[发明专利]选择性脱铵材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及氨氮吸附材料领域，公开了一种选择性脱铵材料及其制备方法与应用。该选择性脱铵材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将亚铁氰化钠或亚铁氰化钾和两种过渡金属盐分别与水配制成相应的亚铁氰化钠或亚铁氰化钾溶液和两种过渡金属盐溶液；(2)在搅拌条件下，将亚铁氰化钠或亚铁氰化钾溶液与两种过渡金属盐溶液同时滴加到接受液中，并陈化，控制晶体形状呈球状或立方状，然后分离和清洗；(3)将清洗后的材料进行干燥，得到粉末状选择性脱铵材料A_xM_yN_z[Fe(CN)₆]₂。本发明制得的选择性脱铵材料具有高吸附容量、高选择性、耐有机物污染、再生能力良好的特点。

技术领域

本发明涉及氨氮吸附材料，具体涉及一种选择性脱铵材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着工农业生产的快速发展，大量生活污水、工业废水和农业化肥进入河流、湖泊等水体，使得水体的氨氮含量增高，而过量的氨氮会导致水体富营养化，藻类繁殖，水质严重恶化，水生动物受到严重威胁。长期以来，城市污水处理厂主要以去除COD和SS为目标，对氨氮的去除效果不显著。因此，有效降低污水中氨氮的浓度已成为污水处理领域的新课题。经济、适用的氨氮去除技术则是研究重点之一。

目前，生物法虽然成本低廉，但氨氮的生物转化过程较缓慢，使得该方法经常需要较大的占地面积，而且生物容易受到外界条件的干扰，如温度的干扰、水体中含有有毒、有害、有机物或重金属的干扰，从而导致生物法不能适用于所有的场合。

吹脱法，是向废水中投加一定量的液碱，将废水pH值提升至11以上，使废水中氨以游离态形式存在，向废水中通入部分蒸汽，提高废水温度，通过鼓风加喷淋的方式，可实现废水中氨氮大幅度降低。但吹脱法能耗较高，使用液碱的药剂成本较高，吹脱法的出水需加酸回调废水的pH值，同时吹脱排出的氨气采用水或硫酸吸收产生的氨水或硫酸铵成为另一处理难题，且吹脱产生的废气较难处理至达标排放。

汽提精馏法，是目前处理高浓度氨氮废水较为理想的工艺，不仅可以降低废水中氨氮浓度，还可以回收废水中的氨，产生浓度较高的工业氨水，可作为副产品出售，以此抵消污水处置费用。但针对废水中氨氮浓度在10000mg/L以下的，该工艺存在能耗相对较高、用药剂量大、设备投资相对较高等缺点，且产生的工业氨水量较少，可抵消的污水处置费用随之减少；若废液中氨氮含量较低，则不宜采用汽提精馏工艺。

膜吸收法，是采用选择性透过膜作为处理介质，以稀硫酸作为吸收液，将废水中的氨氮(液相)转换成气相的氨气，再利用气液分离膜(透气不透水)，在膜的两侧制造一定的氨气分压差，让气相的氨气从分压差较高的废水侧(液相)，跨过膜壁，到达氨气分压较低的吸收液侧(液相)，从而达到降低废水中氨氮的目的。该工艺不需高温高压，工艺操作条件较为温和，且处理效果较好。但是，膜吸收法与吹脱工艺相同，需投加大量液碱，同时吸收产生的硫酸铵无法低成本妥善处理，成为另一难处理废物，且因膜材质选择及膜本身的性质导致膜吸收法成熟应用的工程案例较少。