用于氨氮去除的复合材料及其制备方法、原位修复方法技术

本发明专利技术涉及一种用于氨氮去除的复合材料及其制备方法、原位修复方法，所述复合材料以质量百分含量计包括：改性多孔材料10

【技术实现步骤摘要】
用于氨氮去除的复合材料及其制备方法、原位修复方法


[0001]本专利技术涉及水处理领域，具体涉及一种用于氨氮去除的复合材料及其制备方法、原位修复方法。

技术介绍

[0002]目前，氮在水体中存在形式有非离子态(NH3)和离子态(NH
4+
)两种，天然水体中氨氮主要以离子态(NH
4+
)形式存在。地下水中氨氮超标会增加水处理成本，由于氨氮可以与氯反应生成氯胺，从而会影响水中氯的有效利用率，此外氨氮超标还会引起输水管网中微生物大量繁殖，导致管网过水断面面积减小，易造成管道堵塞，影响供水水量及水质。
[0003]氨氮污染去除技术主要分为物理脱氮法、化学脱氮法和生物脱氮法。其中物理脱氮法主要包括氮吹脱、离子交换和反渗透等；化学脱氮法主要包括折点加氯法、化学沉淀法、电化学法等；生物脱氮法主要为硝化
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反硝化技术、厌氧氨氧化和各类新型生物脱氮技术。
[0004]其中，地下水氨氮异位处理技术：空气吹脱法是利用空气对水进行曝气，将水中氨氮变为气态，该方法需要大量空气，适用于高浓度氨氮污水的处理。折点加氯法是指向水中投加氯或次氯酸钠，将水中氨氮转化为氮气的方法，该方法加氯量较大，增加了运营成本。此外，加氯导致水中产生如氯仿、卤代醛等消毒副产物。离子交换法是利用树脂中可交换离子将水中氨氮置换出来从而达到去除氨氮的目的，但是该方法建设成本高，需要勤更换交换树脂，再生难度大。利用纳滤膜技术可以有效去除水中有害物质及超标组分。生物脱氮技术是利用亚硝化菌和硝化菌在好氧条件下，将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，最终在硝化菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐。生产实践表明，生物滤池对地下水中氨氮具有较好的去除效果。采用生物接触氧化法对微污染水源进行氨氮去除相关研究，研究结果表明当氨氮为0.126
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2.080mg/L时，其平均去除率为25.7％
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97.4％，表明该方法具有理想的除氮效果，生物法运行成本较低，但该方法耗时长，受温度影响较大。
[0005]地下水氨氮原位处理技术：地下水污染原位修复技术包括自然衰减法、气提法、加热法、冲洗法、固化法、可渗透反应格栅法和微生物处理法等。自然衰减法、气提法和加热法等原位处理技术主要针对地下水中有机污染物或者易挥发性污染物的原位处理。地下水中氨氮的原位去除主要是通过向地下水中投加氧化剂和功能菌，或者通过工程技术即构筑反应渗透墙的方式去除氨氮。向水中投加氧化剂或硝化菌，可以将水中氨氮氧化，该方法简单易行、见效快，但此方法周期长，也会造成水中副产物的产生，且在此氧化过程中可能生成其他副产物，不利于后续处理。
[0006]然而目前对于微生物脱氨氮的过程中仍存在硝化过程会产生亚硝酸盐和脱氨氮时间较长的缺陷。

技术实现思路

[0007]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于氨氮去除的复合材
料及其制备方法、原位修复方法，以解决微生物脱氨氮的过程中仍存在硝化过程会产生亚硝酸盐和脱氨氮时间较长的缺陷。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种用于氨氮去除的复合材料，所述复合材料以质量百分含量计包括：改性多孔材料10
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50％、助剂5
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60％和微生物功能助剂5
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35％，各物料总和为100％。
[0010]本专利技术提供的用于氨氮去除的复合材料，通过对复合材料内各组分的设计，实现高效去除氨氮复合材料的制备，利用复合材料各组分间的协同效果，可以显著降低硝化过程中亚硝酸盐的生成量，有利于水体中氨氮的去除。
[0011]作为本专利技术优选的技术方案，所述改性多孔材料包括改性生物炭和/或改性沸石。
[0012]优选地，所述改性多孔材料包括铁和/锰改性的生物炭和/或沸石。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，所述助剂包括微纳米零价铁、单质硫或葡萄糖中的1种或至少2种的组合。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，所述微生物功能助剂包括碳源、磷源或供氧药剂中的1种或至少2种的组合。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案，所述碳源包括甲醇、乙醇、淀粉、麦秆或稻草中的1种或者至少2种的组合。
[0016]优选地，所述磷源包括磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案，所述供氧药剂包括过氧化物。
[0018]第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述复合材料的制备方法，所述制备方法包括：依据配方将原料进行混合球磨和造粒，得到用于氨氮去除的复合材料。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述混合球磨中的转速为300
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600r/min。
[0020]作为本专利技术优选的技术方案，所述混合球磨的时间为10
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20min。
[0021]第三方面，本专利技术提供了一种氨氮污染的原位修复方法，所述原位修复方法包括：采用第一方面所述复合材料对地下水中的氨氮进行去除。
[0022]与现有技术方案相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023](1)本专利技术的原位修复氨氮污染地下水的复合材料对地下水中氨氮降解能缩短微生物降解时间，减少亚硝酸盐产生，这是因为改性多孔吸附材料为硝化细菌提供生长场所，可有效吸附水中氨氮，以便氨氮和微生物反应界面接触，加快反应速率，同时，改性后存在电子传输体可有效提高微生物反应过程中的电子传递。
[0024](2)本专利技术所制备的原位修复氨氮污染地下水的复合材料可以通过实际情况很好的调整不同物质配比降解地下水中的氨氮。
具体实施方式
[0025]为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：
[0026]本实施例提供一种用于氨氮去除的复合材料，所述复合材料以质量百分含量计包括：改性多孔材料10
‑
50％、助剂5
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60％和微生物功能助剂5
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35％，各物料总和为100％。
[0027]其中，所述复合材料中改性多孔材料以质量百分含量计为10
‑
50％，例如可以是
10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0028]其中，所述复合材料中助剂以质量百分含量计为5
‑
60％，例如可以是5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0029]其中，所述复合材料中微生物功能助剂以质量百分含量计为5
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35％，例如可以是5％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于氨氮去除的复合材料，其特征在于，所述复合材料以质量百分含量计包括：改性多孔材料10
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50％、助剂5
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60％和微生物功能助剂5
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35％，各物料总和为100％。2.如权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述改性多孔材料包括改性生物炭和/或改性沸石；优选地，所述改性多孔材料包括铁和/锰改性的生物炭和/或沸石。3.如权利要求1或2所述复合材料，其特征在于，所述助剂包括微纳米零价铁、单质硫或葡萄糖中的1种或至少2种的组合。4.如权利要求1
‑
3任一项所述复合材料，其特征在于，所述微生物功能助剂包括碳源、磷源或供氧药剂中的1种或至少2种的组合。5.如权利要求4所述复合材料，其特征在于，所述碳源包括甲醇、乙醇、淀粉、...

【专利技术属性】
技术研发人员：琚丽婷，王志新，于洋，赵越，张丽，
申请(专利权)人：北京润鸣环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：