[发明专利]一种纳米零价铁镍同步脱氮除磷的水处理方法

说明书

本发明公开一种纳米零价铁镍同步脱氮除磷的水处理方法，向含氮磷废水中投加纳米零价铁镍复合材料，所述纳米零价铁镍复合材料中含有纳米零价镍和纳米零价铁，利用所述纳米零价铁镍复合材料的活性以及所述纳米零价镍的协同吸附、还原和沉淀作用，去除所述含氮磷废水中的氮和磷。本发明水处理方法简单，脱氮除磷效率高，且由于所述纳米零价铁镍复合材料具有超顺磁特性，在进行水处理时有利于固液分离。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种纳米零价铁镍同步脱氮除磷的水处理方法。

背景技术

随社会不断发展，水环境问题日益突出，尤其是高浓度的有机废水对我国水资源造成更大威胁，水体中存在的大量含氮磷有机污染物，通常以减少水中溶解氧的形式以及自身毒性对生态系统产生影响，危害人体健康。

纳米零价铁由于具有强还原性和吸附性受到广泛关注，现有技术中纳米零价铁通常采用亚铁离子合成，但这种方法制备的纳米铁活性较低，且在使用过程中易发生团聚，降低废水处理效果，限制了其在实际中的应用。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种纳米零价铁镍复合材料同步脱氮除磷的水处理方法，向含氮磷废水中投加纳米零价铁镍复合材料，所述纳米零价铁镍复合材料中含有纳米零价镍和纳米零价铁，利用所述纳米零价铁镍复合材料的活性以及所述纳米零价镍的协同吸附，还原作用和表面沉淀，去除所述含氮磷废水中的氮和磷。

进一步地，所述纳米零价铁镍复合材料是由红土镍矿在硼氢化盐的作用下经液相还原反应制得的。

进一步地，所述纳米零价铁镍复合材料具有纳米孔结构，其孔隙率为80％-99％，比表面积为70m²/g-90m²/g。

进一步地，所述红土镍铁矿矿石中铁含量为50％-80％、镍含量为10％-20％。

进一步地，所述硼氢化盐包括硼氢化钠或硼氢化钾。

进一步地，所述硼氢化盐的的溶液浓度为1mol/L-20mol/L。

进一步地，液相还原反应时间为2h-10h。

进一步地，具体步骤包括：(1)将所述纳米零价铁镍复合材料作为填料填充入实验柱内；(2)将所述含氮磷废水引入所述实验柱内，水力停留1h-10h；(3)取样测定出水中含磷浓度及含氮浓度。

进一步地，所述含氮磷废水中的氮以硝酸盐氮和亚硝酸盐氮形式存在，所述含氮磷废水中的磷以正磷酸盐形式存在。

进一步地，所述含氮磷废水中含磷浓度为1mg/L-10mg/L，所述含氮磷废水中含硝酸盐氮及亚硝酸盐氮的浓度为10mg/L-20mg/L。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1，本发明采用天然红土镍矿制备的纳米零价铁镍复合材料，具有丰富的纳米孔、微米孔结构，且所述纳米零价铁镍复合材料内部均匀分布有细小的镍金属颗粒，所述镍金属颗粒可以作为活性位点，形成微原电池产生空穴电荷，加速对纳米零价铁镍的腐蚀，提高纳米零价铁镍的氧化能力，使得本发明相比现有技术中采用铁盐合成的纳米氧化物，具有更高的化学活性；

2，所述纳米零价铁镍复合材料中纳米铁镍双金属分散均匀，有效解决了纳米颗粒的团聚钝化问题，提高所述纳米零价铁镍复合材料对有机污染物的去除效果；

3，所述纳米零价铁镍复合材料采用液相还原法制备，合成过程简单、易于控制，反应条件温和，反应效率高，操作简单、安全、可靠，且生产成本低，有利于推广应用；