[发明专利]利用河道底泥制备的脱氮剂及其方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物资源化利用及污水处理技术领域，特别是涉及一种利用河道底泥制备脱氮剂的方法。

背景技术

河道底泥中富含大量的有机质、氮磷营养盐和重金属等物质，是造成河道黑臭的重要“源”和“汇”。黑臭河道底泥中污染物的去除以及疏浚后底泥的处理处置问题一直是固废和水处理行业的热点问题。相关研究表明，经疏浚后的黑臭河道底泥，用作路基、农田肥料、改性滤料等，均起到一定资源化效果，但在应用过程中也出现了一些问题：1)虽然疏浚后的黑臭河道底泥有部分应用于农田肥料、路基等材料应用领域，但毕竟使用量有限，且实际效果并不理想；此外，当大型河道底泥疏浚后，大量底泥亟待处理，小规模的农田肥料和路基的使用并不能满足大量底泥的资源化利用；2)黑臭河道底泥经一些手段改性，用于水处理行业。但其本身具有较高含量的污染物，从而直接导致水处理效果不佳，在改性过程中一些参数，如固液比、pH、温度等最佳配比条件的不确定，会导致黑臭河道底泥资源化利用的成本上升。

氮作为富营养化过程中的一种关键营养物质，过量的氮会造成水草、蓝藻等生物大量繁殖，大量消耗水中溶解氧，导致水生生物缺氧死亡，对河道黑臭现象有着直接影响。国内外去除废水中氮技术包括生物脱氮法、化学沉淀法、化学氧化法、膜分离法、吹脱法和化学吸附法等处理技术，其中通过吸附法制得的脱氮剂种类繁多且廉价易得，工艺简单，易于控制而成为当前脱氮技术的研究热点。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的利用河道底泥制备的脱氮剂及其方法和应用，所要解决的技术问题是使其实现水体中氮的有效去除和河道底泥的资源化利用，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种利用河道底泥制备的脱氮剂的方法，其包括:

1)将河道底泥烘干、研磨过筛处理后，进行酸洗、研磨、清洗并干燥，得到底泥颗粒；

2)将所述的底泥颗粒煅烧，得到底泥多孔材料；

3)将所述的多孔底泥材料与钠盐溶液混合，调节pH至2.5-3.5，振荡、过滤、干燥，得到脱氮剂。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的利用河道底泥制备的脱氮剂的方法，其中，步骤1)中的过筛处理的目数为100-150目。

优选的，前述的利用河道底泥制备的脱氮剂的方法，其中，步骤1)中的酸洗中的酸为盐酸。

优选的，前述的利用河道底泥制备的脱氮剂的方法，其中，步骤2)中的煅烧条件为450-550℃煅烧2-4h。

优选的，前述的利用河道底泥制备的脱氮剂的方法，其中，步骤3)中的钠盐为氯化钠、硝酸钠和硫酸钠中的至少一种。

优选的，前述的利用河道底泥制备的脱氮剂的方法，其中，步骤3)中的钠盐溶液的浓度为0.1-0.4mol/L。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种利用河道底泥制备的脱氮剂，由上述的方法制备而得。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的利用河道底泥制备的脱氮剂，其中所述的利用河道底泥制备的脱氮剂的比表面积为13.87-16.32m²/g，孔容为9.23-11.38cm³/g。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种利用河道底泥制备的脱氮剂的应用，以前述的利用河道底泥制备的脱氮剂对废水中的氮进行去除，所述的利用河道底泥制备的脱氮剂的氮去除率大于88％。

借由上述技术方案，本发明利用河道底泥制备的脱氮剂及其方法和应用至少具有下列优点：

本发明对河道底泥进行煅烧处理，大大改变了底泥颗粒的表面形态结构，使其多呈多孔状结构，增加了总比表面积；通过河道底泥的改性，增加了底泥的资源化利用率；通过调节底泥样品与无机钠盐的摩尔浓度，寻求除氮效率最高的反应条件，以用于污水的脱氮处理。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式