【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理，具体涉及一种选择性吸附磷酸盐的复合材料及其制备方法，进一步地，还涉及一种选择性吸附磷酸盐的复合材料的应用。
技术介绍
1、城市生活污水量大并且水质稳定，再将污水资源化处理利用后可以作为天然水的重要补充水源。但是a/a/o、氧化沟等传统的污水处理工艺对污水中磷的去除效果不佳，将如此高浓度的磷排入水体，尤其是排入环境敏感区域的水体，容易引发水体的富营养化。
2、因此，有必要开发能够深度除磷的处理技术，以实现深度削减污水厂出水的磷浓度，达到污水厂执行的总磷排放一级a标准，使出水磷低于0.5mg/l。
技术实现思路
1、本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：目前除磷法包括离子交换、反渗透、化学沉淀、结晶和吸附。相比其他深度除磷方法，吸附法有着操作简单、耗能少和运行稳定等优点。传统的除磷材料如活性炭、沸石、白云石和蛭石等存在磷吸附容量低(0.6-6.0mg/g)、出水磷高和磷选择性差等缺点，因此，亟需研发新型高效的除磷材料。
2、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种选择性吸附磷酸盐的复合材料及其制备方法，该复合材料除磷效果优异，并且不受其他阴离子干扰，具有良好的磷酸盐选择性，能够用于处理含磷废水与受污染水体。
3、本专利技术实施例的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
4、a、将镁盐、铝盐、稀土金属盐和去离子水混和，得到镁铝稀土
5、b、将氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液加入所述步骤a得到的镁铝稀土混合液中，调节混合液ph至碱性，陈化，固液分离得到沉淀物；
6、c、将所述步骤b得到的沉淀物水洗、烘干，得到复合材料。
7、本专利技术实施例的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法带来的优点和技术效果，1、本专利技术实施例的方法中，将镁盐、铝盐、稀土金属盐一起混合通过共沉淀法制备复合材料，能够使稀土金属元素成功掺杂进铝镁水滑石晶格中，而不会改变水滑石的晶型，并且增加了吸附复合材料的层间距，提高了吸附效果；2、本专利技术实施例的方法简单，有效降低了生产成本，易于工业化应用；3、本专利技术实施例的方法制得的复合材料，具有优异的除磷效果，可以有效去除水体中的磷污染物，去除率高达98％以上，并且不受其他阴离子干扰，具有良好的磷酸盐选择性，能够用于处理含磷废水。
8、在一些实施例中，所述步骤a中，所述镁铝稀土混合液中，m镁/(m铝+m稀土金属)＝2-3:1,m铝/m稀土金属＝1:0.3-2，其中，m镁、m铝、m稀土金属分别指镁、铝、稀土金属元素在所述镁铝稀土混合液中的摩尔量；
9、优选地，m镁/(m铝+m稀土金属)＝2:1，m铝/m稀土金属＝1:0.5；
10、优选地，m镁、m铝与m稀土金属的摩尔比为(6-10)：(2-3)：(1-2)，进一步优选为6:2:1；
11、和/或，所述镁铝稀土混合液中，所述镁盐的摩尔浓度为0.05-0.8mol/l。
12、在一些实施例中，所述步骤a中，所述镁盐包括硝酸镁、氯化镁、硫酸镁中的至少一种；所述铝盐包括硝酸铝、氯化铝、硫酸铝中的至少一种；所述稀土金属盐包括镧盐或铈盐中的至少一种，优选地，所述镧盐包括硝酸镧或氯化镧中的至少一种，所述铈盐包括硝酸铈或氯化铈中的至少一种。
13、在一些实施例中，所述步骤b中，所述氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，所述氢氧化钠浓度为2-6mol/l，所述碳酸钠浓度为0.1-0.5mol/l；和/或，所述调节混合液ph为9-11。
14、在一些实施例中，所述步骤b中，所述陈化时间为8-24h。
15、在一些实施例中，所述步骤b中，所述固液分离采用离心机进行，所述离心机转速为3500-8000rpm，离心时间为3-10min。
16、在一些实施例中，所述步骤c中，所述烘干温度为60-120℃，烘干时间为5-24h。
17、本专利技术实施例还提供了一种选择性吸附磷酸盐的复合材料，采用本专利技术实施例的方法制得。本专利技术实施例的复合材料，具有优异的除磷效果，可以有效去除水体中的磷污染物，去除率高达98％以上，并且不受其他阴离子干扰，具有良好的磷酸盐选择性，能够用于处理含磷废水。
18、本专利技术实施例还提供了一种选择性吸附磷酸盐的复合材料在污水除磷处理中的应用。
19、本专利技术实施例还提供了一种污水除磷处理方法，将本专利技术实施例的选择性吸附磷酸盐的复合材料加入待处理含磷污水中，优选地，所述复合材料的投加量为0.05-0.3g/l，所述待处理含磷污水中磷含量为0.1-20mg/l，以磷酸根计。
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1.一种选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述镁铝稀土混合液中，M镁/(M铝+M稀土金属)＝2-3:1,M铝/M稀土金属＝1:0.3-2，其中，M镁、M铝、M稀土金属分别指镁、铝、稀土金属元素在所述镁铝稀土混合液中的摩尔量；
3.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述镁盐包括硝酸镁、氯化镁、硫酸镁中的至少一种；所述铝盐包括硝酸铝、氯化铝、硫酸铝中的至少一种；所述稀土金属盐包括镧盐或铈盐中的至少一种，优选地，所述镧盐包括硝酸镧或氯化镧中的至少一种，所述铈盐包括硝酸铈或氯化铈中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，所述氢氧化钠浓度为2-6mol/L，所述碳酸钠浓度为0.1-0.5mol/L；和/或，所述调节混合液pH为9-11。
5.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复
6.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述固液分离采用离心机进行，所述离心机转速为3500-8000rpm，离心时间为3-10min。
7.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，所述烘干温度为60-120℃，烘干时间为5-24h。
8.一种选择性吸附磷酸盐的复合材料，其特征在于，采用权利要求1-7中任一项所述的方法制得。
9.一种权利要求8所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料在污水除磷处理中的应用。
10.一种污水除磷处理方法，其特征在于，将权利要求1-7中任一项方法制备的复合材料或权利要求8所述的复合材料加入待处理含磷污水中，优选地，所述复合材料的投加量为0.05-0.3g/L，所述待处理含磷污水中磷含量为0.1-20mg/L，以磷酸根计。
...【技术特征摘要】
1.一种选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述镁铝稀土混合液中，m镁/(m铝+m稀土金属)＝2-3:1,m铝/m稀土金属＝1:0.3-2，其中，m镁、m铝、m稀土金属分别指镁、铝、稀土金属元素在所述镁铝稀土混合液中的摩尔量；
3.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述镁盐包括硝酸镁、氯化镁、硫酸镁中的至少一种；所述铝盐包括硝酸铝、氯化铝、硫酸铝中的至少一种；所述稀土金属盐包括镧盐或铈盐中的至少一种，优选地，所述镧盐包括硝酸镧或氯化镧中的至少一种，所述铈盐包括硝酸铈或氯化铈中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的选择性吸附磷酸盐的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，所述氢氧化钠浓度为2-6mol/l，所述碳酸钠浓度为0.1-0.5mol/l；和/或，所述调节混合液ph为9-11...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏婷，张忠国，单悦，张健，吕丽荣，王亮亮，
申请(专利权)人：北京市科学技术研究院资源环境研究所，
类型：发明
国别省市：
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