[发明专利]一种焦化废水中氨氮的低成本处理方法

摘要

本发明涉及一种焦化废水中氨氮的去除方法，属于废水处理技术领域。该方法以生物质骨炭作为电极基体，再在基体表面涂覆复合氧化物涂层，最后化学电镀重金属离子层，经高温煅烧后制得自制电催化剂阳极材料，将其和铜质阴极联用，辅以氯化钠和表面活性剂，即可有效降解废水中氨氮，本发明制得的电催化剂阳极材料，具有很强的催化活性，辅以电解液中的漆酶和橙皮精油达到消除周围溶液中离子浓度的浓差极化，从而产生氧化还原反应把焦化废水中氨氮转换为氮气排出，不但解决了传统处理焦化废水中氨氮的技术，需要高温、高压条件造成能源巨大消耗的问题，而且弥补了现有电解技术中电压高、能耗大的不足，避免了二次污染的产生。

主权项

一种焦化废水中氨氮的去除方法，其特征在于具体处理步骤为：（1）称取500～600g牛骨，用去离子水冲洗干净后放入骨料粉碎机中粉碎并过100目标准筛，将过筛后的牛骨颗粒放入炭化炉，在氮气氛围下，以5℃/min速率升温至150～200℃预炭化1h，再以10℃/min速率程序升温至300～400℃保温炭化2～3h后即得骨炭颗粒；（2）将上述制得的骨炭颗粒浸入其体积5～8倍浓度为0.5mol/L硫酸溶液中，加热煮沸2～3h后去离子水超声清洗2～3遍，再浸入浓度为0.3mol/L氢氧化钠溶液漩涡振荡浸渍4～5h，移入布氏漏斗，用蒸馏水抽滤洗涤2～3遍后放入烘箱，于105～110℃下干燥1～2h，得到电极基体；（3）按质量比为4:3:1:1分别称取四氯化锡、三氯化锑、氯化镉和三氯化铟混合均匀得到混合粉末，再按固液比为1：8将混合粉末和质量浓度为10%的氯化氢乙醇溶液进行混合后，摇床振荡溶解制得涂覆液，将涂覆液均匀的涂覆在电极基体上，先放入烘箱干燥后再移入马弗炉，于300～400℃煅烧15～20min，重复上述涂覆煅烧步骤3～5次后得电极中间体；（4）将2M硝酸铜溶液、1M硝酸镍溶液和1.5M硝酸铅溶液按体积比为1:2:5进行混合制得电镀液并倒入电镀槽中，再以上述制得的电极中间体作为阳极，石墨棒作为阴极，再加入电镀液体积1/10的浓度为0.3mol/L氢氟酸，混合均匀后于45～55℃和40～60A/cm²的电流密度下电镀沉积4～6h，电镀期间每隔20～30min搅动一次电镀液；（5）电镀完成后，取出沉积重金属离子后的电极中间体，用去离子水冲洗3～5遍后，放入管式电阻炉，加热升温至400～500℃保温烧制1～2h，待其冷却至室温后装入直径为3～5mm的空心圆柱微孔铁壳中，即得自制电催化剂阳极材料；（6）将待处理的焦化废水注入无隔膜电解槽中，以直径为3～5mm的铜棒作为阴极材料，并插入上述自制的电催化剂阳极材料，调整两电极之间的距离为1～2cm；（7）安装好电极后，向无隔膜电解槽中加入焦化废水总量0.3～0.5%漆酶和其总质量1～3%的橙皮精油，待其完全混合均匀后，以2～3A电流强度进行电解2～4h后即可。