[发明专利]一种利用改性火山岩去除水中氨氮的方法

说明书

本发明公开了一种利用改性火山岩去除水中氨氮的方法，属于污染物处理领域。该方法的步骤如下：1)将负载有铁锰复合氧化物的改性火山岩投加于待处理的目标水体中，利用火山岩表面的铁锰复合氧化物充分吸附目标水体中的氨氮；2)吸附完成后，将改性火山岩从目标水体中分离。本发明通过火山岩实现了粉末状铁锰复合氧化物的固定化，使得此类改性吸附材料在实际的工程应用中不易流失，且能够直接应用于地表水的氨氮去除处理。

技术领域

本发明涉及一种利用改性火山岩去除水中氨氮的方法，属于吸附材料领域。

背景技术

我国水环境健康问题愈发严重，尤其是氨氮引起的水污染问题得到了广泛关注。水中过量氨氮的存在会引起藻类植物过量生长，进而造成水体富营养化。

目前，去除水中氨氮的方法有很多，包括化学沉淀法、生物法和吸附法等。化学沉淀法可有效去除含有高浓度氨氮的废水，但其价格较高且会增加污泥含量。生物法的优点是快捷高效、廉价、无副产物，这是其他处理方法所不可比拟的，但其需要培养特定菌种来完成相应工作，且对于高浓度污水处理效果不明显。然而，吸附法可以克服以上缺点，而且具有成本低廉、操作简单、处理效率高、无二次污染等优点，因此被认为是最有前途的去除方法。

近年来，使用复合金属氧化物作为吸附剂(双金属或三金属氧化物)吸附氨氮得到了越来越多的关注。其中铁锰复合氧化物由于高比表面积及能够与特异性吸附离子反应的羟基官能团，因而具有良好的氧化和吸附氨氮的能力。此外复合物中的氧化铁具有化学稳定性，可通过游离的羟基与氨氮进行配位发生专性吸附。

但由于制备所得的铁锰复合氧化物往往呈粉末状，在工程应用中易流失且难实现固液分离，影响出水水质。因此，为了便于实际工程应用，充分发挥铁锰复合氧化物氨氮吸附特性，实现铁锰复合氧化物固定化是其迈向实际工程应用必须克服的难题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有地表水体中氨氮去除存在的问题,并提供一种利用改性火山岩去除水中氨氮的方法，充分发挥铁锰复合氧化物氨氮吸附特性，以期实现粉末状铁锰复合氧化物的固定化，进一步扩大铁锰复合氧化物吸附剂在工程上的实际应用范围。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种利用改性火山岩去除水中氨氮的方法，它的步骤如下：

1)将负载有铁锰复合氧化物的改性火山岩投加于待处理的目标水体中，利用火山岩表面的铁锰复合氧化物充分吸附目标水体中的氨氮；

2)吸附完成后，将改性火山岩从目标水体中分离。

作为优选，所述目标水体的pH控制在6～8之间。

作为优选，所述目标水体为天然地表水体，包括受农业面源污染的沟渠、池塘。

作为优选，所述改性火山岩在待处理的目标水体中吸附时间为5～24小时。

作为优选，所述待处理的目标水体中改性火山岩的投加量至少为40g/L。

作为优选，所述改性火山岩装于网袋中，再投入目标水体，吸附完成后随网袋取出。

作为优选，所述改性火山岩的制备方法如下：

101)将洗净的火山岩加入高锰酸钾溶液中，在搅拌和加热条件下，向高锰酸钾溶液中缓慢滴加硫酸亚铁溶液得到混合溶液，且加入硫酸亚铁溶液过程中通过添加氢氧化钠溶液维持混合溶液pH为7～8；

102)当硫酸亚铁溶液添加完毕后形成悬浮液，对形成的悬浮液继续搅拌并在室温下老化；

103)老化完成后分离悬浮液中改性后的火山岩，并依次进行洗涤，干燥。

进一步的，所述火山岩的颗粒粒径优选为3～6mm。