本发明涉及一种增强生活污水中氨转化的催化剂及使用方法，属于废水处理技术领域。
背景技术：
2011年《中国环境状况公报》指出，在全国十大水系的主要污染指标中，氨氮、生化需氧量和总磷等指标排名前列，特别是在人口密集的黄河、长江流域，氨氮污染更是分别占据了第1和第2位；监测的26个国控重点湖泊(水库)中，中营养状态、轻度富营养状态和中度富营养状态的湖泊(水库)比例分别为46.2％、46.1％和7.7％，大部分湖泊均存在由氮磷引起的富营养化问题。污水处理厂是缓解与治理水污染的关键，污水处理厂排放标准逐年提高，尤其针对营养素指标控制更为严格。2002年的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准对氮素指标进行了严格限制，要求总氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L。
虽然市政方面投入了大量的资金来治理污水，现有技术也有许多方法都能有效地去除氨，如物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、氨吹脱、化学沉淀法、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法有硝化及藻类养殖，然而物理方法处理效果不佳，较之化学法，生物方法处理废水有如下优点：1)每种化学用品都是针对性很强的产品，当遇到其他化学物质时就有可能失效，而生物制剂对污染物的去除具有光谱性；2)化学产品可以暂时消除某些有害物质以及掩盖臭味，却不能阻止有害物质的生成；3)使用化学产品后，水体中会有残留，可能导致二次污染。生物制剂所含天然微生物，不含致病菌和病原体，这些微生物在酶的催化作用下，以污水中的有机营养物质为食物，当污水得到净化后，这些微生物会随污染物的降低而逐渐减少，直至消亡；4)无毒，无腐蚀性，使用方便，基本不需要添加设备或是工程，节省资金投入。然而，微生物方法来处理污水容易造成微生物对水体的二次污染，如何对微生物进行处理也是需要解决的技术问题。在环保领域中，如何将生活废水进行净化，并且达到排放标准以及再利用是需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前处理生活污水的效率低，易导致二次污染的问题，本发明提供了一种增强生活污水中氨转化的催化剂及使用方法，本发明通过对饭麦石进行煅烧及球磨活化，在酸性环境下通过偶联剂及十二烷基硫醇进行表面改性，随后通过金属离子混合，再将载体浸泡其中，与金属离子偶联及形成络合物，制备得催化剂，再对催化剂进行使用，处理生活废水降低氨氮含量及氨的转化速率，本发明通过以改性饭麦石做载体，与金属离子结合，通过离子化合价的变化，释放自由基，同时利用饭麦石的催化，促进氨的转化，有效解决了生活污水处理效率低，易产生二次污染的问题，且提高了氨的转化效率提高60～65％，操作简单。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
(1)取饭麦石放入煅烧炉中，设定温度为400～500℃，煅烧50～70min，随炉冷却至室温，将煅烧物取出，放入球磨机中，按球料比12:1，加入直径为50mm的钢球，以200r/min球磨30～40min，对球磨机中球磨物，过100目筛，收集过筛颗粒，得活化饭麦石颗粒；
(2)按重量份数计，取40～50份上述活化麦饭石颗粒、60～70份质量分数为15％盐酸、8～12份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯偶联剂及3～6份十二烷基硫醇，放入容器中，并将容器置于超声波震荡器中震荡10～15min，再对容器进行加热至80～95℃，以130r/min搅拌2～3h；
(3)在上述搅拌结束后，自然冷却至室温，静置4～6h，再进行冷冻干燥，收集干燥放入碾磨机中进行碾磨，过150目筛，收集过筛颗粒，得催化剂载体；
(4)按重量份数计，取40～50份上述催化剂载体、30～35份质量分数为80％乙醇溶液、15～18份质量分数为15％氯铂酸溶液、14～16份质量分数为10％硝酸镍溶液、7～9份尿素及4～6份氨基三乙酸，首先将上述催化剂载体、质量分数为80％乙醇溶液、尿素及氨基三乙酸，放入搅拌机中，以300r/min搅拌30～50min，再依次加入质量分数为15％氯铂酸溶液及质量分数为10％硝酸镍溶液，继续搅拌3～5h；
(5)在上述搅拌结束后，静置陈化38～43h，随后将搅拌机中混合物放入旋转蒸发仪中去除其中的乙醇，将剩余物置于煅烧炉中，设定温度为450～490℃，煅烧3～5h，再将煅烧进行粉碎，过150目筛，收集过筛颗粒，即可得增强生活污水中氨转化的催化剂。
所述的增强生活污水中氨转化的催化剂的使用方法为：按投加量60～130g/m3，将本发明制得的增强生活污水中氨转化的催化剂投放于生活污水出水中，控制温度为30～35℃，以180r/min搅拌30～40min，再静置20～25min，过滤出水即可。
经检测出水的水质得：COD＜32mg/L，SS＜11mg/L，NH3-N＜3mg/L，TP＜0.2mg/L，色度＜9。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)本发明处理生活的效率提高了46～53％，了氨的转化效率提高60～65％；
(2)本发明制备简单，成本低，且对环境无污染。
具体实施方式
取饭麦石放入煅烧炉中，设定温度为400～500℃，煅烧50～70min，随炉冷却至室温，将煅烧物取出，放入球磨机中，按球料比12:1，加入直径为50mm的钢球，以200r/min球磨30～40min，对球磨机中球磨物，过100目筛，收集过筛颗粒，得活化饭麦石颗粒；按重量份数计，取40～50份上述活化麦饭石颗粒、60～70份质量分数为15％盐酸、8～12份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯偶联剂及3～6份十二烷基硫醇，放入容器中，并将容器置于超声波震荡器中震荡10～15min，再对容器进行加热至80～95℃，以130r/min搅拌2～3h；在上述搅拌结束后，自然冷却至室温，静置4～6h，再进行冷冻干燥，收集干燥放入碾磨机中进行碾磨，过150目筛，收集过筛颗粒，得催化剂载体；按重量份数计，取40～50份上述催化剂载体、30～35份质量分数为80％乙醇溶液、15～18份质量分数为15％氯铂酸溶液、14～16份质量分数为10％硝酸镍溶液、7～9份尿素及4～6份氨基三乙酸，首先将上述催化剂载体、质量分数为80％乙醇溶液、尿素及氨基三乙酸，放入搅拌机中，以300r/min搅拌30～50min，再依次加入质量分数为15％氯铂酸溶液及质量分数为10％硝酸镍溶液，继续搅拌3～5h；在上述搅拌结束后，静置陈化38～43h，随后将搅拌机中混合物放入旋转蒸发仪中去除其中的乙醇，将剩余物置于煅烧炉中，设定温度为450～490℃，煅烧3～5h，再将煅烧进行粉碎，过150目筛，收集过筛颗粒，即可得增强生活污水中氨转化的催化剂。所述的增强生活污水中氨转化的催化剂的使用方法为：按投加量60～130g/m3，将本发明制得的增强生活污水中氨转化的催化剂投放于生活污水出水中，控制温度为30～35℃，以180r/min搅拌30～40min，再静置20～25min，过滤出水即可。
实例1
取饭麦石放入煅烧炉中，设定温度为400℃，煅烧50min，随炉冷却至室温，将煅烧物取出，放入球磨机中，按球料比12:1，加入直径为50mm的钢球，以200r/min球磨30min，对球磨机中球磨物，过100目筛，收集过筛颗粒，得活化饭麦石颗粒；按重量份数计，取40份上述活化麦饭石颗粒、60份质量分数为15％盐酸、8份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯偶联剂及3份十二烷基硫醇，放入容器中，并将容器置于超声波震荡器中震荡10min，再对容器进行加热至80℃，以130r/min搅拌2h；在上述搅拌结束后，自然冷却至室温，静置4h，再进行冷冻干燥，收集干燥放入碾磨机中进行碾磨，过150目筛，收集过筛颗粒，得催化剂载体；按重量份数计，取40份上述催化剂载体、30份质量分数为80％乙醇溶液、15份质量分数为15％氯铂酸溶液、14份质量分数为10％硝酸镍溶液、7份尿素及4份氨基三乙酸，首先将上述催化剂载体、质量分数为80％乙醇溶液、尿素及氨基三乙酸，放入搅拌机中，以300r/min搅拌30min，再依次加入质量分数为15％氯铂酸溶液及质量分数为10％硝酸镍溶液，继续搅拌3h；在上述搅拌结束后，静置陈化38h，随后将搅拌机中混合物放入旋转蒸发仪中去除其中的乙醇，将剩余物置于煅烧炉中，设定温度为450℃，煅烧3h，再将煅烧进行粉碎，过150目筛，收集过筛颗粒，即可得增强生活污水中氨转化的催化剂。所述的增强生活污水中氨转化的催化剂的使用方法为：按投加量60g/m3，将本发明制得的增强生活污水中氨转化的催化剂投放于生活污水出水中，控制温度为30℃，以180r/min搅拌30min，再静置20min，过滤出水即可。
经检测出水的水质得：COD为1g/L，SS为10mg/L，NH3-N为2mg/L，TP为0.15g/L，色度为9。
实例2
取饭麦石放入煅烧炉中，设定温度为500℃，煅烧70min，随炉冷却至室温，将煅烧物取出，放入球磨机中，按球料比12:1，加入直径为50mm的钢球，以200r/min球磨40min，对球磨机中球磨物，过100目筛，收集过筛颗粒，得活化饭麦石颗粒；按重量份数计，取50份上述活化麦饭石颗粒、70份质量分数为15％盐酸、12份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯偶联剂及6份十二烷基硫醇，放入容器中，并将容器置于超声波震荡器中震荡15min，再对容器进行加热至95℃，以130r/min搅拌3h；在上述搅拌结束后，自然冷却至室温，静置6h，再进行冷冻干燥，收集干燥放入碾磨机中进行碾磨，过150目筛，收集过筛颗粒，得催化剂载体；按重量份数计，取50份上述催化剂载体、35份质量分数为80％乙醇溶液、18份质量分数为15％氯铂酸溶液、16份质量分数为10％硝酸镍溶液、9份尿素及6份氨基三乙酸，首先将上述催化剂载体、质量分数为80％乙醇溶液、尿素及氨基三乙酸，放入搅拌机中，以300r/min搅拌50min，再依次加入质量分数为15％氯铂酸溶液及质量分数为10％硝酸镍溶液，继续搅拌5h；在上述搅拌结束后，静置陈化43h，随后将搅拌机中混合物放入旋转蒸发仪中去除其中的乙醇，将剩余物置于煅烧炉中，设定温度为490℃，煅烧5h，再将煅烧进行粉碎，过150目筛，收集过筛颗粒，即可得增强生活污水中氨转化的催化剂。所述的增强生活污水中氨转化的催化剂的使用方法为：按投加量130g/m3，将本发明制得的增强生活污水中氨转化的催化剂投放于生活污水出水中，控制温度为35℃，以180r/min搅拌40min，再静置25min，过滤出水即可。
经检测出水的水质得：COD为16L，SS为8mg/L，NH3-N为1mg/L，TP为0.13g/L，色度为6。
实例3
取饭麦石放入煅烧炉中，设定温度为450℃，煅烧60min，随炉冷却至室温，将煅烧物取出，放入球磨机中，按球料比12:1，加入直径为50mm的钢球，以200r/min球磨35min，对球磨机中球磨物，过100目筛，收集过筛颗粒，得活化饭麦石颗粒；按重量份数计，取45份上述活化麦饭石颗粒、65份质量分数为15％盐酸、10份二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯偶联剂及5份十二烷基硫醇，放入容器中，并将容器置于超声波震荡器中震荡12min，再对容器进行加热至90℃，以130r/min搅拌2h；在上述搅拌结束后，自然冷却至室温，静置5h，再进行冷冻干燥，收集干燥放入碾磨机中进行碾磨，过150目筛，收集过筛颗粒，得催化剂载体；按重量份数计，取45份上述催化剂载体、32份质量分数为80％乙醇溶液、16份质量分数为15％氯铂酸溶液、15份质量分数为10％硝酸镍溶液、8份尿素及5份氨基三乙酸，首先将上述催化剂载体、质量分数为80％乙醇溶液、尿素及氨基三乙酸，放入搅拌机中，以300r/min搅拌40min，再依次加入质量分数为15％氯铂酸溶液及质量分数为10％硝酸镍溶液，继续搅拌4h；在上述搅拌结束后，静置陈化40h，随后将搅拌机中混合物放入旋转蒸发仪中去除其中的乙醇，将剩余物置于煅烧炉中，设定温度为470℃，煅烧4h，再将煅烧进行粉碎，过150目筛，收集过筛颗粒，即可得增强生活污水中氨转化的催化剂。所述的增强生活污水中氨转化的催化剂的使用方法为：按投加量1100g/m3，将本发明制得的增强生活污水中氨转化的催化剂投放于生活污水出水中，控制温度为32℃，以180r/min搅拌35min，再静置22min，过滤出水即可。
经检测出水的水质得：COD为22mg/L，SS为4mg/L，NH3-N为1mg/L，TP为0.09/L，色度为4。