一种除磷吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环境治理技术领域，尤其涉及一种除磷吸附剂及其制备方法。所述除磷吸附剂由包含如下重量份组分的原料制备得到：改性的硅藻土10～20份；壳聚糖1～2份；羧甲基纤维素1～2份；混合铁离子溶液55～150份；氯化钙溶液45～90份；氨水10～40份；聚乙二醇15～35份；双氧水25～55份；所述改性的硅藻土由硅藻土经盐酸改性和焙烧得到；所述混合铁离子溶液包括Fe

A dephosphorization adsorbent and its preparation method

The invention relates to the technical field of environmental treatment, in particular to a dephosphorization adsorbent and a preparation method thereof. The dephosphorization adsorbent is prepared from the raw materials containing the following weight components: modified diatomite (10-20 parts), chitosan (1-2 parts), carboxymethylcellulose (1-2 parts), mixed iron ion solution (55-150 parts), calcium chloride solution (45-90 parts), ammonia water (10-40 parts), polyethylene glycol (15-35 parts), hydrogen peroxide (25-55 parts); the modified diatomite is obtained from diatomite modified by hydrochloric acid and calcined To; the mixed iron ion solution comprises Fe

【技术实现步骤摘要】
一种除磷吸附剂及其制备方法
本专利技术涉及环境治理
，尤其涉及一种除磷吸附剂及其制备方法。
技术介绍
作为影响水体中藻类生长的限制性因素，磷一直以来都被认为是解决水体富营养化的关键。现阶段去除水体中磷酸盐的方法有很多，而化学除磷是目前最稳定高效的除磷手段，目前常用的化学药剂有铝盐、铁盐等，虽然这些化学药剂有着良好的除磷效果，但同时也存在增加水体毒性的可能。而镧化合物与锆化合物这些因较大吸附量而成为热门研究对象的除磷剂，因为其昂贵的价格使其难以广泛应用与实际中。因此，过氧化钙(CaO2)便作为一种高效无害且成本较低的除磷剂被广泛研究。过氧化钙是一种无毒无害且兼具释氧性和氧化性的环境友好型无机过氧化物，它与水反应的同时不仅会产生大量游离的Ca2+，还可以缓慢释放氧气以改善水体的溶解氧环境。但是单纯的粉末状过氧化钙因为颗粒过大从而容易发生团聚，不利于过氧化钙的有效利用。而纳米过氧化钙颗粒过小也存在容易受水力扰动而发生迁移从而影响去除效果的弊端。此外固定状态下的磷可能会发生再次的释放，留下了造成二次污染的隐患。针对上述技术的缺陷，若能找到这样一种材料，其具有过氧化钙高效的除磷效果，同时在外加磁场中能够进行快速的固液分离，达到回收再利用的目的。那么，该材料可以作为上述技术的有力补充。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种除磷吸附剂及其制备方法，本专利技术提供的除磷吸附剂对水中磷酸盐的吸附速率较快，吸附容量较大。本专利技术提供了一种除磷吸附剂，由包含如下重量份组分的原料制备得到：所述改性的硅藻土由硅藻土经盐酸改性和焙烧得到；所述混合铁离子溶液包括Fe3+和Fe2+。优选的，所述混合铁离子溶液由铁盐、亚铁盐和水混合得到；所述混合铁离子溶液中，Fe3+的摩尔浓度为0.4～0.8mol/L；Fe2+的摩尔浓度为0.2～0.4mol/L。本专利技术还提供了一种上文所述的除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤：A)将改性的硅藻土、一部分壳聚糖、混合铁离子溶液和羧甲基纤维素混匀后，进行超声分散；B)将所述超声分散后的溶液与一部分氨水混合，搅拌反应后，陈化得到磁性硅藻土悬浊液，将所述磁性硅藻土悬浊液在磁场中进行分离，干燥后得到磁性硅藻土；C)将所述磁性硅藻土、氯化钙溶液和剩余的壳聚糖混匀后，进行超声分散；D)将步骤C)超声分散后的溶液、聚乙二醇和剩余的氨水混合后，滴加双氧水，混匀后，经超声分散，得到磁性硅藻土负载纳米过氧化钙悬浊液，将所述磁性硅藻土负载纳米过氧化钙悬浊液在磁场中进行分离，干燥后，得到除磷吸附剂。优选的，所述改性的硅藻土按照以下方法进行制备：将硅藻土与盐酸溶液混合并煮沸后，进行抽滤、焙烧，得到的产物经研磨，得到改性的硅藻土；所述盐酸溶液的体积浓度为5～10％；硅藻土与盐酸溶液的质量比为0.5～1.5kg：4～6L；所述煮沸的时间为60～120min；所述焙烧的温度为400～600℃，所述焙烧的时间为90～120min。优选的，所述一部分壳聚糖和剩余的壳聚糖的质量比为1～2：1～3。优选的，步骤A)中，所述混匀通过机械搅拌实现；所述机械搅拌的转速为600～800r/min，所述机械搅拌的时间为5～10min；所述超声分散的时间为10～15min。优选的，步骤B)中，所述超声分散后的溶液与一部分氨水混合后的溶液中的pH值为9～10；所述搅拌反应的温度为60～70℃，所述搅拌反应的时间为60～90min；所述陈化的温度为70～85℃，所述陈化的时间为30～60min。优选的，步骤C)中，所述氯化钙溶液的浓度为0.7～1.2mol/L；所述混匀通过机械搅拌实现；所述机械搅拌的转速为600～800r/min，所述机械搅拌的时间为5～10min；所述超声分散的时间为10～15min。优选的，步骤D)中，所述混匀通过机械搅拌实现；所述机械搅拌的转速为600～800r/min，所述机械搅拌的时间为5～10min；所述超声分散的时间为10～15min。优选的，步骤D)中，所述干燥为真空干燥；所述真空干燥的温度为80～90℃，所述真空干燥的时间为12～16h。本专利技术提供了一种除磷吸附剂，由包含如下重量份组分的原料制备得到：改性的硅藻土10～20份；壳聚糖1～2份；羧甲基纤维素1～2份；混合铁离子溶液55～150份；氯化钙溶液45～90份；氨水10～40份；聚乙二醇15～35份；双氧水25～55份；所述改性的硅藻土由硅藻土经盐酸改性和焙烧得到；所述混合铁离子溶液包括Fe3+和Fe2+。采用上述原料制备得到的除磷吸附剂对水中磷酸盐的吸附速率较快，吸附容量较大，适用范围较广。本专利技术还提供了一种上文所述的除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤：A)将改性的硅藻土、一部分壳聚糖、混合铁离子溶液和羧甲基纤维素混匀后，进行超声分散；B)将所述超声分散后的溶液与一部分氨水混合，搅拌反应后，陈化得到磁性硅藻土悬浊液，将所述磁性硅藻土悬浊液在磁场中进行分离，干燥后得到磁性硅藻土；C)将所述磁性硅藻土、氯化钙溶液和剩余的壳聚糖混匀后，进行超声分散；D)将步骤C)超声分散后的溶液、聚乙二醇和剩余的氨水混合后，滴加双氧水，混匀后，经超声分散，得到磁性硅藻土负载纳米过氧化钙悬浊液，将所述磁性硅藻土负载纳米过氧化钙悬浊液在磁场中进行分离，干燥后，得到除磷吸附剂。本专利技术以磁性硅藻土为载体，负载纳米过氧化钙，制得了具有较强磷酸根离子吸附能力的磁性磷吸附剂。这种磷吸附剂对水中磷酸盐的吸附速率较快，吸附容量较大，适用范围较广；且可以通过外加磁场使其聚集，容易固液分离，便于回收；整个制备工艺简单，操作时间短且容易控制。在高磷废水处理及富营养水体治理领域拥有良好的应用前景。实验结果表明，本专利技术提供的除磷吸附剂对磷酸根离子具有很高的吸附能力，对磷酸盐的吸附容量不低于154.28mg·g-1。并且，温度条件对其吸附能力并无太大影响，重复利用率较高。动力学实验表明所述除磷吸附剂10分钟以内便可达到最大吸附量的80％以上，证明吸附速率较快。与同类吸附剂相比，该吸附速率为较快水平。附图说明图1为本专利技术实施例5中除磷吸附剂的吸附动力学曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种除磷吸附剂，由包含如下重量份组分的原料制备得到：所述改性的硅藻土由硅藻土经盐酸改性和焙烧得到；所述混合铁离子溶液包括Fe3+和Fe2+。本专利技术提供的除磷吸附剂的原料包括改性的硅藻土。所述改性的硅藻土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除磷吸附剂，其特征在于，由包含如下重量份组分的原料制备得到：/n

【技术特征摘要】
1.一种除磷吸附剂，其特征在于，由包含如下重量份组分的原料制备得到：



所述改性的硅藻土由硅藻土经盐酸改性和焙烧得到；
所述混合铁离子溶液包括Fe3+和Fe2+。


2.根据权利要求1所述的除磷吸附剂，其特征在于，所述混合铁离子溶液由铁盐、亚铁盐和水混合得到；
所述混合铁离子溶液中，Fe3+的摩尔浓度为0.4～0.8mol/L；Fe2+的摩尔浓度为0.2～0.4mol/L。


3.权利要求1所述的除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
A)将改性的硅藻土、一部分壳聚糖、混合铁离子溶液和羧甲基纤维素混匀后，进行超声分散；
B)将所述超声分散后的溶液与一部分氨水混合，搅拌反应后，陈化得到磁性硅藻土悬浊液，将所述磁性硅藻土悬浊液在磁场中进行分离，干燥后得到磁性硅藻土；
C)将所述磁性硅藻土、氯化钙溶液和剩余的壳聚糖混匀后，进行超声分散；
D)将步骤C)超声分散后的溶液、聚乙二醇和剩余的氨水混合后，滴加双氧水，混匀后，经超声分散，得到磁性硅藻土负载纳米过氧化钙悬浊液，将所述磁性硅藻土负载纳米过氧化钙悬浊液在磁场中进行分离，干燥后，得到除磷吸附剂。


4.根据权利要求3所述的除磷吸附剂的制备方法，其特征在于，所述改性的硅藻土按照以下方法进行制备：
将硅藻土与盐酸溶液混合并煮沸后，进行抽滤、焙烧，得到的产物经研磨，得到改性的硅藻土；
所述盐酸溶液的体积浓度为5～10％；
硅藻土与盐酸溶液的质量比为0.5～1.5kg：4～6L；
所述煮沸的时间为60～120min；
所述焙烧的温度为400～600℃，所述焙烧的时间为90...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大鹏，徐楚天，黄勇，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32