聲分散處理15min,再在2000r/min下離心反應(yīng)15min,隨后收集下次沉淀,用去離子水洗滌5次,并在80℃下干燥8h,制備得改性含銅廢渣粉末;按重量份數(shù)計,分別稱量60份去離子水、15份氫氧化鈉、15份上述制備的改性含銅廢渣粉末和10份硅酸鈉于三口燒瓶中,攪拌混合并至于65℃下保溫加熱反應(yīng)5h;待反應(yīng)完成后,對其升溫加熱至100℃,使其晶化8h,待晶化完成后,用0.8mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.0,隨后將其靜置冷卻至30℃,對其過濾并收集濾渣,在100℃下干燥24h,制備得含銅脫氮劑;將上述制備的含銅脫氮劑至于15MPa下碾磨并過篩,制備得120~150目的超細(xì)含銅脫氮劑,隨后將上述制備的含銅顆粒脫氮劑與臭氧經(jīng)氣流噴射至液氮冷凍裝置中,使脫氮劑顆粒混合臭氧冷凍處理,即可制備得一種含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑。
將上述發(fā)明的含銅廢渣固體臭氧復(fù)合脫氮劑按0.06g/mL,在30℃下,投入高濃度廢水中,控制攪拌廢水速度為250r/min,待投加20min,對氨氮去除率高達80%。