【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，涉及到一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法及其应用。
技术介绍
1、随着城市和人口数量的快速发展，出现了大量环境问题，如自然植被减少和水资源短缺，而水污染中的水体富营养化现也逐渐成为一个紧迫的全球环境问题。而富营养化带来的部分环境问题就是蓝藻水华的爆发，水中藻类的大量繁殖，不仅可以降低水体透明度，减少溶解氧含量，导致水生生物大量死亡，破坏水体的生态价值，水生生物和藻类的尸体还会使水体恶臭难闻，破坏水体的景观价值。特别是许多藻类能够分泌有毒的藻毒素，严重危害人体健康。
2、目前对藻类的末端治理方法有物理法、化学法以及生物法，尽管已研究的方法多样，但是在众多举措中，机械打捞是应用最广泛、直接，有效的减轻蓝藻水华生态灾害的应急处理措施。但是，打捞出蓝藻的后续处理非常重要，若处理不及时，易产生二次危害，而使用较多的焚烧填埋，不仅带来焚烧烟气对空气不友好，且焚烧仅对蓝藻进行无害化处置，并没有得到有效的资源化利用。
3、此外，磷属于不可再生资源，人类对磷资源的过度开采导致磷资源的储存量越来越少。因此，根据可持续发展理论，从废水中回收磷既可以减少环境污染，又可为磷资源的可持续利用提供新的选择，而目前磷的自然回收效率不高。
4、若能将蓝藻制备成一种可以从富营养水体中吸附磷的生物炭材料，不仅可以实现蓝藻的资源化再利用，还可以将水体中的磷回收，实现一举多得。目前，利用水华蓝藻制备除磷吸附剂的报道相对较少，而且以生物炭制备处理除磷吸附剂的研究大多集中于单一金属元素的改性。当以单一金属元素为活
5、基于此，有必要提供一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，以在资源化利用水华蓝藻的基础上，寻求吸附效率高、适用范围广的水处理技术以缓减水体富营养化和实现蓝藻资源化问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种以水华蓝藻为生物质原料，通过与含镧溶液浸渍再与氢氧化钾混合热解制备复合改性生物炭的方法，以及用该方法获得的复合改性生物炭吸附水体中磷酸盐，以填补单一金属元素改性生物炭在碱性条件下吸附效果差的空白。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括如下步骤：
3、(1)在蓝藻爆发严重的水域进行人工打捞，去除杂质后置于电热鼓风干燥箱中烘干，研磨过筛，得到实验所需藻粉。配制一定浓度的含镧溶液，与藻粉按一定比例混合，在恒温振荡器中浸渍一定时间，结束后利用真空抽滤泵将其水洗过滤，干燥备用。
4、(2)将步骤(1)产物用研钵研磨成粉、称重，同时称取一定质量的氢氧化钾固体，快速将氢氧化钾研磨成粉，将两种固体按照一定质量比混合均匀置于石英舟中。将石英舟放置在管式炉中，在保护气氛下，提前30min通气以排出空气，通过设置管式炉的参数，来控制固体粉末的焙烧条件。焙烧结束后，降温至100℃以下时关闭管式炉，取出石英舟，并使其自然冷却至室温。用纯水抽滤清洗热解产物，重复该操作直至最后一次水洗液呈中性，置于烘箱中烘干。
5、(3)将步骤(2)产物用研钵研磨过筛后投加于含磷溶液中振荡以吸附磷，吸附结束后，用0.22μm的pes水系针头滤器过滤溶液，测定滤液中的磷酸盐浓度。
6、优选的，所述步骤(1)中所述镧盐可以为可溶性的三价镧盐，包括并不局限于硝酸镧、氯化镧等；
7、优选的，所述步骤(1)中所述镧盐的浓度为0.1mmo l/l-200mmo l/l，所述蓝藻粉末与镧溶液的比例为1g：50ml-150ml。
8、优选的，所述步骤(1)中所述蓝藻与含镧溶液的振荡条件为20℃-60℃的恒温振荡器中以50-200r/min的速度进行浸渍，反应时间为2h-48h。
9、优选的，所述步骤(2)中所述蓝藻粉末与氢氧化钾的质量比为1-4：1。
10、优选的，所述步骤(2)中所述管式炉的焙烧参数包括：焙烧温度为400℃-1000℃，升温速率为2℃/min–20℃/min，保持时间为1h-3h。
11、优选的，所述步骤(3)中所述中吸附剂的投加量为0.2g/l-2g/l，吸附时间0.1h–24h。
12、优选的，所述步骤(3)中所述中含磷溶液的浓度为1mg/l-150mg/l，ph为2-12。
13、一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂在吸附水体中磷酸盐的应用。
14、专利技术有益效果：相对于现有技术
15、(1)本专利技术以水华蓝藻为生物质原料，不仅可以实现蓝藻的资源化利用，减少蓝藻堆积、焚烧处理，对土壤、大气环境造成的二次污染，且资源回收利用蓝藻来制备的除磷吸附剂，可以降低水中磷酸盐的浓度，并回收磷酸盐，对其进行再加工用于磷的回收，节约磷矿资源消耗；
16、(2)本专利技术公开的复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂，不仅降低了引入单一金属的浓度，更充分发挥了碱活化后生物炭比表面积大的优势，对废水中的磷酸盐具有较强的吸附作用，尤其是在碱性含磷废水中仍然可以保持高效的除磷效果。且制备工艺及所用设备简单，易于大规模生产运用，具有实际推广价值。
17、说明书附图
18、图1为本专利技术实施例1-3复合改性法制备吸附剂的流程图。
19、图2为本专利技术对比例1-2和实施例1～3对po43-的吸附效果。
20、图3为本专利技术溶液ph对实施例2对po43-吸附效果的影响。
21、图4为本专利技术实施例2的ft-i r光谱图。
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1.一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述镧盐为可溶性的三价镧盐。
3.根据权利要求2所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述三价镧盐包括硝酸镧、氯化镧。
4.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述镧盐的浓度为0.1mmol/L-200mmol/L，所述蓝藻粉末与镧溶液的比例为1g：50mL-150mL。
5.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述蓝藻与含镧溶液的振荡条件为20℃-60℃的恒温振荡器中以50-200r/min的速度进行浸渍，反应时间为2h-48h。
6.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述蓝藻粉末与氢氧化钾的质量比为1-4：1。
7.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂
8.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述中吸附剂的投加量为0.2g/L-2g/L，吸附时间0.1h–24h。
9.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述中含磷溶液的浓度为1mg/L-150mg/L，pH为2-12。
10.根据权利要求1-9任一一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂在水华蓝藻治理中的应用，其特征在于：所述除磷吸附剂用于治理水华蓝藻，且用于吸附、回收水体中的磷酸盐。
...【技术特征摘要】
1.一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述镧盐为可溶性的三价镧盐。
3.根据权利要求2所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述三价镧盐包括硝酸镧、氯化镧。
4.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述镧盐的浓度为0.1mmol/l-200mmol/l，所述蓝藻粉末与镧溶液的比例为1g：50ml-150ml。
5.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附剂的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述蓝藻与含镧溶液的振荡条件为20℃-60℃的恒温振荡器中以50-200r/min的速度进行浸渍，反应时间为2h-48h。
6.根据权利要求1所述的一种复合改性法制备蓝藻基除磷吸附...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冰，马增岭，刘峰宇，秦文莉，王敏，贾阳，徐汉卿，瞿理印，陈斌斌，赵敏，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：
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