【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水中氮磷资源回收领域，具体涉及一种镁盐改性地质聚合物的制备方法及其同步高效回收废水中氮磷的应用。
技术介绍
1、养殖废水通常含有高浓度的氮磷，直接排放容易引起水体富营养化，国内目前多采用场内处置和农田利用两种方式处理养殖废水。其中，场内处置是通过物理化学、微生物技术及组合工艺实现养殖废水的无害化处理，但是场内处置属于消耗性的处理方式，会造成大量氮、磷资源浪费，不符合国家可持续发展战略。氮、磷是农作物生长所必须的营养元素，尤其磷元素作为地球生命系统不可或缺的元素之一，更是一种不可再生的资源[1-3]。养殖废水的农田利用是其资源化利用途径之一，但是农田土壤连续过量施用养殖废水，会导致土壤氮、磷等养分淋溶和重金属污染风险增加[4，5]。
2、回收废水中的营养物质以获得高附加值的产品是其安全、高效利用方式，也是养殖业发展循环经济的有效途径之一[6，7]。目前，废水中氮磷资源回收的主流技术包括氨氮吹脱法、吸附法及鸟粪石沉淀法等[8，9]。氨氮吹脱法主要是通过升高温度并增加ph使废水呈碱性而改变氨气(nh3)和铵根(nh4+)之间的化学计量平衡而使氨气被排出而实现的，药剂和能耗较高[10]。吸附法是利用活性炭、生物炭、黏土矿物、沸石等多孔材料的孔隙结构和表面官能团的离子交换或表面物理、化学吸附作用回收氮磷，其中碳质吸附材料的非选择吸附特性使其在吸附氮磷的同时也容易吸附重金属、抗生素等有毒有害物质，吸附饱和后的土地利用存在应用成本和污染风险高等问题[11]；矿物类吸附材料的吸附容量较低；沸石材料对铵离子具有较强的选
3、huang等[23]以天然斜发沸石为原料制备了mgcl2改性沸石吸附材料，mg2+与沸石中部分na+、k+和ca2+发生了离子交换反应，所制mgcl2改性沸石能通过沸石离子交换和鸟粪石沉淀的共同作用下对模拟沼液废水(nh4+-n和po43--p初始浓度分别为490.23mg/l和154.87mg/l)中氮、磷的回收率分别可达80％和98％，实现了对氮磷资源的同步高效回收，但是其用量达到了100g/l，远高于现有文献报道的回收材料用量。而且，天然沸石售价较高(约400-2000元/吨[14])，人工合成沸石的制备条件苛刻、成本高昂，也限制了其大规模的土地利用。地质聚合物是粉煤灰或煅烧黏土矿物等硅铝质原料在碱性激发剂的作用下，经溶解和缩聚反应生成的一类具有无定形至半晶态三维网状结构的无机聚合硅铝酸盐，其骨架是由[sio4]4-四面体和[alo4]5-四面体通过共享顶点氧原子形成的共价键连接而成，分子结构可以简写为r2o-al2o3-sio2-h2o(r＝na,k)[24-26]。地质聚合物具有类似于沸石材料的多孔阴离子骨架结构，这也赋予了其具有类似于沸石材料的多孔性、阳离子交换性以及吸附特性[27,28]，但与沸石材料相比，地质聚合物具有原料来源广泛、制备简单、形成条件温和及成本低廉等优势。luukkonen等[29]制备的偏高岭土基地质聚合物对模拟废水和垃圾渗滤液中nh4+的吸附容量(21.07mg/g)高于天然斜发沸石与片沸石(14.42mg/g)。franchin等[30]通过3d打印制备的钠型偏高岭土基地质聚合物吸附材料对水中nh4+回收率可达80％以上，具有潜在的应用前景。但由于地质聚合物材料的结构特性，单纯地质聚合物也无法实现废水中氮磷的同时回收。
4、综上所述，申请人通过系统查阅了大量的国内外文献资料及专利，没有发现有关用于废水中氮磷同步回收的镁盐改性地质聚合物的制备方法及其应用的相关报导。
5、以下是相关的参考文献：
6、[1]jupp a r，beijer s,narain g c，et al.phosphorus recoveryandrecycling–closing the loop[j].chemical society reviews，2021，50(1):87-101。
7、[2]tonini d，saveyn h g m，huygens d.environmental and healthco-benefits for advanced phosphorus recovery[j].naturesustainability，2019，2(11):1051-1061。
8、[3]slootweg j c.sustainable phosphorus chemistry:asilylphosphidesynthon for the generation of value-added phosphoruschemicals[j].angewandtechemie international edition，2018，57(22):638本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镁盐改性地质聚合物的制备方法，其特征在于，将偏高岭土和氢氧化钠水溶液放入搅拌机中拌合得到地质聚合物浆体，养护得到钠型地质聚合物，经破碎过筛后，将所得颗粒与等体积的氯化镁溶液混合浸渍过夜，烘干，洗涤、干燥后得到镁盐改性地质聚合物，其中，水料比为0.4～0.7，钠铝摩尔比为0.6～1.0，氯化镁负载量为1wt％～20wt％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏高岭土的主要氧化物质量百分数组成为：SiO2：55.05％，Al2O3：44.10％，K2O：0.36％，CaO：0.08％，Fe2O3：0.25％，TiO2：0.05，Na2O：0.06％，余量为杂质。
4.权利要求1至3其中之一所述方法制备的镁盐改性地质聚合物用于同步回收废水中的氮磷的应用。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，将镁盐改性地质聚合物投加入含氮磷废水中，调节废水pH值后搅拌一定时间进行氮磷回收，具体包括下列步骤：
【技术特征摘要】
1.一种镁盐改性地质聚合物的制备方法，其特征在于，将偏高岭土和氢氧化钠水溶液放入搅拌机中拌合得到地质聚合物浆体，养护得到钠型地质聚合物，经破碎过筛后，将所得颗粒与等体积的氯化镁溶液混合浸渍过夜，烘干，洗涤、干燥后得到镁盐改性地质聚合物，其中，水料比为0.4～0.7，钠铝摩尔比为0.6～1.0，氯化镁负载量为1wt％～20wt％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏...
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