專利名稱：一種促進(jìn)垃圾滲濾液廢水中氨氮轉(zhuǎn)化的催化劑制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種促進(jìn)垃圾滲濾液廢水中氨氮轉(zhuǎn)化的催化劑制備方法，屬于污水處
理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
垃圾滲濾液是在填埋場堆放過程中由于微生物的分解作用和受雨水的淋洗以及地表水和地下水的長期浸泡而產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，其氨氮質(zhì)量濃度高，一般小于5000mg/L，在3000 4600mg/L之間居多。垃圾滲濾液中的氨氮濃度高，會使地面水體缺氧，水質(zhì)惡化，因而滲濾液的收集和處理已成為迫不及待解決的問題。蒸氨是高耗能過程，通過蒸汽把氨氣蒸出，但蒸氨法氨氮去除率不高，不能直接轉(zhuǎn) 換為氮?dú)?，造成二次污染。人們?nèi)绻盟蛳×蛩嵛?，蒸出來的氣體復(fù)雜不單一，不一定是氨氣，這樣從而導(dǎo)致產(chǎn)品失去使用價(jià)值。目前對高濃度氨氮廢水的處理多種多樣，如李海生等教授在文獻(xiàn)中以Co/Bi為催化劑，采用CWAO技術(shù)，在高溫、高壓和催化劑存在條件下對垃圾滲濾液中的氨氮進(jìn)行降解，同時生成氮?dú)夂拖跛岣任镔|(zhì)，該方法利用CEAO去除垃圾滲濾液中有機(jī)物效果良好，但要求在高溫高壓條件下運(yùn)行，必定造成巨大的能源消耗，帶來昂貴的處理費(fèi)用。針對這兩問題來說，目前尚末有無需在高溫高壓存在條件下，直接把廢水中氨氮轉(zhuǎn)換為氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放及避免二次污染風(fēng)險(xiǎn)的催化劑技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)在催化氨氮時需要高溫高壓高pH、放率低、二次污染風(fēng)險(xiǎn)的問題，本發(fā)明提供了一種促進(jìn)垃圾滲濾液廢水中氨氮轉(zhuǎn)化的催化劑制備方法，不需高溫高壓高PH條件下直接把把垃圾滲濾液廢水中的氨氮還原成氮?dú)馀欧?，解決了普通蒸氨法要在高溫高壓高PH條件下才能把高氨氮還原為氮?dú)獬杀靖?，蒸氨法產(chǎn)生氨氣造成二次污染風(fēng)險(xiǎn)的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的具體技術(shù)方案是
(1)載體預(yù)處理按重量份數(shù)比計(jì)，取45份稻殼、20份紅泥、35份云母粘上，經(jīng)烘干、粉碎、研磨成粉末，作為吸附劑載體；
(2)浸潰液配置配成質(zhì)量濃度分別為6 10g/L高氯酸鋅、3 5g/L氫氧化鋇、2 8g/L偏錳酸鑰、15 25g/L鉻酸鉭鉭、9 15g/L氧化鋯、5 8g/L硅酸鈦、8 18g/L碳酸鉺、20 30g/L枸椽酸、I 3g/L對二甲氨基苯甲醛溶液；
(3)浸潰按著載體與浸潰液等體積(V)浸潰25 33小時；
(4)干燥、焙燒在真空常溫條件下干燥25 33小時，再于烘箱中108°C干燥4小時；在負(fù)壓為O. 6MPa、溫度為650°C條件下焙燒I. 5小時，然后在負(fù)壓為O. 2MPa、常溫條件下迅速冷卻干燥，即可得到蜂窩狀的含多種貴重金屬的催化劑；
(5)活化在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于650°C條件下通入氫氣還原。所述蜂窩狀催化劑重金屬的含量以氧化物質(zhì)量百分比計(jì)氧化鋅10 15%、氧化鋇5 10%、氧化鑰5 10%、氧化鉭10 25%、氧化錯15 25%、氧化鈦10 25%、氧化鉺20 25 %，其余質(zhì)量為載體。所述催化劑應(yīng)用方法在于把得到的催化劑作為填料安置在蒸氨塔內(nèi)，填料厚度為4 6cm,每隔30cm安放一層,直至塔頂。本發(fā)明的有益效果是
(1)可直接把垃圾滲濾液廢水中的氨氮還原成氮?dú)馀欧?，對環(huán)境不會造成二次污染；
(2)解決了催化劑在不需要超高溫度和壓力條件下還原成氮?dú)?，?jié)約了成本；
(3)針對垃圾滲濾液廢水水質(zhì)情況，選擇了以鉻酸鉭為主的催化劑，針對性強(qiáng)。本發(fā)明方法氨氮去除率高，反應(yīng)速度快，工藝簡單，無二次污染產(chǎn)生，成本低。 具體實(shí)施方案
首先取45份稻殼、20份紅泥、35份云母粘土，經(jīng)烘干、粉碎、研磨作為載體；
配成質(zhì)量濃度分別為6 10g/L高氯酸鋅、3 5g/L氫氧化鋇、2 8g/L偏錳酸鑰、15 25g/L鉻酸鉭、9 15g/L氧化錯、5 8g/L娃酸鈦、8 18g/L碳酸鉺、20 30g/L枸椽酸、I 3g/L對甲基苯磺酰肼溶液；按著載體與浸潰液等體積(V)浸潰25 33小時；之后在真空常溫條件下干燥25 33小時，再于烘箱中108°C干燥4小時；在負(fù)壓為O. 6MPa、溫度為650°C條件下焙燒I. 5小時，然后在負(fù)壓為O. 2MPa、常溫條件下迅速冷卻干燥，即可得蜂窩狀的含多種貴重金屬的催化劑；在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于650°C條件下通入氫氣還原。最后把得到的催化劑作為填料安置在蒸氨塔內(nèi)，填料厚度為4 6cm，每隔30cm安放一層，直至塔頂。實(shí)施例I
首先取45份稻殼、20份紅泥、35份云母粘土，經(jīng)烘干、粉碎、研磨作為載體；配成質(zhì)量濃度分別為8g/L高氯酸鋅、5g/L氫氧化鋇、2g/L偏錳酸鑰、18g/L鉻酸鉭、13g/L氧化鋯、6g/L硅酸鈦、10g/L碳酸鉺、25g/L枸椽酸、I. 5g/L對甲基苯磺酰肼溶液；按著載體與浸潰液等體積(V)浸潰18小時；之后干燥20小時,再于烘箱中108°C干燥4小時；在負(fù)壓為O. 6MPa、溫度為650°C條件下焙燒I. 5小時，然后在負(fù)壓為O. 2MPa、常溫條件下迅速冷卻干燥，即可得蜂窩狀的含多種貴重金屬的催化劑；在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于650°C條件下通入氫氣還原。最后把得到的催化劑作為填料安置在蒸氨塔內(nèi)，填料厚度為5cm，每隔30cm安放一層，直至塔頂。把某垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液氨氮濃度為3200mg/L的廢水放入蒸氨塔內(nèi)進(jìn)行蒸氨，測得空氣中NH3含量為I. 2mg/m3，廢水中的氨氮濃度降低為O. 2mg/L，氨氮去除率為99. 8%，符合國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2
首先取45份稻殼、20份紅泥、35份云母粘土，經(jīng)烘干、粉碎、研磨作為載體；
配成質(zhì)量濃度分別為10g/L高氯酸鋅、3g/L氫氧化鋇、2g/L偏錳酸鑰、15g/L鉻酸鉭、15g/L氧化錯、5g/L娃酸鈦、8g/L碳酸鉺、20g/L枸椽酸、3g/L對甲基苯磺酰肼溶液；按著載體與浸潰液等體積(V)浸潰18小時；之后干燥20小時，再于烘箱中108°C干燥4小時；在負(fù)壓為O. 6MPa、溫度為650°C條件下焙燒I. 5小時，然后在負(fù)壓為O. 2MPa、常溫條件下迅速冷卻干燥，即可得蜂窩狀的含多種貴重金屬的催化劑；在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于650°C條件下通入氫氣還原。最后把得到的催化劑作為填料安置在蒸氨塔內(nèi)，填料厚度為4cm，每隔30cm安放一層，直至塔頂。把某垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液氨氮濃度為4500mg/L的廢水放入蒸氨塔內(nèi)進(jìn)行蒸氨，測得空氣中NH3含量為I. lmg/m3，廢水中的氨氮濃度降低為O. 2mg/L，氨氮去除率為
98.8%，符合國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3
首先取45份稻殼、20份紅泥、35份云母粘土，經(jīng)烘干、粉碎、研磨作為載體；
配成成質(zhì)量濃度分別為8g/L高氯酸鋅、5g/L氫氧化鋇、3g/L偏錳酸鑰、20g/L鉻酸鉭、12g/L氧化錯、7g/L娃酸鈦、16g/L碳酸鉺、28g/L枸椽酸、3g/L對甲基苯磺酰肼溶液；按著載體與浸潰液等體積(V)浸潰23小時；之后干燥27小時，再于烘箱中108°C干燥4小時；在負(fù)壓為O. 6MPa、溫度為650°C條件下焙燒I. 5小時，然后在負(fù)壓為O. 2MPa、常溫條件下迅速 冷卻干燥，即可得蜂窩狀的含多種貴重金屬的催化劑；在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于650°C條件下通入氫氣還原。最后把得到的催化劑作為填料安置在蒸氨塔內(nèi)，填料厚度為6cm，每隔30cm安放一層，直至塔頂。把某垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液氨氮濃度為4860mg/L的廢水放入蒸氨塔內(nèi)進(jìn)行蒸氨，測得空氣中NH3含量為I. 2mg/m3，廢水中的氨氮濃度降低為O. lmg/L，氨氮去除率為
99.5 %，符合國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種促進(jìn)垃圾滲濾液廢水中高濃度氨氮轉(zhuǎn)化的催化劑制備方法，其特征在于 (1)載體預(yù)處理按重量份數(shù)比計(jì)，取45份稻殼、20)份紅泥、35份云母粘土，經(jīng)烘干、粉碎、研磨成粉末，作為吸附劑載體； (2)浸潰液配置配成質(zhì)量濃度分別為6 10g/L高氯酸鋅、3 5g/L氫氧化鋇、2 8g/L偏錳酸鑰、15 25g/L鉻酸鉭、9 15g/L氧化鋯、5 8g/L硅酸鈦、8 18g/L碳酸鉺、20 30g/L枸椽酸、I 3g/L對甲基苯磺酰肼溶液； (3)浸潰按著載體與浸潰液等體積(V)浸潰12 20小時； (4)干燥、焙燒在真空常溫條件下干燥15 20小時，再于烘箱中108°C干燥4小時；在負(fù)壓為05MPa、溫度為650°C條件下焙燒I. 5小時，然后在負(fù)壓為O. 2MPa、常溫條件下迅速冷卻干燥，即可得到蜂窩狀的含多種貴重金屬的催化劑； (5)活化在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于600°C條件下通入氫氣還原。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述蜂窩狀催化劑重金屬的含量以氧化物質(zhì)量百分比計(jì)氧化鋅10 15%、氧化鋇5 10%、氧化鑰5 10%、氧化鉭10 25%、氧化錯15 25%、氧化鈦10 25%、氧化鉺20 25%，其余質(zhì)量為載體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種促進(jìn)垃圾滲濾液廢水中氨氮轉(zhuǎn)化的催化劑制備方法，其制備步驟及應(yīng)用方法為先以稻殼、紅泥、云母粘土作為載體，以鉻酸鉭為主的多種重金屬鹽與多羥基、多羧基的酸及有機(jī)發(fā)泡劑配置而成的浸漬液，兩者等體積浸漬，干燥、焙燒，得蜂窩狀的含多種貴重金屬的催化劑，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，于650℃條件下通入氫氣還原把所得催化劑作為填料安置在蒸氨塔內(nèi)進(jìn)行蒸氨。本發(fā)明解決了普通蒸氨法會造成二次污染風(fēng)險(xiǎn)問題，實(shí)現(xiàn)了催化劑在不需高溫高壓條件下直接把垃圾滲濾液廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，并無二次污染產(chǎn)生，節(jié)約了成本。
文檔編號B01J35/04GK102773089SQ20121025322
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者張鳳娥, 雷春生, 麥源珍 申請人:常州大學(xué)