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一种用于同步去除碳氮磷的纳米复合材料及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-11-05 20:09:30

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 朱娟 | 2023-11-05 20:09:30

本发明属于水污染治理技术领域,具体涉及一种用于同步去除碳氮磷的纳米复合材料及其制备方法,包括以下步骤:先用去离子水对天然斜发沸石进行冲洗,并烘干;采用可溶性钙盐溶液对烘干后的天然斜发沸石进行恒温翻转浸渍,制得预处理的天然斜发沸石;将制得的预处理的天然斜发沸石加入到含有可溶性钙盐、碱以及聚乙二醇的混合溶液中,搅拌至分散均匀;向混合溶液中缓慢滴加双氧水溶液,后经离心、烘干,即可。与现有技术相比,本发明纳米复合材料对污染物具有很强的吸附能力和氧化能力,可实现不同类型实际污染水体中的碳氮磷高效同步去除,氮磷去除率均可达到80%以上,碳去除率也在50%以上,具有碳氮磷同步去除效果好、制备工艺简单等优点。

本发明纳米级复合材料用于去除模拟污染水体中的氮和磷,对于含有1-100mg/L磷的污水,磷的去除率在74.1%-99.6%之间;对于含有100mg/L磷和1-100mg/L氮的混合污水,氮的去除率在69.0%-100%,磷的去除率在65.9%-86.2%。本发明制备的纳米级复合材料对污染物具有很强的吸附能力和氧化能力,可实现不同类型实际污染水体中的碳氮磷高效同步去除,氮磷去除率均可达到80%以上,碳去除率也在50%以上,具有碳氮磷同步去除效果好、制备工艺简单的优点,而且降低了其在实际工程中的应用成本,可大规模生产,有望在实际水污染修复工程中得到广泛应用。

1. 污水处理:碳氮磷是生物体生长所需的基本元素,但当它们以高浓度排放到水体中时,会导致水体富营养化,从而引发蓝藻爆发、水华等现象。因此,去除碳氮磷的材料可以用于污水处理过程中,帮助降低水体中的营养盐浓度,预防水体富营养化。

2. 土壤修复:当土壤受到污染或营养过剩时,会导致植物生长受到抑制,土壤质量下降。去除碳氮磷的材料可以用于土壤修复过程中,帮助降低土壤中的营养盐浓度,改善植物生长条件,提高土壤质量。

3. 生态恢复:在生态恢复领域,去除碳氮磷的材料可以帮助改善受污染的水体和土壤的质量,促进植物生长和生物多样性恢复。

本项目负责人XXX老师,同济大学环境科学与工程学院教授,博士生、硕士生导师,主要研究方向: 固体废物处理处置与资源化,温室气体控制与资源化技术。从事过的科研项目有:国家科技部“水重大专项“课题,污泥处理与处置技术装备产业化;国家科技部重大国际合作项目,“基于有机残渣与飞灰共处置的脱氯技术”;国家自然科学基金面上项目,填埋场覆盖土-植被-大气间汞的交换机制对汞的形态分布及释放通量的影响研究,面上项目等一系列项目。

本发明所用的原料天然斜发沸石储量丰富,价格低廉,可解吸重复利用且有效利用率高,大大降低了原材料成本;

利用本发明的方法得到的纳米级复合材料制备过程较简单而且环保,降低了其在实际工程中的生产成本,可大规模生产,有望在实际水体污染修复工程中得到广泛应用;

本发明得到的纳米级复合材料不仅保留了沸石原有的良好脱氮效果,还对碳和磷具有很强的去除效果,能够很好地实现对碳氮磷的同步去除。

本项目意向转化方式为技术转让等,具体面议。随着城市化进程的加快和人们对生态环境的关注度不断提高,生物脱氮除磷行业逐渐成为了当前环保产业的重要组成部分。