[发明专利]一种去除水中氨氮的催化剂的制备方法及其应用方法

说明书

一种去除水中氨氮的催化剂的制备方法及其应用方法，属于环境保护中水处理技术领域，可解决现有技术处理污水易造成二次污染，处理条件苛刻的问题，本发明将铜盐和铁盐按比例加入蒸馏水中，搅拌均匀，再加入聚乙二醇为分散剂，超声分散10~20min，再加入浓氨水，调节pH值至中性，静置，陈化，过滤，干燥，在300~500℃下煅烧2~3h，得到纳米氧化铜‑氧化铁复合催化剂材料。采用过氧化氢作为氧化剂应用于氨氮废水的处理，纳米氧化铜‑氧化铁复合材料作催化剂，效果明显。而且不会造成二次污染。

技术领域

本发明属于环境保护中水处理技术领域，具体涉及一种去除水中氨氮的催化剂的制备方法及其应用方法。

背景技术

氨氮污染是水处理中普遍存在的问题。以游离氨（NH₃）和铵离子（NH₄⁺）形式存在的氮受污染水体的氨氮叫水合氨，也称非离子氨。非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。氨氮废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等，大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭，给水处理的难度和成本加大，甚至对人群及生物产生毒害作用，针对氨氮废水的处理工艺有生物法、物化法的各种处理工艺等。

目前，国内外对高浓度氨氮废水的治理主要采取加碱吹脱法，电解法，MAP沉淀法，离子交换法，折点氯化法等技术；对低浓度氨氮废水的治理，主要有吸附法，化学氧化法，生化法等技术。每种方法都存在一定的缺陷，较为常用的方法为生化法，它主要是采用硝化-反硝化原理，处理成本降低，但反应速度较慢，通常需要较长的水力停留时间，因而需要较大的构筑物，占地面积较大。

因此，采取一种新的氨氮处理方法迫在眉睫。

发明内容

本发明针对现有技术处理污水易造成二次污染，处理条件苛刻的问题，提供一种去除水中氨氮的催化剂的制备方法及其应用方法。

本发明采用如下技术方案：

一种去除水中氨氮的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

将铜盐和铁盐按比例加入蒸馏水中，搅拌均匀，再加入聚乙二醇为分散剂，超声分散10~20min，再加入浓氨水，调节pH值至中性，静置，陈化，过滤，干燥，在300~500℃下煅烧2~3h，得到纳米氧化铜-氧化铁复合催化剂材料。

所述铜盐和铁盐的摩尔比为1:0.8~1.2。

一种去除水中氨氮的催化剂的应用方法，包括如下步骤：

将纳米氧化铜-氧化铁复合催化剂材料按比例加入到氨氮浓度为50mg/L~100mg/L的废水中，按比例，再缓慢加入过氧化氢，边加入边搅拌，加完后再以转速50rpm均匀搅拌20～30分钟，静置到泥水分离，出水达到治理要求。

所述纳米氧化铜-氧化铁复合催化剂材料与氨氮废水的比例为0.5g/L~0.7g/L。

所述过氧化氢与氨氮质量比为7.5~15:1。

本发明的有益效果如下：

通过本发明的制备方法制备的催化剂对氨氮具有很好的去除效果。可以用于污水除氨。本发明采用过氧化氢作为氧化剂应用于氨氮废水的处理，纳米氧化铜-氧化铁复合材料作催化剂，效果明显。而且不会造成二次污染。

具体实施方式

实施例

制备：将适量铜盐和铁盐按照摩尔比为1:1加入蒸馏水中，搅拌均匀，再加入聚乙二醇作为分散剂，超声分散20min，再加入浓氨水，调节pH值至中性，静置，陈化，过滤，干燥，在400℃下煅烧3小时，得到纳米氧化铜-氧化铁复合催化剂材料。

实施：将制得的纳米氧化铜-氧化铁复合材料，按照0.6g/L加入到氨氮浓度为50mg/L的废水中，再缓慢加入过氧化氢，按照H₂O₂与氨氮质量比为15：1，边加入边搅拌，加完后再以转速50rpm均匀搅拌30分钟，静置到泥水分离，出水达到治理要求。