本发明涉及一种废水处理用的吸附剂及其制备方法，尤其涉及一种微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂及其制备方法。
背景技术：
：许多工业过程带来大量氨氮废水，如石化、化肥生产、制药、焦化、食品加工等。大量氨氮废水排入水体引起水体富营养化、造成水体黑臭，导致水体缺氧，鱼类死亡等，同时弱化了水体自净能力，对人类和环境造成了极大的危害。因此，我国对氨氮废水排放标准提高到新的要求，综合排放废水氨氮含量低于8mg/l。目前氨氮废水的处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物法、离子交换法和吸附法等。吹脱法是工业较广的一种处理氨氮废水技术，该工艺主要对于高浓度氨氮废水有明显的处理效果，但该工艺需要消耗大量空气以及碱，运行成本高，且对于低浓度氨氮废水不适用。化学沉淀法主要是加入磷酸和镁盐反应形成磷酸铵镁盐沉淀，但该法需要消耗大量化学药剂，产生大量废渣，造成二次污染。生物法处理氨氮废水一般需24h及以上，导致水质遗留许多问题。上述三种方法处理完后氨氮含量还有几十到几百，很少能达到排放标准8mg/l。离子交换法主要适用于低浓度的氨氮废水，同时存在树脂再生、反洗液需要处理等问题。吸附法是深度处理低浓度氨氮废水的一种普遍方法，罗仙平等考察了沸石、氧化铝和煤渣对氨氮的吸附，发现三者对氨氮去除效果沸石最好，其次氧化铝，最次煤渣。但沸石成本较高。技术实现要素：针对现有处理氨氮技术不足，本发明提供一种制备复合型氨氮吸附剂的方法，该法工艺简单且制备的复合型氨氮吸附剂吸附氨氮能力较高。本发明是通过以下技术方案予以实现的：一种微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取膨润土、沸石、活性炭，将膨润土和沸石进行均匀混合，得混合物a；将活性炭和沸石进行均匀混合，得混合物b；(2)配置0.1mol/l的naoh、hcl和nacl溶液；(3)将步骤(1)中的混合物a或混合物b，加入到步骤(2)配置的某一种溶液中；(4)将步骤(3)中的固液混合物进行微波辐照交换；(5)将微波辐照交换后的固液混合物进行过滤、蒸馏水洗涤、干燥、焙烧，得到复合型氨氮吸附剂。优选的，所述步骤(1)中膨润土和沸石的质量比为6:4~8:2，所述活性炭和沸石的质量比为6:4~8:2。进一步的，所述步骤(1)中膨润土和沸石的质量比为6:4，所述活性炭和沸石的质量比为6:4。优选的，所述步骤(3)中混合物a或混合物b按液固比（质量比）10：1加入到步骤(2)配置的某一种溶液中。优选的，所述步骤(4)中微波辐照时间为10min~2h，且采用间歇式辐照，微波辐照功率为700w。进一步的，所述步骤(4)中，将固液混合物置于三口烧瓶中，用一根玻璃管接三口烧瓶的一个接口导出气体，所述玻璃管再接一根长冷凝管，三口烧瓶的另外两个接口用磨合玻璃塞塞紧，再采用微波辐照，微波辐照时间为10min~2h，且采用间歇式辐照，微波辐照功率为700w，同时用磁石转子对三口烧瓶中的固液混合物进行搅拌，使固液混合物在微波辐照时保持混合均匀。优选的，所述步骤(5)中，将微波辐照交换后的固液混合物进行过滤，蒸馏水多次洗涤，再在110℃温度下干燥5h，然后焙烧5h，得到复合型氨氮吸附剂。进一步的，当膨润土和沸石组合时，其步骤(5)中的焙烧温度为500℃；当活性炭和沸石组合时，其步骤(5)中的焙烧温度为250℃。一种微波辐照法制备的复合型氨氮吸附剂，其特征在于，所述复合型氨氮吸附剂是根据上述一种微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂的方法制备而成的。本发明一种微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂的方法，其工艺独特、成本低、吸附效果优于现有吸附剂。采用微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂，其平衡吸附量大于常规复合型吸附剂，膨润土和分子筛的孔道结构在微波场的作用下发生了变化，孔道扩宽，有更多的位点可以吸附氨氮。此外，微波辐照可较快的使其在nacl溶液中活化，增加活性位点，从而增加氨氮吸附量。具体实施方式实施例1一、将常规法制备与微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂进行效果对比。1、常规法制备复合型氨氮吸附剂的步骤如下：(1)称取一定量的膨润土和沸石使m(膨润土)：m(沸石)=6：4，然后将其研磨混合均匀；(2)配置0.1mol/l的nacl溶液；(3)将步骤（1）中的混合物按液固比10：1置于步骤（2）配置的nacl溶液中；(4)将步骤（3）中的固液混合物交换10min；(5)过滤，蒸馏水多次洗涤，110℃干燥5h，然后马弗炉中500℃下焙烧5h，得到常规法制备的复合型氨氮吸附剂。2、微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂的步骤如下：(1)称取一定量的膨润土和沸石使m(膨润土)：m(沸石)=6：4，然后将其研磨混合均匀，得混合物a；(2)配置0.1mol/l的nacl溶液；(3)将步骤（1）中的混合物a按液固比10：1置于步骤（2）配置的nacl溶液中；(4)将步骤（3）中的固液混合物置于三口烧瓶内辐照交换10min时间；(5)过滤，蒸馏水多次洗涤，110℃干燥5h，然后马弗炉中500℃下焙烧5h，得到复合型氨氮吸附剂。分别取5g常规法制备的吸附剂和5g微波法制备的吸附剂于6个500ml烧杯中，依次加入200ml氨氮含量为1000mg/l、500mg/l、100mg/l、50mg/l和20mg/l的氨氮废水，25摄氏度水平震荡24h，分别过滤，取样，编号，检测吸附后废水中氨氮浓度。根据公式计算平衡吸附量，其中c0表示氨氮初始浓度，单位为mg/l，c1表示吸附后氨氮浓度，单位为mg/l。常规法制备复合型氨氮吸附剂和微波法制备复合型氨氮吸附剂的平衡吸附量如表1所示。表1常规法制备复合型氨氮吸附剂与微波辐照法制备复合型吸附剂从表1中可以看出，微波法制备的复合型吸附的平衡吸附量大于常规法制备的复合型吸附剂，推测膨润土和分子筛的孔道结构在微波场的作用下发生了变化，孔道扩宽，有更多的位点可以吸附氨氮。此外，微波辐照10min可较快的使其在nacl溶液中活化，增加活性位点，从而增加氨氮吸附量。二、考察ph对微波辐照法制备的复合型吸附剂吸附氨氮的影响。取5g微波辐照法制备的复合型吸附剂，加入200ml氨氮含量为100mg/l的废水，用盐酸和氢氧化钠调节溶液ph，25摄氏度下水平震荡2h，检测吸附后溶液中氨氮浓度。结果如表2所示。表2不同ph条件对微波制备的复合型吸附剂吸附氨氮的影响单位：mg/lph初始氨氮含量吸附后氨氮含量31008.4051002.3771001.0081001.4691006.03从表2中可以看出当废水ph为中性时，氨氮吸附效果最好。当ph<7时，溶液中h+含量较高，且ph值越低，h+含量越高；而h+的离子直径为0.24nm，nh4+的离子直径为0.286nm，显然h+比nh4+更容易穿梭于吸附剂孔道内发生阳离子交换，导致氨氮去除效果差。当ph>7时，氨氮主要以游离nh3存在，可供交换nh4+随ph增高而下降，从表2中看出随ph增高，氨氮去除效果变差，说明该吸附剂主要以离子交换为主，以吸附为辅。实施例2一种微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂的方法，包括以下步骤：(1)称取沸石、活性炭，将活性炭和沸石按照质量比为6:4~8:2进行均匀混合，得混合物b；优选的，所述活性炭和沸石按照质量比为6:4进行均匀混合；(2)配置0.1mol/l的naoh、hcl和nacl溶液；(3)将步骤(1)中的混合物b，加入到步骤(2)配置的任一种溶液中，所述溶液与混合物b的液固比（质量比）为10：1；(4)将步骤(3)中的固液混合物进行微波辐照交换，微波辐照时间为10min~2h，且采用间歇式辐照，微波辐照功率为700w；(5)将微波辐照交换后的固液混合物进行过滤，蒸馏水多次洗涤，再在110℃温度下干燥5h，然后以250℃焙烧5h，得到复合型氨氮吸附剂。实施例3一种微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂的方法，包括以下步骤：(1)称取一定量的膨润土和沸石使m(膨润土)：m(沸石)=8:2，然后将其研磨混合均匀，得混合物a；(2)配置0.1mol/l的naoh、hcl和nacl溶液；(3)将步骤(1)中的混合物a，加入到步骤(2)配置的任一种溶液中；(4)将步骤(3)中的固液混合物进行微波辐照交换，微波辐照时间为10min~2h，且采用间歇式辐照，微波辐照功率为700w；(5)将微波辐照交换后的固液混合物进行过滤，蒸馏水多次洗涤，再在110℃温度下干燥5h，然后以500℃焙烧5h，得到复合型氨氮吸附剂。实施例4一种微波辐照法制备复合型氨氮吸附剂的方法，包括以下步骤：(1)称取膨润土、沸石，将膨润土和沸石按照质量比为6:4~8:2进行均匀混合，得混合物a；(2)配置0.1mol/l的naoh、hcl和nacl溶液；(3)将步骤(1)中的混合物a，按液固比（质量比）10：1加入到步骤(2)配置的某一种溶液中，得到固液混合物；(4)将步骤(3)中的将固液混合物置于三口烧瓶中，用一根玻璃管接三口烧瓶的一个接口导出气体，所述玻璃管再接一根长冷凝管，三口烧瓶的另外两个接口用磨合玻璃塞塞紧，再采用微波辐照，微波辐照时间为10min~2h，且采用间歇式辐照，微波辐照功率为700w，同时用磁石转子对三口烧瓶中的固液混合物进行搅拌，使固液混合物在微波辐照时保持混合均匀；(5)将微波辐照交换后的固液混合物进行过滤，蒸馏水多次洗涤，再在110℃温度下干燥5h，然后500℃焙烧5h，得到复合型氨氮吸附剂。当前第1页12