您现在的位置:产品百科 >多孔有机-无机复合杂化材料与生物耦合处理含氮废水工艺及控制方

多孔有机-无机复合杂化材料与生物耦合处理含氮废水工艺及控制方

多孔有机-无机复合杂化材料与生物耦合处理含氮废水工艺及控制方法 发布时间:2020-6-25 8:48:01 中国污水处理工程网

公开(公告)日2020.06.02

IPC分类号C02F3/30; B01J20/22; C02F1/28; B01J20/30; C02F101/16

摘要

本发明属于污水处理领域,具体涉及一种多孔有机 无机复合杂化材料与生物耦合处理含氮废水工艺及控制方法,适用于对脱除氮具有特别要求的情况,其特征在于:采用陶瓷膜轻骨架恒压反应罐,罐体内中部布置网格状陶瓷膜骨架结构,固定的陶瓷膜轻骨架中装填多孔有机 无机复合杂化材料,所制备的吸附剂材料具有结构丰富可调变的优良特质,耦合传统的生物氨氮处理技术于一体反应器内,建立稳定有效的脱氮新技术,有效提高脱氮效率,同时建立动态吸附和静态分解两个过程,形成M(BZA)m纳米层吸附和好氧纤维骨架层、缺氧纤维骨架层、厌氧核中心区微生物共同分解污染物的模式。本发明工艺具有灵活、高效等特点,能够适于不同浓度的脱氮要求,具有良好的应用前景。

权利要求书

1.一种多孔有机-无机复合杂化材料与生物耦合处理含氮废水工艺及控制方法,其特征在于采用陶瓷膜轻骨架恒压反应罐,罐体内中部布置网格状陶瓷膜骨架结构,固定的陶瓷膜轻骨架中装填多孔有机-无机复合杂化材料,装填高度为1.5-2.0m;所述过滤及吸附过程控制方法包括填料载菌、微生物固定化和污水常态净化三个过程。

2.根据权利要求1所述一种多孔有机-无机复合杂化材料与生物耦合处理含氮废水工艺及控制方法,其特征在于所述一种多孔有机-无机复合杂化材料制备步骤包括:

第一,有机配体溶解,取一定量的4-(1H-四唑-5-基)苯甲酸作为配体,按(8.5-9.5mL乙二醇)/(mol配体)比例加入乙二醇,采用频率25kHz且功率密度为0.38w/cm2的超声波辐照12-16min,再向其中按(28-32μLNH3·H2O)/(mol配体)加入含氨25%浓度氨水,在频率25kHz且功率密度为0.32w/cm2的超声波辐照28-32min;

第二,向步骤一溶液中加入一定量的无机金属盐类M-NO3,密封条件下震荡摇匀,用0.1mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH值至10.5,然后缓慢加入将0.5μm的Al2O3粉末加入到溶液中,充分搅拌1~2小时后,起到促进固化作用;

第三,将步骤二中搅拌均匀的悬浊液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中,在130~150℃下反应3~5h后,在25℃的环境下自然冷却到室温,并静置4小时后,过滤并用乙二醇洗涤,反复三次,得到前驱产物M(BZA)m(H2O)n;

第四,将步骤三中前驱产物在150-200℃的真空条件下,受热脱去结构水分子,完成晶态到非晶态的转变,制得多孔有机-无机复合杂化基元材料M(BZA)m;

第五,将步骤四中基元材料在磁力搅拌条件下按(2mgM(BZA)m)/(5mL无水乙醇)比例缓慢加入无水乙醇,混合均匀;

第六,将质量浓度65~85%的乙醇溶液调至pH值为4~5,然后按一定比例缓慢滴入不断搅拌下的步骤五中溶液里,滴加完后继续搅拌2-4h;

第七,以聚苯乙烯微球为模板,将步骤六混合物通过表面沉积法,分3次沉积形成三维的空间层状结构,单层M(BZA)m分子结构层3-5nm,每次沉积后需在真空中陈化2-5h,以此制得多层次湿式溶胶层纳米颗粒产物;

第八,将步骤七中制得湿溶胶产物置于设定温度为105℃的烘箱中干燥2h,起到支架作用的聚苯乙烯微球模板产生玻璃化转变,而其表面形成M(BZA)m纳米干凝胶层;

第九,将步骤八所得产物在马弗炉(450-600℃)进行焙烧,烧结时间为2h,聚苯乙烯微球模板分解,制得颗粒细小且均匀的M(BZA)m有机-无机复合杂化材料。

3.根据权利要求1或2所述一种多孔有机-无机复合杂化材料与生物耦合处理含氮废水工艺及控制方法,其特征在于所述无机金属盐类M-NO3包括六水硝酸锌、六水硝酸钴、七水硫酸亚铁和三水硝酸铜,投加比例摩尔比6:4:2:1。