一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备及再生方法技术

一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备及再生方法，包括：将硅藻土浸泡于盐酸溶液中，然后置于40‑60℃的热水浴中3‑6小时，结束后洗涤至中性，烘干后放入马弗炉中，在400‑500℃条件下焙烧2‑5 h，取出冷却至室温，研磨过60‑200目筛后得到硅藻土粉末；将所述硅藻土粉末加入到氯化镁溶液中，混合搅拌1‑2h，然后向其中加入氢氧化钠溶液，放入超声波仪器中继续搅拌4‑8h后得到氢氧化镁改性硅藻土混合液，将氢氧化镁改性硅藻土混合液置于抽滤机中，采用0.45μm的滤膜，0.35MPa的压强进行抽滤，时间为8‑15 h，抽滤期间不断用纯水洗涤，直至出水呈现中性，然后将所得材料干燥，冷却后研磨至粒径小于150μm，得到氢氧化镁改性的硅藻土材料。本发明专利技术制备的氢氧化镁改性硅藻土具有再生吸附性，可多次使用。

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备及再生方法
本专利技术属于污水处理
，涉及一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备及再生方法。
技术介绍
我国当前的环保和生态问题突出。一些地方小型分散的工业废水与生活污水无序排入河道，以及周边的弃置垃圾和农业面源污染的不断加重，许多农村河道污染愈发严重，普遍存在富营养化现象，严重影响周边居民的生活质量，亟待开展农村河道治理。河道水体中的磷，因其低浓度、处理量大的特点成为河道生态修复的重大难题。水体中的磷酸盐主要来源于底泥释放以及降水、径流和人为排放，其中农业化肥、工业废水和生活污水的排放是造成水体富磷的主要原因。当河道中磷酸盐超标时，藻类及浮游生物迅猛繁殖，溶解氧浓度急剧下降，水生生物大量死亡，水体自净能力丧失，加剧河流、临海的海域污染，引发赤潮水华，这不仅严重影响河道水环境景观，更对河道水生生物及人类饮水安全造成了严重威胁。目前，水体中磷酸盐污染治理的常见方法，有化学沉淀法、生物法、离子交换法、吸附法、膜分离方法等。化学沉淀法主要是通过向废水中投加金属盐（钙盐、铁盐和铝盐等）将水体中的可溶性磷酸盐转化为难溶于水的磷酸盐沉淀物，该方法除磷效果稳定、可靠，但处理成本较高。生物法是利用聚磷菌在好氧和厌氧交替环境下，对磷的吸收和释放两个相反过程来完成磷酸盐去除的处理方法，不适用于河道水体的治理。离子交换法除磷是利用离子交换剂中的特定离子与废水中磷酸根离子发生交换反应，从而达到除磷的目的；离子交换法由于操作简单，对磷的浓度适应性强而被应用于污水处理中；但是，合成离子交换树脂和再生的成本较高，会导致运行费用增加。膜分离技术是通过具有选择分离作用的薄膜材料，根据滤膜上不同的孔径大小，去除水中特定的污染物质；膜生物反应器能够提高容积负荷，进一步减少占地面积，而且出水水质比较稳定，产生的污泥量较少；但是由于设备投资和运行成本高，去除的磷酸盐种类较少，所以在废水除磷方面的应用有较大局限性。吸附法除磷是一种高效、环保、经济的污水处理技术，通过固体吸附剂对水中磷酸根离子进行吸附，来实现废水中磷的去除和回收，常用的吸附剂大多具有大的比表面积和合适的表面结构。硅藻土是一种主要由硅藻类水生植物骨架构成的硅质岩，同时也是一种非金属矿物。硅藻土为多孔型结构物质，既有丰富的大孔结构，另外含有部分介孔和微孔，具有质轻、柔软、多孔、高渗透性、粒径小、比表面积大、热导率低、高液体吸附能力、稳定性好等独特的理化性质，因此，硅藻土适合并被广泛用于制备助滤剂、滤料及其他功能材料。同时，我国硅藻土储量丰富，价格低廉，应用前景广阔。含磷污水处理中，硅藻土原土对磷的吸附效率较低、使用量大，因此，通常需要对硅藻土进行改性。硅藻土改性中常用铁盐、铝盐，改性成本较高，并且会引入重金属，存在二次污染的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备及再生方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备方法，包括下列步骤：步骤1：将硅藻土浸泡于盐酸溶液中，然后置于40-60℃的热水浴中3-6小时，结束后洗涤至中性，烘干后放入马弗炉中，在400-500℃条件下焙烧2-5h，取出冷却至室温，研磨过60-200目筛后得到硅藻土粉末；步骤2：将所述硅藻土粉末加入到氯化镁溶液中，混合搅拌1-2h，然后向其中加入氢氧化钠溶液，放入超声波仪器中继续搅拌4-8h后得到氢氧化镁改性硅藻土混合液，将氢氧化镁改性硅藻土混合液置于抽滤机中，采用0.45μm的滤膜，0.35MPa的压强进行抽滤，时间为8-15h，抽滤期间不断用纯水洗涤，直至出水呈现中性，然后将所得材料干燥，冷却后研磨至粒径小于150μm，得到氢氧化镁改性的硅藻土材料。优选的技术方案为：在步骤1中，进行热水浴时对泡于盐酸溶液中的硅藻土进行超声波处理。优选的技术方案为：所述盐酸溶液浓度为0.5-1mol/L。优选的技术方案为：所述硅藻土和氯化镁的用量之比为1g：4-8mmol；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1mol/L。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的再生方法，将吸附了磷的改性硅藻土浸泡在氢氧化钠溶液中3-5h，过滤后再在氨水浸泡24h，然后洗涤、过滤，干燥，得到再生改性硅藻土。优选的技术方案为：所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1mol/L；所述氨水的质量浓度为5-10%。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有的优点是：1、本专利技术使用的氢氧化镁改性剂，价格较铝盐、铁盐相对较低，且不引用重金属，不会对河流造成二次污染。2、本专利技术的氢氧化镁具有缓冲作用，制备的改性硅藻土吸附剂对酸碱性的含磷废水的处理能力比较强，使用方便，便于实际应用。3、本专利技术的氢氧化镁改性剂大大增加了硅藻土表面电位，增强了其与磷酸盐之间的静电引力，提高了与磷酸盐接触碰撞的几率，此外硅藻土的吸附架桥和网捕作用提高了对磷的吸附性。3、本专利技术制备的氢氧化镁改性硅藻土具有再生吸附性，可多次使用。附图说明图1为含磷溶液pH值对磷去除率的影响。图2为实施例1改性硅藻土在实验配水中的除磷效果。图3为实施例2改性硅藻土对秦皇岛龙凤河水体的除磷效果（1）。图4为实施例3改性硅藻土对秦皇岛龙凤河水体的除磷效果（2）。图5为通过改性前后硅藻土扫描电镜对比图。其中，左侧为改性前硅藻土扫描电镜图片，右侧为经过改性后的硅藻土扫描电镜图片。观察到改性后硅藻土表面性状较改性前发生明显变化。图6为改性硅藻土吸附再生过程扫描电镜图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1-6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例1：一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备及再生方法1）取一定量硅藻土用1mol·L-1的盐酸溶液在置于水浴温度为70℃的超声波仪器中6h，洗涤过滤烘干后，取出后放入马弗炉450℃焙烧2h，取出后冷却至室温，研磨，过100目筛。2）取1g步骤1）得到的硅藻土放入含有6mmol的MgCl2溶液中，并在搅拌器中搅拌1h（转速为250r·min-1，温度为25℃），然后加入9mmolNaOH，放入超声波仪器中继续搅拌4h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：/n步骤1：将硅藻土浸泡于盐酸溶液中，然后置于40-60℃的热水浴中3-6小时，结束后洗涤至中性，烘干后放入马弗炉中，在400-500℃条件下焙烧2-5 h，取出冷却至室温，研磨过60-200目筛后得到硅藻土粉末；/n步骤2：将所述硅藻土粉末加入到氯化镁溶液中，混合搅拌1-2h，然后向其中加入氢氧化钠溶液，放入超声波仪器中继续搅拌4-8h后得到氢氧化镁改性硅藻土混合液，将氢氧化镁改性硅藻土混合液置于抽滤机中，采用0.45μm的滤膜，0.35MPa的压强进行抽滤，时间为8-15 h，抽滤期间不断用纯水洗涤，直至出水呈现中性，然后将所得材料干燥，冷却后研磨至粒径小于150μm，得到氢氧化镁改性的硅藻土材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1：将硅藻土浸泡于盐酸溶液中，然后置于40-60℃的热水浴中3-6小时，结束后洗涤至中性，烘干后放入马弗炉中，在400-500℃条件下焙烧2-5h，取出冷却至室温，研磨过60-200目筛后得到硅藻土粉末；
步骤2：将所述硅藻土粉末加入到氯化镁溶液中，混合搅拌1-2h，然后向其中加入氢氧化钠溶液，放入超声波仪器中继续搅拌4-8h后得到氢氧化镁改性硅藻土混合液，将氢氧化镁改性硅藻土混合液置于抽滤机中，采用0.45μm的滤膜，0.35MPa的压强进行抽滤，时间为8-15h，抽滤期间不断用纯水洗涤，直至出水呈现中性，然后将所得材料干燥，冷却后研磨至粒径小于150μm，得到氢氧化镁改性的硅藻土材料。


2.根据权利要求1所述的氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颢竞，栗勇田，刘晓静，赵明杰，刘雪妮，
申请(专利权)人：秦皇岛天大环保研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13