[发明专利]气化渣基复合氨氮吸附剂及其制备方法与再生方法及应用和处理含氨氮废水的方法

说明书

本发明涉及氨氮吸附剂领域，公开了气化渣基复合氨氮吸附剂及其制备方法和再生方法，该方法包括：(1)将气化渣进行炭灰分离，得到富碳渣，在所述富碳渣中，碳元素含量≥15重量％，硅元素含量≥40重量％；(2)在碱性条件下和水存在下，将所述富碳渣、钠源物质和铝源物质进行水热反应，所述铝源物质选自可溶性偏铝酸盐和可溶性铝盐中的至少一种。本发明利用气化渣制备得到气化渣基复合型氨氮吸附剂，该吸附剂对中低浓度氨氮具有良好的氨氮吸附性能，实现了良好的经济效益和环保效益。

技术领域

本发明涉及氨氮吸附剂领域，具体涉及气化渣基复合氨氮吸附剂及其制备方法与再生方法及应用和处理含氨氮废水的方法。

背景技术

气化渣是在煤与氧气或富氧空气发生不完全燃烧生成CO和H₂的过程中，煤中无机矿物质经过不同的物理化学转变伴随着煤中残留的碳颗粒形成的固态残渣，是现代煤化工过程中产生的碳灰复合固体废弃物。其储量巨大，堆积和填埋会占用珍贵的土地资源，同时严重破坏周围的地质环境。因此，如何实现气化渣固废的资源化利用以解决严峻的生态问题是目前亟需解决的问题。

另外，随着我国工业化的快速发展和国民环保意识的提高，工业废水的净化处理越来越受到广泛关注。许多工业废水中存在大量的氨氮，会造成水体富营养化，其中NH₄-N是废水处理过程中对微生物最大的毒素之一。

吸附法是深度处理低浓度氨氮废水的一种普遍方法，具有占地面积少、处理成本低等优点。但是，常用的吸附剂虽然具有较好的氨氮吸附量，但其再生困难，且成本过高，限制了其在氨氮废水处理中的应用。

CN109046238A公开了一种高效复合型氨氮吸附剂及其再生方法。该方法是将硅藻土、活性炭和沸石中的一种或几种按一定比例组合，然后混合物加入含NH₄⁺、PO₄³⁺的溶液中，搅拌使固体混合物悬浮在溶液中。滴加一定量镁盐溶液，调节pH并搅拌。固体物质经过滤，干燥，焙烧，得到高效的复合型氨氮吸附剂。且该吸附剂经过焙烧后可再次使用，并能保持较高的氨氮去除率。该方法虽然对氨氮去除率较高，但由于硅藻土、活性炭和沸石的原料较为昂贵，且负载的镁离子在吸附氨氮时容易进入氨氮废水中，易造成二次污染。

因此，提供一种氨氮去除率高、成本低、能再生使用的氨氮吸附剂且同时能够实现气化渣固废资源的有效利用具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种气化渣制备氨氮吸附剂的方法，以期实现气化渣有效回收利用的同时，能够以较低成本制备得到具有良好氨氮吸附性能的能够再生使用的氨氮吸附剂，并且所述氨氮吸附剂对COD和色度也具有吸附性。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备气化渣基复合氨氮吸附剂的方法，该方法包括：

(1)将气化渣进行炭灰分离，得到富碳渣，在所述富碳渣中，碳元素含量≥15重量％，硅元素含量≥40重量％；

(2)在碱性条件和水存在下，将所述富碳渣、钠源物质和铝源物质进行水热反应，所述铝源物质选自可溶性偏铝酸盐和可溶性铝盐中的至少一种。

本发明第二方面提供由前述方法制备得到的气化渣基复合氨氮吸附剂。

本发明第三方面提供一种前述气化渣基复合氨氮吸附剂的再生方法，该方法包括：

将待再生的气化渣基复合氨氮吸附剂与可溶性钠盐溶液进行接触，然后将所述接触产物依次进行固液分离和第三干燥。

本发明第四方面提供前述气化渣基复合氨氮吸附剂在含氨氮废水处理中的应用。

本发明第五方面提供一种处理含氨氮废水的方法，该方法包括：