一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂及其制备方法，属于吸附剂技术领域，该改性分子筛吸附剂不仅具有较高的氨氮吸附量，同时还具有较高的氨氮吸附速率和再生速率，其用于处理氨氮废水时，损失率较小，处理过程更加高效。该氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法包括以下步骤：将ZSM‑5分子筛与粘结剂、交联剂、造孔剂和水混合均匀，得到混合原料；其中，所述粘结剂为拟薄水铝石，所述交联剂为盐酸和硝酸的混合酸，所述造孔剂为田菁粉；将所述混合原料挤压成型，在600℃下焙烧5h，得到改性分子筛吸附剂。

Modified molecular sieve adsorbent for ammonia nitrogen wastewater treatment and preparation method thereof

The invention provides a modified molecular sieve adsorbent for the treatment of ammonia nitrogen wastewater and a preparation method, which belongs to the field of adsorbent technology. The modified molecular sieve adsorbent not only has high ammonia nitrogen adsorption capacity, but also has high ammonia nitrogen adsorption rate and regeneration rate. The modified molecular sieve adsorbent has a relatively high ammonia nitrogen adsorption rate and regeneration rate, and its loss rate is small when it is used to treat ammonia nitrogen waste water. The process is more efficient. The preparation method of the modified molecular sieve adsorbent for the treatment of ammonia nitrogen waste water includes the following steps: mixing ZSM 5 molecular sieve with binder, crosslinker, pore making agent and water to get the mixed raw material, in which the binder is a quasi thin diaspore, the crosslinker is a mixture of hydrochloric acid and nitric acid, and the pore forming agent is Tian Jing. The mixed material is extruded and 5h is roasted at 600 degrees Celsius, and the modified molecular sieve adsorbent is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂及其制备方法
本专利技术属于吸附剂
，尤其涉及一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂及其制备方法。
技术介绍
我国是一个水资源贫乏的国家，近年来，随着我国经济建设的快速发展，水污染情况日益严重。其中，氨氮废水污染已经成为我国地表水的主要污染来源，例如：当水体中的氨氮含量过高时，会导致其中的藻类植物迅速繁殖，形成水华，大量消耗水体中的溶解氧，致使水质变差、恶化、发黑发臭。同时，水体中的氨氮在微生物的作用下可氧化为亚硝酸盐氮，亚硝酸盐氮与蛋白质结合后形成一种强烈的致癌物质，人饮用后容易引起肠道性疾病或致癌，对身心健康构成了极大的威胁。因而，加强对氨氮废水的处理已刻不容缓。目前，处理氨氮废水的方法主要有化学沉淀法、折点加氯法、膜分离法、吹脱法和吸附法等。其中，吸附法相比于其他方法，具有占地面积少、处理速度快、处理成本低等优点，成为处理中低浓度氨氮废水的首选方法。在吸附法的研究中，吸附剂是当前的研究热点。分子筛因成本低、选择性吸附强、易回收再生等特点，成为氨氮废水处理的一种选优吸附剂。例如：崔天顺运用天然沸石作为吸附剂处理氨氮废水，其吸附量是2.11mg/g，吸附速率为0.844mg/(g*h)，再生速率为1.3mg/(g*h)。然而，这种吸附剂虽然具有较好的氨氮吸附量，但其吸附速率和再生速率仍不理想，限制了其在氨氮废水处理中的应用。因而，如何对分子筛进行改性，获得一种氨氮吸附量高且同时具有较高氨氮吸附速率和再生速率的改性分子筛吸附剂，是当前研究的难点。
技术实现思路
本专利技术针对上述的现有分子筛吸附剂的氨氮吸附速率和再生速率不理想的问题，提出一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂及其制备方法，该改性分子筛吸附剂不仅具有较高的氨氮吸附量，同时还具有较高的氨氮吸附速率和再生速率。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：将ZSM-5分子筛与粘结剂、交联剂、造孔剂和水混合均匀，得到混合原料；其中，所述粘结剂为拟薄水铝石，所述交联剂为盐酸和硝酸的混合酸，所述造孔剂为田菁粉；将所述混合原料挤压成型，在600℃下焙烧5h，得到改性分子筛吸附剂。作为优选，所述混合原料中的各组分按照以下重量份混合：ZSM-5分子筛50份，粘结剂10-20份，交联剂2-3份，造孔剂2-3份，水18-24份。作为优选，所述混合原料中的各组分按照以下重量份混合：ZSM-5分子筛50份，粘结剂15份，交联剂3份，造孔剂2.5份，水20份。作为优选，所述交联剂中盐酸和硝酸的质量比为2:3。作为优选，所述混合原料的具体混合步骤为：将ZSM-5分子筛、粘结剂和造孔剂置于搅拌机中搅拌混合均匀，将交联剂溶于水中，再在搅拌条件下将混合后的交联剂和水加入搅拌机中与ZSM-5分子筛、粘结剂和造孔剂混合，搅拌至完全均匀。作为优选，将所述混合原料挤压成型后，需晾置24h，并在103℃下烘2h。本专利技术还提供了一种根据上述任一项技术方案所述的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法制备获得的改性分子筛吸附剂。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术提供的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，以ZSM-5分子筛作为改性分子筛吸附剂的基础，采用拟薄水铝石作为粘结剂、盐酸和硝酸的混合酸作为交联剂、田菁粉作为造孔剂，对ZSM-5分子筛进行改性，获得的改性分子筛吸附剂不仅具有较高的氨氮吸附量，同时还具有较高的氨氮吸附速率和再生速率，其用于处理氨氮废水时，损失率较小，处理过程更加高效；2、本专利技术提供的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法中，以拟薄水铝石作为粘结剂，能够提高吸附剂的使用强度，降低吸附剂的损失，使其不易于被水体分解成粉体，而且，加入的这种粘结剂对吸附剂的吸附效果影响较小；3、本专利技术提供的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法中，以盐酸和硝酸的混合酸作为交联剂，在提高吸附剂的强度的同时，能够对分子筛进行脱硅处理，进一步使其极性增大，更有利于氨氮的吸附；4、本专利技术提供的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法中，以田菁粉作为造孔剂对分子筛进行造孔，在焙烧后能够产生更多介孔，并增加氨氮吸附的活性位点，更有利于氨氮的吸附。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将ZSM-5分子筛与粘结剂、交联剂、造孔剂和水混合均匀，得到混合原料；其中，所述粘结剂为拟薄水铝石，所述交联剂为盐酸和硝酸的混合酸，所述造孔剂为田菁粉。S2：将所述混合原料挤压成型，在600℃下焙烧5h，得到改性分子筛吸附剂。在上述制备方法中，需要说明的是，ZSM-5分子筛是一种具有高硅铝比的分子筛，属于中孔沸石，其骨架由两种交叉的孔道系统组成，一种是直筒形孔道，呈椭圆形，长轴为短轴为另一种是“Z”字形横向孔道，截面接近圆形，孔径为相比于其他分子筛，本专利技术选择ZSM-5分子筛作为改性分子筛吸附剂的基础，更有利于获得良好的吸附性能。进一步的，在上述制备方法中，加入拟薄水铝石作为粘结剂，能够提高吸附剂的使用强度，降低吸附剂的损失，使其不易于被水体分解成粉体；加入盐酸和硝酸的混合酸作为交联剂，在提高吸附剂的强度的同时，能够对分子筛进行脱硅处理，进一步使其极性增大，更有利于氨氮的吸附；加入田菁粉作为造孔剂对分子筛进行造孔，在焙烧后能够产生更多介孔，并增加氨氮吸附的活性位点，同样有利于氨氮的吸附。本专利技术提供的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，其工艺简单、生产成本低，制备获得的改性分子筛吸附剂不仅具有较高的氨氮吸附量，同时还具有较高的氨氮吸附速率和再生速率，其用于处理氨氮废水时，损失率较小。在一优选实施例中，所述混合原料中的各组分按照以下重量份混合：ZSM-5分子筛50份，粘结剂10-20份，交联剂2-3份，造孔剂2-3份，水18-24份。在本优选实施例中，进一步限定了混合原料中各组分的配比，相比于其他配比，采用此范围内的配比，更有利于获得氨氮吸附性能良好、损失率小且再生性能良好的改性分子筛吸附剂。在进一步优选实施例中，所述混合原料中的各组分按照以下重量份混合：ZSM-5分子筛50份，粘结剂15份，交联剂3份，造孔剂2.5份，水20份。需要说明的是，本实施例提供的混合原料中各组分的配比为最佳配比，相比于其他配比，采用此配比获得的改性分子筛吸附剂具有最佳的氨氮吸附性能。在一优选实施例中，所述交联剂中盐酸和硝酸的质量比为2:3。在本优选实施例中，进一步对交联剂中盐酸和硝酸的质量比进行了优选，该配比为最佳配比，相比于其他配比，采用此配比的交联剂具有最佳的效果。在一优选实施例中，所述混合原料的具体混合步骤为：将ZSM-5分子筛、粘结剂和造孔剂置于搅拌机中搅拌混合均匀，将交联剂溶于水中，再在搅拌条件下将混合后的交联剂和水加入搅拌机中与ZSM-5分子筛、粘结剂和造孔剂混合，搅拌至完全均匀。在本优选实施例中，进一步对混合原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将ZSM‑5分子筛与粘结剂、交联剂、造孔剂和水混合均匀，得到混合原料；其中，所述粘结剂为拟薄水铝石，所述交联剂为盐酸和硝酸的混合酸，所述造孔剂为田菁粉；将所述混合原料挤压成型，在600℃下焙烧5h，得到改性分子筛吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将ZSM-5分子筛与粘结剂、交联剂、造孔剂和水混合均匀，得到混合原料；其中，所述粘结剂为拟薄水铝石，所述交联剂为盐酸和硝酸的混合酸，所述造孔剂为田菁粉；将所述混合原料挤压成型，在600℃下焙烧5h，得到改性分子筛吸附剂。2.根据权利要求1所述的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，所述混合原料中的各组分按照以下重量份混合：ZSM-5分子筛50份，粘结剂10-20份，交联剂2-3份，造孔剂2-3份，水18-24份。3.根据权利要求2所述的氨氮废水处理用改性分子筛吸附剂的制备方法，其特征在于，所述混合原料中的各组分按照以下重量份混合：ZSM-5分子筛50份，粘结剂15份，交联剂3份，造...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爽，张东生，张晓敏，徐红燕，刘会娥，范俊琦，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37