含天然矿物质的用于地表水体治理的氨氮去除剂及制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于地表水治理的氨氮去除剂及制备方法。本发明专利技术由斜发沸石、麦饭石、黏土矿物、高岭石、硫酸钙、硫酸铝、氧化镁、硅藻土、改性膨润土、改性火山岩及凹凸棒土等天然矿物混合而成，能使地表水体中的氨氮转化分解并絮凝沉降，且在反应过程中对水体pH值影响很小，本发明专利技术除了能与铵根离子形成沉淀之外，还可通过斜发沸石、麦饭石、黏土矿物、高岭石、硅藻土、改性膨润土、改性火山岩及凹凸棒土对水体中的氨氮进行离子交换，该氨氮去除剂无毒无害、反应速度快，在地表水体氨氮治理过程中，其生成物稳定，不会分解成有毒物质，从而水质得以改善。

Ammonia nitrogen remover with natural minerals for surface water treatment and its preparation

【技术实现步骤摘要】
含天然矿物质的用于地表水体治理的氨氮去除剂及制备方法
本专利技术涉及地表水治理领域，更加涉及一种用于地表水治理的氨氮去除剂及制备方法。
技术介绍
在人们生活水平不断提高、经济快速发展的今天，环境污染问题逐渐成为困扰人们身心健康的主要问题，而水体污染恰恰是最为重要的一个方面，且近几年来重点污染源考核结果及地表水监测结果表明，水体指标中氨氮超标现象仍较严重。认清氨氮的来源，了解其危害，采取有效的处理措施成为保护水环境不被氨氮污染的必要环节。氨氮(简称NH3-N)，指水中以游离氨(NH3)和铵盐(NH4+)形式存在的氮，两者的组成比决定于水的PH值和温度，当pH值偏高时，游离氨的比例较高反之，则氨盐的比例较高，水温则相反。环瑞氨氮去除剂是指环瑞针对各行业污水研发的去除水中氨氮的药剂。水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，焦化、合成氨等工业废水。生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5kg-4.5kg,雨水径流以及农用化肥的流失也是氮的重要来源。另外，氨氮还来自钢铁、石化、焦化、合成氨、发电、水泥等化工厂向环境中排放工业废水、含氨的气体粉尘和烟雾；随着人民生活水平的不断提高，私家车也越来越多，大量的自用轿车和各种型号的货车等交通工具也向环境空气排放一定量含氨汽车尾气。这些气体中氨溶于水中，形成氨氮。针对上述污染因素，氨氮所带来的危害也不容小觑：1.对人体健康的影响氨在自然环境中会进行氨的硝化过程，即有机物的生物分解转化环节，氨化作用将复杂有机物转换为氨氮。速度较快，硝化作用是在亚硝化菌、硝化菌作用下，在好氧条件下，将氨氮氧化成硝酸盐和亚硝酸盐；反硝化作用是在外界提供有机碳源情况下，由反硝化菌把硝酸盐和和亚硝酸盐还原成氮气。氨氮在水体中硝化作用的产物硝酸盐和亚硝酸盐对饮用水有很大危害。硝酸盐和亚硝酸盐浓度高的饮用水可能对人体造成两种健康危害，长期饮用对身体极为不利，即诱发高铁血红蛋白症和产生致癌的亚硝胺。硝酸盐在胃肠道细菌作用下，可还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐可与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白，造成缺氧。2.对生态环境的影响氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨。其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的PH值及水温有密切关系，一般情况，PH值与水温愈高，毒性愈强，对鱼的危害类似于亚硝酸盐。鱼类对水中氨氮比较敏感，有急性和慢性之分。慢性氨氮中毒危害为：摄食降低，生长减慢；组织损伤，降低氧在组织间的输送；鱼和虾均需要与水体进行离子交换(钠、钙等)，氨氮过高会增加鳃的通透性，损害鳃的离子交换功能；使水生生物长期处于应激状态，增加动物对疾病的易感性，降低生长速度；降低生殖能力，减少怀卵量，降低卵的存活率，延迟产卵繁殖。急性氨氮中毒危害为：水生生物表现为亢奋、在水中丧失平衡、抽搐，严重者甚至死亡。有鉴于此，本专利技术人专门研发了一种含天然矿物质的氨氮去除剂及制备方法，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术第一方面提供一种由天然矿物混合而成的粉末状氨氮去除剂，按重量份计，其包括：斜发沸石50～60份，麦饭石5～10份，高CEC黏土矿物5～10份，硫酸铝20～30份，硫酸钙10～20份，氧化镁1～10份，硅藻土15～20份，改性膨润土20～25份，改性火山岩10～15份，凹凸棒土5～10份。作为本专利技术的一种实施方式，所述原料按以下重量份数配比组成：斜发沸石55份，麦饭石10份，高CEC黏土矿物8份，硫酸铝25份，硫酸钙20份，氧化镁5份，硅藻土15份，改性膨润土25份，改性火山岩10份，凹凸棒土10份。作为本专利技术的一种实施方式，所述原料按以下重量份数配比组成：斜发沸石60份，麦饭石5份，高CEC黏土矿物10份，硫酸铝30份，硫酸钙15份，氧化镁10份，硅藻土15份，改性膨润土20份，改性火山岩15份，凹凸棒土8份。作为本专利技术的一种实施方式，所述原料按以下重量份数配比组成：斜发沸石50份，麦饭石8份，高CEC黏土矿物8份，硫酸铝25份，硫酸钙10份，氧化镁6份，硅藻土12份，改性膨润土23份，改性火山岩12份，凹凸棒土5份。作为本专利技术的一种实施方式，所述高CEC黏土矿物为蒙脱石、伊利石、海泡石中的至少一种。作为本专利技术的一种实施方式，所述改性膨润土的制备方法如下：(1)取膨润土放入烧杯中，加入稀硫酸(质量浓度60％)溶液，边加边搅拌，直至搅拌均匀；(2)将步骤(1)所得溶液搅拌30min后静置2h；(3)将静置后的溶液放置在低速离心机在5000r/min条件下进行离心分离，取出剩余固体；(4)将步骤(3)所得固体用蒸馏水洗涤至中性；(5)将步骤(4)所得产物放入烘箱中，在105℃的条件下进行烘干置恒重，得到改性膨润土固体；(6)将改性膨润土固体研磨至粉末状，过100目筛，得改性膨润土。作为本专利技术的一种实施方式，所述改性火山岩的制备方法如下：S01将火山岩颗粒研磨至100～200目；S02用去离子水将所得火山岩粉末多次洗涤后晾干；S03选取100g晾干后的火山岩粉末置于1000mL烧杯中，用浓度0.8moL/L的MnCl2·4H2O溶液浸泡30min，固液比例分别为1：8，浸泡结束后取出晾干待用；S03将如S03中晾干后的火山岩粉末置于1000mL烧杯中，用浓度1.25％(g/L)的KMnO4溶液浸泡30min，固液比例分别为1：8，浸泡结束后取出晾干待用；S05用去离子水将S04中晾干后的火山岩粉末冲洗干净，并重复S03和S04改性操作6次；S06以上操作结束后所得即为改性火山岩。本专利技术第二方面提供一种所述的氨氮去除剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1：按组份准备原料：斜发沸石、麦饭石、黏土矿物、高岭石、硫酸钙、硫酸铝、氧化镁、硅藻土、改性膨润土、改性火山岩及凹凸棒土；步骤2：分别将步骤1中得到的原料斜发沸石、麦饭石、高CEC黏土矿物进行粉碎，粉碎后300～400目过筛，得到相应的粉末，备用；步骤3：取步骤2得到的斜发沸石粉末、麦饭石粉末、高CEC黏土矿物粉末进行混合，并将混合的粉末在150℃条件下加热和二次粉碎，持续20-30min，待冷却后备用；步骤4：将步骤3中搅拌均匀并冷却后的材料与硫酸铝、硫酸钙、氧化镁、硅藻土份、改性膨润土、改性火山岩、凹凸棒土，放入搅拌机中，搅拌均匀；步骤5：将步骤4中制得的材料继续粉碎，粉碎后300～400目过筛，即可制得氨氮去除剂。有益效果：1.本专利技术是一种用于地表水治理的氨氮去除剂及制备方法。本专利技术由斜发沸石、麦饭石、黏土矿物、高岭石、硫酸钙、硫酸铝、氧化镁、硅藻土、改性膨润土、改性火山岩及凹凸棒土等天然矿物混合而成，能使地表水体中的氨氮转化分解并絮凝沉降，且在反应过程中对水体pH值影响很小，本专利技术除了能与铵根离子形成沉淀之外，还可通过斜发沸石、麦饭石、黏土矿物、高岭石、硅藻土、改性膨润土、改性火山岩及凹凸棒土对水体中的氨氮进行离子交换，该氨氮去除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.由天然矿物混合而成的粉末状氨氮去除剂，其特征在于，按重量份计，其包括：斜发沸石50～60份，麦饭石5～10份，高CEC黏土矿物5～10份，硫酸铝20～30份，硫酸钙10～20份，氧化镁1～10份，硅藻土15～20份，改性膨润土20～25份，改性火山岩10～15份，凹凸棒土5～10份。/n

【技术特征摘要】
1.由天然矿物混合而成的粉末状氨氮去除剂，其特征在于，按重量份计，其包括：斜发沸石50～60份，麦饭石5～10份，高CEC黏土矿物5～10份，硫酸铝20～30份，硫酸钙10～20份，氧化镁1～10份，硅藻土15～20份，改性膨润土20～25份，改性火山岩10～15份，凹凸棒土5～10份。


2.如权利要求1所述的粉末状氨氮去除剂，其特征在于：所述原料按以下重量份数配比组成：斜发沸石55份，麦饭石10份，高CEC黏土矿物8份，硫酸铝25份，硫酸钙20份，氧化镁5份，硅藻土15份，改性膨润土25份，改性火山岩10份，凹凸棒土10份。


3.如权利要求1所述的粉末状氨氮去除剂，其特征在于：所述原料按以下重量份数配比组成：斜发沸石60份，麦饭石5份，高CEC黏土矿物10份，硫酸铝30份，硫酸钙15份，氧化镁10份，硅藻土15份，改性膨润土20份，改性火山岩15份，凹凸棒土8份。


4.如权利要求1所述的氨氮去除剂，其特征在于：所述原料按以下重量份数配比组成：斜发沸石50份，麦饭石8份，高CEC黏土矿物8份，硫酸铝25份，硫酸钙10份，氧化镁6份，硅藻土12份，改性膨润土23份，改性火山岩12份，凹凸棒土5份。


5.如权利要求1所述的粉末状氨氮去除剂，其特征在于：所述高CEC黏土矿物为蒙脱石、伊利石、海泡石中的至少一种。


6.如权利要求1所述的粉末状氨氮去除剂，其特征在于：所述改性膨润土的制备方法如下：
(1)取膨润土放入烧杯中，加入稀硫酸溶液，边加边搅拌，直至搅拌均匀；
(2)将步骤(1)所得溶液搅拌30min后静置2h；
(3)将静置后的溶液放置在低速离心机在5000r/min条件下进行离心分离，取出剩余固体；
(4)将步骤(3)所得固体用蒸馏水洗涤至中性；
(5)将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文胜，叶小军，魏卓杰，安玉宁，金哲，沈奕骏，
申请(专利权)人：浙江尚源环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33