吸附剂及其制备工艺并应用于净化中低浓度氨氮废水

　　2.一种镀铁木屑吸附剂制备工艺，其特征是：包括以下步骤：木屑先经1—3次水洗以除去泥沙、机械杂质，烘干粉碎，过筛，使木屑颗粒粒径在198～350μm占质量百分数≧80%;之后将浓度为0.15～0.25mol/L的FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3悬浮液;再将过筛木屑与Fe(OH)3悬浮液以固液比0.6～1.0g/10mL的比例充分混合，在温度30～50℃下水热处理1.5～3h，产物经水洗至中性，抽滤，烘干。

　　3.根据权利要求2所述的一种镀铁木屑吸附剂制备工艺，其特征是：最佳工艺条件为：木屑颗粒粒径在198～350μm占质量百分数≧85%，将浓度为0.15mol/L的FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3悬浮液，再将木屑与Fe(OH)3悬浮液以固液比1.0g/10mL的比例充分混合，在温度40℃下水热处理2h，产物经水洗至中性，抽滤，烘干。

　　4.一种净化中低浓度氨氮废水方法，其特征是：包括以下步骤：调节氨氮废水pH为9～11，镀铁木屑吸附剂用量3～5g/L，反应温度25～35℃，氨氮废水与镀铁木屑吸附剂混合反应时间20～50min后，过滤。

　　说明书

　　一种吸附剂及其制备工艺并应用于净化中低浓度氨氮废水

　　技术领域

　　本发明涉及吸附法净化处理氨氮废水 的技术，尤其是一种吸附剂及其制备工艺并应用于净化中低浓度氨氮废水。

　　背景技术

　　随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，来源广泛且排放量逐年上升的氨氮废水造成的污染已引起全球性的关注。除了石油、化工、化肥、钢铁、食品、制药等行业产生大量的废水外，生活污水中含氮有机物的分解、动物排泄、垃圾渗滤液及农业生产过程中氮肥的使用也会产生氨氮污染。氨氮进入水体后，最显著的就是造成水体的富营养化，使得藻类及浮游生物的迅速大量繁殖，溶解氧下降，水体水质严重恶化，大量生物死亡，造成水体黑臭。2010年，我国废、污水排放总量达617.3亿吨，其中工业废水排放量为237.5亿吨，废水中氨氮排放量达120.3万吨。由此可见，氨氮污染已成为我国严重的污染问题之一，去除废水中的氨氮已成为当今环境污染治理的一个热点和难点。

　　根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：高浓度氨氮废水(NH4+-N >500 mg/L)、中等浓度氨氮废水(NH4+-N为50-500 mg/L)、低浓度氨氮废水(NH4+-N <50 mg/L)。目前，高浓度氨氮废水的处理技术相对成熟，但对于中低浓度氨氮废水处理技术的研究较少，主要有生物脱氮法、折点氯化法、离子交换法、土壤灌溉法等，这些方法大多存在运行成本高、处理工艺复杂、引起二次污染等缺点。吸附法因其操作简单方便、去除效果好而一直受到人们的青睐。传统吸附法多采用活性炭、活性炭纤维等吸附剂，处理效果好，但使用寿命短，操作费用高，吸附剂的再生成本高，致使其应用受到限制。因此，开发廉价、高效的吸附中低浓度氨氮材料已经成为吸附法的研究热点。

　　发明内容

　　本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种吸附剂及其制备工艺并应用于净化中低浓度氨氮废水。

　　本发明的技术方案：一种镀铁木屑吸附剂，由木屑、Fe(OH)3组成，其中木屑质量百分数为≧99%，Fe(OH)3质量百分数为≦1%。一种镀铁木屑吸附剂，木屑颗粒粒径在198~350 μm占质量百分数为≧80%。

　　一种镀铁木屑吸附剂制备工艺，包括以下步骤：木屑先经1—3次水洗以除去泥沙、机械杂质，烘干粉碎，过筛，使木屑颗粒粒径在198~350 μm占质量百分数≧80%;之后将浓度为0.15~0.25 mol/L 的FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3悬浮液;再将过筛木屑与Fe(OH)3悬浮液以固液比0.6~1.0 g/10 mL的比例充分混合，在温度30~50 ℃下水热处理1.5~3 h，产物经水洗至中性，抽滤，烘干。一种镀铁木屑吸附剂制备工艺，最佳工艺条件为：木屑颗粒粒径在198~350 μm占质量百分数≧85%，将浓度为0.15 mol/L 的FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3悬浮液，再将木屑与Fe(OH)3悬浮液以固液比1.0 g/10 mL的比例充分混合，在温度40 ℃下水热处理2 h，产物经水洗至中性，抽滤，烘干。一种净化中低浓度氨氮废水方法，包括以下步骤：调节氨氮废水pH为9~11，镀铁木屑吸附剂用量3~5 g/L，反应温度25~35℃，氨氮废水与镀铁木屑吸附剂混合反应时间20~50 min后，过滤。一种净化中低浓度氨氮废水方法，最佳参数条件为：调节氨氮废水pH为9，镀铁木屑吸附剂用量为3 g/L，反应温度控制在30℃，氨氮废水与镀铁木屑吸附剂混合反应时间30 min后，过滤。

　　本发明采用水热法制备吸附剂，水热法是一种新技术，该法制备的吸附剂具有极好的性能：颗粒分布均匀，团聚程度轻，可以使用较便宜的原料，省去了高温燃烧和球磨等。本发明采用木屑作为吸附剂的基材，是基于木屑本身结构中有纤维素、聚戊糖，以及单宁等酸性物质，还有一些醛、酮、醇、酯，其中含有大量的羟基、羧基、部分游离羟基、游离的氨基酸和游离木质酚，

　　这些官能团都能吸附部分阳离子型物质及有机物;而Fe(OH)3悬浮液具有一定的絮凝功能。因此其沉降速度快，NH4+-N去除率≧90%，COD去除率≧75%，且净化处理后的出水能满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的标准要求。本发明不同于活性炭吸附工艺，不仅价廉、易得，并且具有吸附与离子交换共存的特点，其突出优点是镀铁木屑作为一种生物吸附剂，对中低浓度氨氮废水吸附饱和后可作为肥料施用于果园及花园。