环境与化学工程学院

废水净化与资源回收的纳米材料增效新方法

来源: 发布时间:2020-01-10 09:22:30 浏览次数: 【字体:

一、成果简介

本项目属于水污染治理及资源化领域,是国内外关注的焦点。

水污染是制约美丽中国建设的一个重要因素,要有效控制水污染问题,迫切需要开发废水净化与资源化新技术。纳米技术被认为是解决废水净化与资源化问题很有前途的技术,但还存在去除无机阴离子污染物效能不佳、有价金属回收难等技术难题。

本项目在国家基金、省基金等项目支持下,以净化和资源化为主线,以无机阴离子、金属离子为对象,发明了污水治理与资源化增效新方法。具体发明点如下:

1、发明了增强对无机阴离子F-污染物高容量去除和回收的新方法

氟化合物是重要的化工原料,在现代工业中广泛应用,但泄漏到环境中的F-也是严重的污染物。本技术通过将廉价金属ZrO2Fe3O4等与稀土La等复合,构建复合纳米材料,通过协同增效原理增强纳米材料对无机阴离子F-的吸附容量及回收效率。实施后,F-的被吸附容量显著提高,材料成本极大降低,回收的NaF纯度高,品质好,显著提高了附加值。通过该方法,利用协同增效的原理,克服了无机阴离子在纳米材料吸附性能不佳的问题。

2、发明了提高对重金属离子选择性螯合吸附回收的新方法

重金属是严重的环境污染物,但同时也是重要的资源物质。在去除重金属污染物的同时,将有价资源回收利用,是综合治理污染的高效方式。本技术通过在纳米材料表面构建特异性螯合吸附位点,提高对目标金属离子的吸附容量,实现了对目标金属离子的高度选择性螯合吸附和回收。相关材料吸附性能好,对目标物吸附容量大。吸附后的脱附简单,脱附率高,可实现目标资源物的有效回收。相关材料的再生性能好,多次重复使用仍可保持良好的性能。本技术攻克了常规纳米吸附材料对金属离子选择性不强、抗干扰性能不强、回收效率不高的问题。

二、主要技术指标

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三、应用情况概述

废水净化与资源回收的纳米材料增效新方法相关技术已成功推广到企业中,实现了成果技术的总体应用。成果完成单位通过产学研的深入合作,解决了原创技术、工程验证等关键技术问题,有效推进了废水污染物治理的技术突破。

提高纳米材料对F-污染物高容量吸附和回收的新方法相关技术在企业成功应用,实现了在pH=2-10的宽范围内以及多种复杂成分共存的情况,对企业废水F-污染物的有效去除和资源化回收。经过简单地一次吸附处理,残留F-浓度可降至10 mg/L以下,达到一级废水排放标准。如经过多次吸附深度净化处理,F-浓度甚至可降至1mg/L以下,达到饮用水标准。通过对废水的治理,实现资源回收和排放达标,为企业产生了显著的经济效益和巨大的社会效益。

提高对重金属离子选择性螯合吸附回收的新方法相关技术在企业成功应用,实现相关重金属污染物的有效去除和回收。通过对废水的治理,实现资源回收和排放达标,为企业产生了显著的经济效益和巨大的社会效益。

项目相关成果在上述企业得到推广应用。整体技术已经运行,运行情况良好,已经形成一套成熟稳定且切实有效的技术方案。本项目成果的应用,有效地解决了困扰企业发展的废水排放问题,不但解决了企业废水排放达标的难题,而且实现了废水中资源物资的回收及循环利用,为企业节省巨大开支。本项目成果的成功应用,显著改善了企业周边环境的污染状况,产生重大的环境和社会效益,为企业的发展壮大争取到更大的空间。

综上所述,本项目为企业实现废水排放达标、回收有价资源、改善污染状况,产生显著的经济效益、环境效益和社会效益。

四、依托科研项目及技术成果支撑情况

1、依托科研项目情况

序号

项目名称

项目负责人

项目类别

立项时间

经费总额

(万元)

项目委托单位

1

高效氟离子纳米吸附材料的研制及回收工业高氟废水中氟的新技术研究

蒋华麟

江西省科技支撑项目

2015年

5

江西省科技厅

2

高效水体富营养化治理剂-磁性纳米氧化锆分配壳聚糖复合材料研究

蒋华麟

江西省科技支撑项目

2012年

3

江西省科技厅

2、专利及软件著作权

序号

发明专利/软件著作名称

第一完成人

专利类型

授权日期

1

一种磁性氟离子吸附剂及其制备方法

蒋华麟

发明专利

2016.08.17

2

一种高吸附量高去除率的氟离子吸附剂及其制备方法

陈萍华

发明专利

2016.08.17

3

一种调控纳米TiO2-CeO2的形貌呈球型、哑铃型、片型的方法

蒋华麟

发明专利

2016.08.24

4

一种通过声化学法合成氟离子吸附剂ZrO2-Al2O3/GO的方法

陈萍华

发明专利

2018.09.11

5

一种可分级回收Pb2+4-NP的吸附剂的制备方法

蒋华麟

发明专利

2019.06.14

6

一种三明治构型的g-碳三氮四/二氧化钛复合光催化剂的制备方法

蒋华麟

发明专利

2019.07.12

五、联系方式

联系人:蒋华麟

地址及邮编:江西省南昌市丰和南大道696

Emailhua20022000@126.com

联系电话:18807085853

责任编辑:王磊航制
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