专利名称：一种促进垃圾渗滤液废水中氨氮转化的催化剂制备方法
技术领域：
本发明涉及一种促进垃圾渗滤液废水中氨氮转化的催化剂制备方法，属于污水处
理领域。
背景技术：
垃圾渗滤液是在填埋场堆放过程中由于微生物的分解作用和受雨水的淋洗以及地表水和地下水的长期浸泡而产生的高浓度有机废水，其氨氮质量浓度高，一般小于5000mg/L，在3000 4600mg/L之间居多。垃圾渗滤液中的氨氮浓度高，会使地面水体缺氧，水质恶化，因而渗滤液的收集和处理已成为迫不及待解决的问题。蒸氨是高耗能过程，通过蒸汽把氨气蒸出，但蒸氨法氨氮去除率不高，不能直接转 换为氮气，造成二次污染。人们如果用水或稀硫酸吸收，蒸出来的气体复杂不单一，不一定是氨气，这样从而导致产品失去使用价值。目前对高浓度氨氮废水的处理多种多样，如李海生等教授在文献中以Co/Bi为催化剂，采用CWAO技术，在高温、高压和催化剂存在条件下对垃圾渗滤液中的氨氮进行降解，同时生成氮气和硝酸根等物质，该方法利用CEAO去除垃圾渗滤液中有机物效果良好，但要求在高温高压条件下运行，必定造成巨大的能源消耗，带来昂贵的处理费用。针对这两问题来说，目前尚末有无需在高温高压存在条件下，直接把废水中氨氮转换为氮气实现达标排放及避免二次污染风险的催化剂技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题
针对现有技术在催化氨氮时需要高温高压高pH、放率低、二次污染风险的问题，本发明提供了一种促进垃圾渗滤液废水中氨氮转化的催化剂制备方法，不需高温高压高PH条件下直接把把垃圾渗滤液废水中的氨氮还原成氮气排放，解决了普通蒸氨法要在高温高压高PH条件下才能把高氨氮还原为氮气成本高，蒸氨法产生氨气造成二次污染风险的问题。为了实现上述目的，本发明采取的具体技术方案是
(1)载体预处理按重量份数比计，取45份稻壳、20份红泥、35份云母粘上，经烘干、粉碎、研磨成粉末，作为吸附剂载体；
(2)浸溃液配置配成质量浓度分别为6 10g/L高氯酸锌、3 5g/L氢氧化钡、2 8g/L偏锰酸钥、15 25g/L铬酸钽钽、9 15g/L氧化锆、5 8g/L硅酸钛、8 18g/L碳酸铒、20 30g/L枸椽酸、I 3g/L对二甲氨基苯甲醛溶液；
(3)浸溃按着载体与浸溃液等体积(V)浸溃25 33小时；
(4)干燥、焙烧在真空常温条件下干燥25 33小时，再于烘箱中108°C干燥4小时；在负压为O. 6MPa、温度为650°C条件下焙烧I. 5小时，然后在负压为O. 2MPa、常温条件下迅速冷却干燥，即可得到蜂窝状的含多种贵重金属的催化剂；
(5)活化在氮气保护条件下，于650°C条件下通入氢气还原。所述蜂窝状催化剂重金属的含量以氧化物质量百分比计氧化锌10 15%、氧化钡5 10%、氧化钥5 10%、氧化钽10 25%、氧化错15 25%、氧化钛10 25%、氧化铒20 25 %，其余质量为载体。所述催化剂应用方法在于把得到的催化剂作为填料安置在蒸氨塔内，填料厚度为4 6cm,每隔30cm安放一层,直至塔顶。本发明的有益效果是
(1)可直接把垃圾渗滤液废水中的氨氮还原成氮气排放，对环境不会造成二次污染；
(2)解决了催化剂在不需要超高温度和压力条件下还原成氮气，节约了成本；
(3)针对垃圾渗滤液废水水质情况，选择了以铬酸钽为主的催化剂，针对性强。本发明方法氨氮去除率高，反应速度快，工艺简单，无二次污染产生，成本低。 具体实施方案
首先取45份稻壳、20份红泥、35份云母粘土，经烘干、粉碎、研磨作为载体；
配成质量浓度分别为6 10g/L高氯酸锌、3 5g/L氢氧化钡、2 8g/L偏锰酸钥、15 25g/L铬酸钽、9 15g/L氧化错、5 8g/L娃酸钛、8 18g/L碳酸铒、20 30g/L枸椽酸、I 3g/L对甲基苯磺酰肼溶液；按着载体与浸溃液等体积(V)浸溃25 33小时；之后在真空常温条件下干燥25 33小时，再于烘箱中108°C干燥4小时；在负压为O. 6MPa、温度为650°C条件下焙烧I. 5小时，然后在负压为O. 2MPa、常温条件下迅速冷却干燥，即可得蜂窝状的含多种贵重金属的催化剂；在氮气保护条件下，于650°C条件下通入氢气还原。最后把得到的催化剂作为填料安置在蒸氨塔内，填料厚度为4 6cm，每隔30cm安放一层，直至塔顶。实施例I
首先取45份稻壳、20份红泥、35份云母粘土，经烘干、粉碎、研磨作为载体；配成质量浓度分别为8g/L高氯酸锌、5g/L氢氧化钡、2g/L偏锰酸钥、18g/L铬酸钽、13g/L氧化锆、6g/L硅酸钛、10g/L碳酸铒、25g/L枸椽酸、I. 5g/L对甲基苯磺酰肼溶液；按着载体与浸溃液等体积(V)浸溃18小时；之后干燥20小时,再于烘箱中108°C干燥4小时；在负压为O. 6MPa、温度为650°C条件下焙烧I. 5小时，然后在负压为O. 2MPa、常温条件下迅速冷却干燥，即可得蜂窝状的含多种贵重金属的催化剂；在氮气保护条件下，于650°C条件下通入氢气还原。最后把得到的催化剂作为填料安置在蒸氨塔内，填料厚度为5cm，每隔30cm安放一层，直至塔顶。把某垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液氨氮浓度为3200mg/L的废水放入蒸氨塔内进行蒸氨，测得空气中NH3含量为I. 2mg/m3，废水中的氨氮浓度降低为O. 2mg/L，氨氮去除率为99. 8%，符合国家二级排放标准。实施例2
首先取45份稻壳、20份红泥、35份云母粘土，经烘干、粉碎、研磨作为载体；
配成质量浓度分别为10g/L高氯酸锌、3g/L氢氧化钡、2g/L偏锰酸钥、15g/L铬酸钽、15g/L氧化错、5g/L娃酸钛、8g/L碳酸铒、20g/L枸椽酸、3g/L对甲基苯磺酰肼溶液；按着载体与浸溃液等体积(V)浸溃18小时；之后干燥20小时，再于烘箱中108°C干燥4小时；在负压为O. 6MPa、温度为650°C条件下焙烧I. 5小时，然后在负压为O. 2MPa、常温条件下迅速冷却干燥，即可得蜂窝状的含多种贵重金属的催化剂；在氮气保护条件下，于650°C条件下通入氢气还原。最后把得到的催化剂作为填料安置在蒸氨塔内，填料厚度为4cm，每隔30cm安放一层，直至塔顶。把某垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液氨氮浓度为4500mg/L的废水放入蒸氨塔内进行蒸氨，测得空气中NH3含量为I. lmg/m3，废水中的氨氮浓度降低为O. 2mg/L，氨氮去除率为
98.8%，符合国家二级排放标准。实施例3
首先取45份稻壳、20份红泥、35份云母粘土，经烘干、粉碎、研磨作为载体；
配成成质量浓度分别为8g/L高氯酸锌、5g/L氢氧化钡、3g/L偏锰酸钥、20g/L铬酸钽、12g/L氧化错、7g/L娃酸钛、16g/L碳酸铒、28g/L枸椽酸、3g/L对甲基苯磺酰肼溶液；按着载体与浸溃液等体积(V)浸溃23小时；之后干燥27小时，再于烘箱中108°C干燥4小时；在负压为O. 6MPa、温度为650°C条件下焙烧I. 5小时，然后在负压为O. 2MPa、常温条件下迅速 冷却干燥，即可得蜂窝状的含多种贵重金属的催化剂；在氮气保护条件下，于650°C条件下通入氢气还原。最后把得到的催化剂作为填料安置在蒸氨塔内，填料厚度为6cm，每隔30cm安放一层，直至塔顶。把某垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液氨氮浓度为4860mg/L的废水放入蒸氨塔内进行蒸氨，测得空气中NH3含量为I. 2mg/m3，废水中的氨氮浓度降低为O. lmg/L，氨氮去除率为
99.5 %，符合国家二级排放标准。
权利要求
1.一种促进垃圾渗滤液废水中高浓度氨氮转化的催化剂制备方法，其特征在于 (1)载体预处理按重量份数比计，取45份稻壳、20)份红泥、35份云母粘土，经烘干、粉碎、研磨成粉末，作为吸附剂载体； (2)浸溃液配置配成质量浓度分别为6 10g/L高氯酸锌、3 5g/L氢氧化钡、2 8g/L偏锰酸钥、15 25g/L铬酸钽、9 15g/L氧化锆、5 8g/L硅酸钛、8 18g/L碳酸铒、20 30g/L枸椽酸、I 3g/L对甲基苯磺酰肼溶液； (3)浸溃按着载体与浸溃液等体积(V)浸溃12 20小时； (4)干燥、焙烧在真空常温条件下干燥15 20小时，再于烘箱中108°C干燥4小时；在负压为05MPa、温度为650°C条件下焙烧I. 5小时，然后在负压为O. 2MPa、常温条件下迅速冷却干燥，即可得到蜂窝状的含多种贵重金属的催化剂； (5)活化在氮气保护条件下，于600°C条件下通入氢气还原。
2.根据权利要求1，所述蜂窝状催化剂重金属的含量以氧化物质量百分比计氧化锌10 15%、氧化钡5 10%、氧化钥5 10%、氧化钽10 25%、氧化错15 25%、氧化钛10 25%、氧化铒20 25%，其余质量为载体。
全文摘要
本发明公开了一种促进垃圾渗滤液废水中氨氮转化的催化剂制备方法，其制备步骤及应用方法为先以稻壳、红泥、云母粘土作为载体，以铬酸钽为主的多种重金属盐与多羟基、多羧基的酸及有机发泡剂配置而成的浸渍液，两者等体积浸渍，干燥、焙烧，得蜂窝状的含多种贵重金属的催化剂，然后在氮气保护条件下，于650℃条件下通入氢气还原把所得催化剂作为填料安置在蒸氨塔内进行蒸氨。本发明解决了普通蒸氨法会造成二次污染风险问题，实现了催化剂在不需高温高压条件下直接把垃圾渗滤液废水中的氨氮转化为氮气，并无二次污染产生，节约了成本。
文档编号B01J35/04GK102773089SQ20121025322
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者张凤娥, 雷春生, 麦源珍 申请人:常州大学