基于改性煤矸石的氨氮吸附剂的制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108554380A(43)申请公布日2018.09.21(21)申请号201810465434.7C02F1/28(2006.01)(22)申请日2018.05.16C02F101/16(2006.01)(71)申请人辽宁大学地址110000辽宁省沈阳市沈北新区道义南大街58号(72)发明人包红旭张俪倢黄颖芝鞠政楠张欣苏弘治李良玉吕志忠张馨月杨雨萌陈阳刘唯玉祁璇于幸娟(74)专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限公司21207代理人杨华(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称基于改性煤矸石的氨氮吸附剂的制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种基于改性煤矸石的氨氮吸附剂的制备方法和应用，属于固体废弃物资源化利用和污水处理领域。本发明的制备方法具体是：将煤矸石进行清洗并分选出3~20mm的煤矸石碎块，磨粉并过120目筛；将氢氧化钠与煤矸石粉末按质量比1：2混合后加入沸腾焙烧炉，通入空气，以600℃焙烧1.5h；冷却至20~25℃并再次过120目筛，得到一种基于改性煤矸石的氨氮吸附剂。本发明将煤矸石应用于生活污水氨氮的去除，原料来源广泛，成本低廉，氨氮去除率可达87%。CN108554380ACN108554380A权利要求书1/1页1.一种基于改性煤矸石的氨氮吸附剂，其特征在于，由煤矸石粉末和氢氧化钠混合焙烧制成。2.根据权利要求1所述的一种基于改性煤矸石的氨氮吸附剂，其特征在于，质量比为，氢氧化钠：煤矸石=1：2。3.根据权利要求1或2所述的一种基于改性煤矸石的氨氮吸附剂，其特征在于，所述的煤矸石粉末中，按重量百分比，含有60~75%SiO2，15~30%Al2O3，4~7%Fe2O3，1.5~2.5%CaO，1~2%MgO。4.一种基于改性煤矸石的氨氮吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）选取煤矸石样品，用矿石清洗机清洗2~3min后，分选出粒径为3~20mm碎块，研磨成粉末并过120目筛，得到筛下物煤矸石粉末；2）将煤矸石粉末与氢氧化钠混合均匀；3）通入空气，对煤矸石粉末和氢氧化钠混合物在沸腾焙烧炉中进行碱性焙烧；4）焙烧后的煤矸石粉末冷却过筛，得到筛下物为氨氮吸附剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3）所述煤矸石碱性焙烧温度为600℃，焙烧时间为1.5h。6.根据权利要求4所述的基于改性煤矸石的氨氮吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤4）所述煤矸石粉末冷却至20~25℃，过筛目数为120目。7.权利要求1或2所述的基于改性煤矸石的氨氮吸附剂在去除生活污水氨氮中的应用。8.根据权利要求7所述的基于改性煤矸石的氨氮吸附剂在去除生活污水氨氮中的应3用，其特征在于，方法如下：调节生活污水的pH=7~8，吸附剂投加量为20kg/m，接触反应时间为2.5h。2CN108554380A说明书1/3页基于改性煤矸石的氨氮吸附剂的制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种基于改性煤矸石的，可高效去除生活污水中氨氮的吸附剂，属于固体废弃物资源化利用和污水处理领域。背景技术[0002]随着我国生活水平的提高，生活污水的产量逐年增大，而氨氮作为生活污水中的特征污染物之一的浓度也日益提高。超标的氨氮从生活污水进入自然水体中会引起水体富营养化，导致水中溶解氧下降，水生生物死亡会破坏淡水或近海水域的生态系统平衡，影响食物链的捕食和数量比例关系；某些毒素经食物链的富集甚至会危及人类的健康。因此水体富营养化一旦发生很难进行治理和修复，往往需要很长的治理周期，并且容易再次发生同类现象。所以对生活污水中氨氮的讲解去除是当务之急。[0003]煤矸石是一种矿山固体废弃物，是在煤炭采掘加工过程中产生的含碳矿石，也是我国年产量最大的固体废弃物。煤矸石的年产量占到煤炭年产量的10~15%，目前现存总量约为45亿吨，并且随着我国工业的高速发展产量还会进一步增大。煤矸石堆积所造成的环境污染也十分严重，在风力侵蚀下产生的粉尘颗粒会造成局部大气污染，煤矸石山在自然降水的淋溶作用使地下水发生酸化和重金属超标的现象，还会造成土壤中微生物环境失衡。[0004]煤矸石同时也是一种利用价值较高的自然资源，其中含有的低品位腐植酸有着大量的含氧官能团，形成许多反应活性位点，因此具有巨大的吸附潜能。目前将煤矸石的吸附性能应用到污水氨氮中的研究还较少，也并不成熟，且活化制备工艺也较为复杂，因此要研究出一种成本低廉，制备简单，性能优良的煤矸石吸附剂。发明内容[0005]本发明的目的之一是提供一种利用改性煤矸石的新型氨氮吸附剂，该吸附剂可以针对经传统活性污泥法处理后的生活污水出水氨氮不达标的