一種去除廢水中重金屬與氨氮的吸附劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種去除廢水中重金屬與氨氮的吸附劑及其制備方法，屬于廢水處理
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國城市化與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，污水排放量日益增加，水體污染相當(dāng) 嚴(yán)重，幾乎遍及全國各地。在這樣的背景下，污水處理行業(yè)已成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。
[0003] 煉油催化劑廠在生產(chǎn)過程中每年要排出大量的污水和固體濾渣，呈膠粘狀，其組 成復(fù)雜、水分高，主要含有60~70 % Si〇2,20~30 % Al2〇3,少量的氧化稀土、氧化鈉和氧化 鐵等物質(zhì)，含有少量的Y型和ZSM-5沸石分子篩，具有較大的比表面和孔體積，比表面可達(dá)到 300 m2/g，孔體積可達(dá)到0.9 ml/g。這種濾渣長期以來送至渣場堆放，不僅占用土地，而且 嚴(yán)重污染環(huán)境，成為催化劑廠的一大難題。綜合利用催化劑濾渣，開辟一條經(jīng)濟(jì)合理的處理 途徑，具有重要的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的。
[0004] 在利用催化劑濾渣方面，CN 103058218A提出一種NaY分子篩的制備方法，將催 化劑濾渣、NaY分子篩凝膠、高嶺土和粘結(jié)劑混合制漿，將漿液噴霧干燥，采用原位晶化技 術(shù)合成分子篩;CN 103055917A公開一種催化裂化催化劑的制備方法，采用催化劑濾渣等物 料，通過原位晶化技術(shù)合成分子篩，將其進(jìn)行改性和焙燒制備出催化裂化催化劑。
[0005] 利用催化劑濾渣的特性制備高效吸附劑，可以有效去除廢水中有毒有害物質(zhì)。利 用來源豐富的催化劑濾渣，可變廢為寶，符合"以廢治廢"的綠色環(huán)保理念，水處理成本較 低，可廣泛用于工業(yè)廢水、生活污水以及水質(zhì)凈化領(lǐng)域。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于催化劑濾渣制備去除廢水中重金屬與氨氮的吸 附劑的方法，該吸附劑采用多種具有吸附性能的材料制備而成，吸附劑表面多孔，富含活性 基團(tuán)，能夠吸附廢水中的金屬離子和氨氮等雜質(zhì)，大大提高吸附劑的吸附能力和適用范圍。
[0008] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題就是提供一種吸附劑及其制備方法，制備的吸附劑可作 為低成本且處理效果穩(wěn)定的廢水處理劑。技術(shù)方案具體包括以下步驟： A、 將添加劑、粘土加入到催化劑濾渣中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝髧婌F干燥成型，噴霧微球中位 徑為50~60ym; B、 將步驟A的物料，在溫度500~1000 °C下焙燒0.5~5小時(shí)； C、 將步驟B的焙燒料加水、添加劑和粘土，充分?jǐn)嚢杈鶆?，通過擠條或滾球或壓片等方 式成型，干燥，干燥溫度為100~150°C，干燥時(shí)間為10~24h，制成吸附劑。
[0009] 本發(fā)明在于該吸附劑的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)由30~80 %催化劑慮渣、10~ 30 %添加劑、10~40 %粘土組合而成。
[00? 0]本發(fā)明步驟A所述的粘土選自高嶺土、凹凸棒土、海泡石、膨潤土、娃藻土的一種或 幾種。
[0011] 本發(fā)明步驟A所述的添加劑為鎂鹽、鋁鹽、鈣鹽、醋酸鉀和乙二醇的一種或幾種。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下的有益效果： (1)吸附劑以催化劑濾渣為主要原料，該材料具有少量的Y型和ZSM-5沸石分子篩，以硅 鋁化合物為主，具有較大的比表面積和孔體積，這種多孔結(jié)構(gòu)的材料具有較強(qiáng)的吸附性能 和離子交換能力，對(duì)廢水中的雜質(zhì)去除率高，符合"以廢治廢"的綠色環(huán)保理念，水處理成本 較低，在環(huán)境治理方面有實(shí)際意義。
[0013] (2)吸附劑具有豐富的表面羥基，能夠?qū)U水中的重金屬離子和氨氮等雜質(zhì)進(jìn)行 尚效、快速的吸附。
[0014] (3)吸附劑中粘土經(jīng)過改性后，增強(qiáng)了粘土礦物特有的吸附性、分散性、流變性、多 孔性和表面酸性，可提升吸附劑除去污染物的能力。
[0015] (4)利用本發(fā)明的工藝制成吸附劑，可高效除去廢水中的重金屬離子和氨氮等雜 質(zhì)；吸附劑制備方法簡單，成本低廉;處理方法簡單，不需要增加設(shè)備及工藝，降低處理成 本，可帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0018] 1、吸附劑的制備 實(shí)施例1 (1) 將40 g碳酸鎂、47 g高嶺土加入到240 g催化劑濾渣，攪拌2小時(shí)，將均勻的漿料噴 霧造粒成型，噴霧微球的中位徑為55μπι; (2) 將（1)中的噴霧料，在500 °C下焙燒5小時(shí)； (3) 將(2)中的焙燒物料加入25 ml水、16 g碳酸鎂、47 g高嶺土、4 g醋酸鉀，充分?jǐn)嚢?均勻，擠條成型，成型物料在l〇〇°C下干燥24 h，制成吸附劑A。
[0019] 實(shí)施例2 (1) 將30 g硼酸鈣、43 g膨潤土加入到1920 g催化劑濾渣，攪拌4小時(shí)，將均勻的漿料噴 霧造粒成型，噴霧微球的中位徑為50μπι; (2) 將（1)中的噴霧料，在1000 °C下焙燒0.5小時(shí)； (3) 將(2)中的焙燒物料加入100 ml水、18 g硼酸鈣、36 g高嶺土、12 g乙二醇，充分?jǐn)?拌均勻，滾球成型，成型物料在150°C下干燥10 h，制成吸附劑B。
[0020] 實(shí)施例3 (1) 將13 g氯化鋁、18 g凹凸棒土加入到232 g催化劑濾渣，攪拌2小時(shí)，將均勻的漿料 噴霧造粒成型，噴霧微球的中位徑為60μπι; (2) 將（1)中的噴霧料，在800 °C下焙燒2.5小時(shí)； (3) 將(2)中的焙燒物料加入30 ml水、7 g氯化鋁、15 g凹凸棒土，充分?jǐn)嚢杈鶆?，壓?成型，成型物料在120°C下干燥19 h，制成吸附劑C。
[0021] 實(shí)施例4 (1)將9 g氯化鎂、17 g硅藻土加入到104 g催化劑濾渣，攪拌1小時(shí)，將均勻的漿料噴霧 造粒成型，噴霧微球的中位徑為52μπι; (2) 將（1)中的噴霧料，在700 °C下焙燒3.5小時(shí)； (3) 將(2)中的焙燒物料加入20 ml水、6 g氯化鎂、9 g硅藻土，充分?jǐn)嚢杈鶆?，滾球成 型，成型物料在130°C下干燥16 h，制成吸附劑D。
[0022] 實(shí)施例5 (1) 將5.6 g碳酸鈣、9.8 g海泡石加入到224 g催化劑濾渣，攪拌2小時(shí)，將均勻的漿料 噴霧造粒成型，噴霧微球的中位徑為57μπι; (2) 將（1)中的噴霧料，在900 °C下焙燒1.5小時(shí)； (3) 將(2)中的焙燒物料加入30 ml水、4.8 g硼酸鈣、4 g海泡石、1.6 g乙二醇，充分?jǐn)?拌均勻，擠條成型，成型物料在140°C下干燥12 h，制成吸附劑E。
[0023] 2、廢水的處理 取實(shí)施例所制的吸附劑各0.5 g，分別加入到100 ml廢水中，調(diào)節(jié)pH值為7.0,放入恒 溫振蕩器上，保持一定頻率，振蕩2 h，在靜置2h后用移液管取5 mL混合液離心分離，取 上層清液，采用原子吸收分光光度儀分析溶液中重金屬離子含量。各吸附劑的吸附結(jié)果見 表1。
[0024] 表 1
從以上5個(gè)實(shí)施例及表1的處理結(jié)果看，本發(fā)明的吸附劑能夠高效去除廢水中的重金屬 離子、氨氮以及有機(jī)物雜質(zhì)，處理效果好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種去除廢水中重金屬與氨氮的吸附劑及其制備方法，其特征在于該吸附劑的化學(xué) 成分按重量百分比計(jì)由30~80 %催化劑慮渣、10~30 %添加劑、10~40 %粘土組合而成， 該吸附劑的制備方法包括以下步驟： A、將添加劑、粘土加入到催化劑濾渣中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝髧婌F干燥成型，噴霧微球中位 徑為50~60ym; Β、將步驟Α的物料，在溫度500~1000 °C下焙燒0.5~5小時(shí)； C、將步驟B的焙燒料加水、添加劑和粘土，充分?jǐn)嚢杈鶆颍ㄟ^擠條或滾球或壓片等方 式成型，干燥，干燥溫度為100~150°C，干燥時(shí)間為10~24h，制成吸附劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的粘土選自高嶺土、凹凸棒土、海泡石、 膨潤土、娃藻土的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的添加劑為鎂鹽、鋁鹽、鈣鹽、醋酸鉀和 乙二醇的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種去除廢水中重金屬與氨氮的吸附劑及其制備方法，其特征在于該吸附劑的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)由30～80%催化劑慮渣、10～30%添加劑、10～40%粘土組合而成；該吸附劑的制備方法包括以下步驟：A、將添加劑、粘土加入到催化劑濾渣中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝髧婌F干燥成型，噴霧微球中位徑為50～60μm；B、將步驟A的物料，在溫度500～1000℃下焙燒0.5～5小時(shí)；C、將步驟B的焙燒料加水、添加劑和粘土，充分?jǐn)嚢杈鶆颍ㄟ^擠條或滾球或壓片等方式成型，干燥，干燥溫度為100～150℃，干燥時(shí)間為10～24h，制成吸附劑。該方法制備流程簡單，成本低廉，能夠高效去除廢水中的重金屬離子和氨氮等有毒有害污染物，處理方法簡單，應(yīng)用范圍廣，效果穩(wěn)定，符合“以廢治廢”的綠色環(huán)保理念，具有較好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01J20/30, C02F1/28, B01J20/18, C02F1/42
【公開號(hào)】CN105536696
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510928144
【發(fā)明人】鄭淑琴, 何理均, 唐課文, 易健民, 任邵, 余紅霞, 張建策
【申請(qǐng)人】湖南理工學(xué)院
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日