【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料研发领域，尤其涉及磷镁掺功能化聚合氯化铝及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚合氯化铝(pac)在污水处理领域应用广泛，能有效去除污水中固体悬浮污染物、化学需氧量、生物需氧量，具有ph适用范围宽、腐蚀性小、絮凝沉淀速率快等特点。在处理具有高cod及高固体悬浮浓度的废液时，应用pac投料处置能获得较好的处置效果。而如果待处置的废液中存在高浓度氨氮及重金属离子时，通过应用现有的pac材料无法得到有效的净化结果，而需配套其它处置设备。现有的pac絮凝材料主要通过酸溶或碱溶、ph调整、盐基度增加、过滤烘干方式制备，所用原材料主要为铝矾土、氢氧化铝、铝灰等含铝原料，所用原料有效，所制备的pac材料功能不全，性能指标较为单一。因此，针对pac絮凝材料特征及废水多元化处置目标，需要改进现有pac制备工艺，赋予pac材料更多目标性功能特征。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，制备过程简单，通过镁载环糊精方式避免合成过程中镁离子与磷酸根结合生成磷酸镁沉淀，并通过磷酸根实现镁载环糊精与聚合氯化铝和磷酸铝胶体的高效结合，所制备的磷镁掺功能化聚合氯化铝不仅具有传统聚合氯化铝网布卷扫的功能，而且可同步高效去除氨氮、cod及重金属污染物。
2、本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种磷镁掺功能化聚合氯化铝，采用上述磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法制得。
3、本专利技术的一个方式的目的之一是提
4、注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
5、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
6、一种磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，包括以下步骤：
7、制备磷铝混合盐：称取六偏磷酸钠与铝酸钠，混合，得磷铝混合盐；
8、制备磷铝混合胶液：将水与磷铝混合盐混合，搅拌，得到磷铝混合胶液；
9、制备镁掺环糊精：称取氯化镁和环糊精，混合，得到镁掺环糊精；
10、制备镁载环糊精溶液：将水与镁掺环糊精混合，搅拌，得到镁载环糊精溶液；
11、制备得到磷镁掺功能化聚合氯化铝：将制备得到的磷铝混合胶液和镁载环糊精溶液混合，搅拌均匀后滴入盐酸溶液调节混合液ph，陈化，喷雾烘干，得到磷镁掺功能化聚合氯化铝。
12、上述方案中，所述制备磷铝混合盐的步骤具体为：将六偏磷酸钠与铝酸钠按照质量比为(2.5～17.5):100分别称取六偏磷酸钠与铝酸钠，混合，得磷铝混合盐。
13、上述方案中，所述制备磷铝混合胶液的步骤具体为：按照水固比(0.5～2.5):1ml:mg将水与磷铝混合盐混合，搅拌10～30分钟，得到磷铝混合胶液。
14、上述方案中，所述制备镁掺环糊精的步骤具体为：按照氯化镁、环糊精、铝酸钠质量比(2～12):(0.5～3.5):100分别称取氯化镁和环糊精，混合，得到镁掺环糊精。
15、上述方案中，所述制备镁载环糊精溶液的步骤具体为：按照水固比(0.5～2.5):1ml:mg将水与镁掺环糊精混合，搅拌10～30分钟，得到镁载环糊精溶液；
16、上述方案中，所述制备得到磷镁掺功能化聚合氯化铝的步骤具体为：混合磷铝混合胶液和镁载环糊精溶液，搅拌均匀后滴入5％～30％的盐酸溶液调节混合液ph至3～5，陈化6～36小时，喷雾烘干，得到磷镁掺功能化聚合氯化铝。
17、一种磷镁掺功能化聚合氯化铝，根据所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法制得。
18、一种根据所述磷镁掺功能化聚合氯化铝的应用，所述磷镁掺功能化聚合氯化铝在污水处理的应用。
19、优选的，本专利技术按照六偏磷酸钠与铝酸钠质量比(2.5～17.5):100分别称取六偏磷酸钠与铝酸钠，混合，得磷铝混合盐。按照水固比(0.5～2.5):1ml:mg将水与磷铝混合盐混合，搅拌10～30分钟，得到磷铝混合胶液。按照氯化镁、环糊精、铝酸钠质量比(2～12):(0.5～3.5):100分别氯化镁和环糊精，混合，得到镁掺环糊精。按照水固比(0.5～2.5):1ml:mg将镁掺环糊精混合，搅拌10～30分钟，得到镁载环糊精溶液。混合磷铝混合胶液和镁载环糊精溶液，搅拌均匀后滴入5％～30％的盐酸溶液调节混合液ph至3～5，陈化6～36小时，喷雾烘干，得到磷镁掺功能化聚合氯化铝。
20、反应机理：
21、将水与磷铝混合盐混合后，溶解的六偏磷酸根与铝酸根均为阴离子，相互排斥，彼此均匀分散。将水与镁掺环糊精混合后，溶解的镁离子与环糊精环外的羟基结合，有效地加载在环糊精上。将磷铝混合胶液和镁载环糊精溶液混合后，加盐酸调节混合液ph，在陈化过程中铝酸根发生水解聚合生成聚合氯化铝并释放少量游离态铝离子，而六偏磷酸根吸收氢离子发生水解转化为正磷酸根从而缓解氢离子对环糊精的影响。水解产生的正磷酸根连接聚合氯化铝分子与镁载环糊精，同时部分正磷酸根与游离态铝离子反应生成磷酸铝胶体。在电位平衡作用下磷酸铝胶体均匀分散在聚合氯化铝分子结构中并包裹着镁载环糊精。
22、将磷镁掺功能化聚合氯化铝加入到含高氨氮及重金属的废液中后，磷镁掺功能化聚合氯化铝通过网捕卷扫及羟桥作用实现悬浮固体颗粒的有效絮凝并有效捕获废液中的铵根离子和重金属离子。被捕获的铵根离子与磷镁掺功能化聚合氯化铝中的正磷酸盐及镁载环糊精反应生成鸟粪石载环糊精从而实现固定，而重金属离子或是与聚合氯化铝中正磷酸盐反应生成正磷酸盐重金属沉淀，或是吸附在镁载环糊精腔内从而实现稳定化。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、本专利技术制备过程简单，通过镁载环糊精方式避免合成过程中镁离子与磷酸根结合生成磷酸镁沉淀，并通过磷酸根实现镁载环糊精与聚合氯化铝和磷酸铝胶体的高效结合，所制备的磷镁掺功能化聚合氯化铝不仅具有传统聚合氯化铝网布卷扫的功能，而且可同步高效去除氨氮、cod及重金属污染物，最高悬浮物去除容量为3164mg/g、最高氨氮去除容量为984mg/g、最高cod去除容量为5346mg/g、最高镉去除容量为104mg/g。
25、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本专利技术的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。
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1.一种磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述制备磷铝混合盐的步骤具体为：将六偏磷酸钠与铝酸钠按照质量比为(2.5～17.5):100分别称取六偏磷酸钠与铝酸钠，混合，得磷铝混合盐。
3.根据权利要求1所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述制备磷铝混合胶液的步骤具体为：按照水固比(0.5～2.5):1mL:mg将水与磷铝混合盐混合，搅拌10～30分钟，得到磷铝混合胶液。
4.根据权利要求1所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述制备镁掺环糊精的步骤具体为：按照氯化镁、环糊精、铝酸钠质量比(2～12):(0.5～3.5):100分别称取氯化镁和环糊精，混合，得到镁掺环糊精。
5.根据权利要求1所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述制备镁载环糊精溶液的步骤具体为：按照水固比(0.5～2.5):1mL:mg将水与镁掺环糊精混合，搅拌10～30分钟，得到镁载环糊精溶液。
6.根据权
7.一种磷镁掺功能化聚合氯化铝，其特征在于，根据权利要求1～6所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法制得。
8.一种根据权利要求7所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的应用，其特征在于，所述磷镁掺功能化聚合氯化铝在污水处理的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述制备磷铝混合盐的步骤具体为：将六偏磷酸钠与铝酸钠按照质量比为(2.5～17.5):100分别称取六偏磷酸钠与铝酸钠，混合，得磷铝混合盐。
3.根据权利要求1所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述制备磷铝混合胶液的步骤具体为：按照水固比(0.5～2.5):1ml:mg将水与磷铝混合盐混合，搅拌10～30分钟，得到磷铝混合胶液。
4.根据权利要求1所述的磷镁掺功能化聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述制备镁掺环糊精的步骤具体为：按照氯化镁、环糊精、铝酸钠质量比(2～12):(0.5～3.5):100分别称取氯化镁和环糊精，混合，得到镁掺环糊精。
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