本發(fā)明涉及沸石改性,尤其涉及一種沸石脫氮?jiǎng)┑闹苽浞椒皯?yīng)用。
背景技術(shù):
1、隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,河流湖泊污染日益嚴(yán)重,河流湖泊生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重?fù)p害。因此,污染河流的治理是一個(gè)關(guān)乎社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的重要問題。
2、河流污染的影響因素眾多,氮磷是河水污染的重要原因,只依靠河流的自凈能力無法快速的清除其中的污染物,達(dá)到可使用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。目前河水的處理方法大致分為生物法、生態(tài)法、化學(xué)法和物理法。在適宜的條件下這些方法可以較好地處理污染河水,但是這些方法均存在著一定的問題。生物法是較為廣泛使用的方法,但存在見效慢、處理時(shí)間長、占地面積大、能耗高、氮磷去除效率低等問題。生態(tài)法同樣存在處理時(shí)間長、處理效果總體不高的問題。化學(xué)法存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)高、處理效果不穩(wěn)定、破壞水體生態(tài)平衡、成本較高等問題。當(dāng)前的物理法主要包括截污分流、底泥疏浚、引水沖淤和吸附。其中,截污分流存在實(shí)施困難的問題;底泥疏浚存在清除的底泥難以處理,長期堆放易造成二次污染的問題;引水沖淤則存在對引水水域和用水水域的生態(tài)系統(tǒng)會(huì)造成一定負(fù)面作用,且不能徹底去除污染物,只是降低了污染物濃度的問題;吸附法則利用多孔固體,氮磷與多孔固體之間通過范德華力結(jié)合在一起或氮磷與多孔固體之間產(chǎn)生了電子的交換,生成了新的化學(xué)鍵,達(dá)到富集污染物的目的。然而,常規(guī)的吸附劑,例如沸石等。然而,目前沸石對氨氮的去除效果尚不能達(dá)到期望的標(biāo)準(zhǔn),仍需進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化以滿足實(shí)際需求。
3、綜上所述,目前亟需開發(fā)出一種基于天然沸石的新型材料,以提升脫氮能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種沸石脫氮?jiǎng)┑闹苽浞椒皯?yīng)用。本發(fā)明通過熱處理聯(lián)合改性劑處理天然微米沸石,成功制備了一種新型的沸石脫氮?jiǎng)?,制備方法簡單,且所制得的沸石脫氮?jiǎng)┑拿摰曙@著提高,為河流污染治理領(lǐng)域提供了一種高效且實(shí)用的新材料。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、一種沸石脫氮?jiǎng)?,所述沸石脫氮?jiǎng)┑闹苽浞椒òㄈ缦虏襟E:
4、(1)將天然微米沸石原料清洗、烘干、研磨過篩,得到顆粒均勻的微米沸石;
5、(2)將步驟(1)得到的微米沸石進(jìn)行焙燒、冷卻后,得到熱改性沸石;
6、(3)將步驟(2)得到的熱改性沸石與磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二鈉溶液混合,加熱攪拌,過濾,清洗干燥得到沸石脫氮?jiǎng)?/p>
7、進(jìn)一步地,步驟(1)中,所述天然微米沸石的粒徑為0.5-15?μm。
8、進(jìn)一步地,步驟(1)中,所述烘干的溫度為100-110?℃,時(shí)間為3-9?h。
9、進(jìn)一步地,步驟(1)中,所述研磨過篩所用篩網(wǎng)的目數(shù)為200目。
10、進(jìn)一步地,步驟(2)中,所述焙燒的溫度為100-300?℃,時(shí)間為2-4?h。
11、進(jìn)一步地,步驟(3)中,所述磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二鈉溶液的質(zhì)量濃度為0.15-0.3%。
12、進(jìn)一步地,步驟(3)中,所述熱改性沸石與磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二鈉溶液的質(zhì)量體積比為40-60?g/l。
13、進(jìn)一步地,步驟(3)中,所述加熱攪拌的溫度為25-35?℃,速度為50-350?r/min,時(shí)間為1-3?h。
14、進(jìn)一步地,步驟(3)中,所述過濾的濾膜孔徑為0.25-0.55?μm;
15、進(jìn)一步地,步驟(3)中,所述干燥的溫度為60-70?℃,時(shí)間為8-12?h。
16、一種所述沸石脫氮?jiǎng)┑膽?yīng)用,所述沸石脫氮?jiǎng)┯糜谌コ龔U水中的氨氮。
17、本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于:
18、本發(fā)明制備的沸石脫氮?jiǎng)┡c天然沸石相比,可以高效去除氨氮。本發(fā)明首先通過優(yōu)化對天然沸石熱改性條件,在獲得脫氮能力較優(yōu)的基礎(chǔ)上,再進(jìn)一步通過改性劑對熱改性沸石進(jìn)一步改性,其中,本發(fā)明還通過對改性劑的類型以及改性條件進(jìn)行優(yōu)化,最終制得的沸石脫氮?jiǎng)┚哂袃?yōu)異的氨氮去除性能?;腔晁峁锘垩跻蚁?6)醚酯二鈉吸附在沸石表面,形成吸附位點(diǎn),對廢水中的氨氮吸附效果更佳,同時(shí)其中的鈉離子與沸石中的鋁離子交換,增加沸石的鈉離子與廢水的氨氮離子的交換能力,從而增加沸石去除氨氮效果。
19、利用本發(fā)明的沸石脫氮?jiǎng)┓謩e對實(shí)驗(yàn)室自制廢水進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)廢水的脫氮,同等條件下,本發(fā)明所制備的沸石脫氮?jiǎng)┑拿摰Ч麅?yōu)于天然沸石,為河流污染治理領(lǐng)域提供了一種高效且實(shí)用的新材料。
1.一種沸石脫氮?jiǎng)涮卣髟谟?,所述沸石脫氮?jiǎng)┑闹苽浞椒òㄈ缦虏襟E:
2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)?,其特征在于,步驟(1)中,所述天然微米沸石的粒徑為0.5-15?μm。
3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)涮卣髟谟?,步驟(1)中,所述烘干的溫度為100-110?℃,時(shí)間為3-9?h。
4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)?,其特征在于,步驟(2)中,所述焙燒的溫度為100-300?℃,時(shí)間為2-4?h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)?,其特征在于,步驟(3)中,所述磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為0.15-0.3%。
6.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)?,其特征在于,步驟(3)中,所述熱改性沸石與磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二鈉溶液的質(zhì)量體積比為40-60?g/l。
7.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)?,其特征在于,步驟(3)中,所述加熱攪拌的溫度為25-35?℃,速度為50-350?r/min,時(shí)間為1-3?h。
8.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)?,其特征在于,步驟(3)中,所述過濾的濾膜孔徑為0.25-0.55?μm。
9.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸石脫氮?jiǎng)涮卣髟谟?,步驟(3)中,所述干燥的溫度為60-70?℃,時(shí)間為8-12?h。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述沸石脫氮?jiǎng)┑膽?yīng)用,所述沸石脫氮?jiǎng)┯糜谌コ龔U水中的氨氮。