本发明专利技术公开了一种树脂基除磷吸附剂及其制备方法，将含有AlCl3、HCl和MgCl2的溶液流过置于吸附柱中的强碱性阴离子树脂直至Al3+完全穿透为止，然后将得到的强碱性阴离子树脂进行离心脱水；将脱除游离水后的强碱性阴离子树脂迅速加入到含有MgCl2和NaHCO3的溶液中进行反应，反应结束后烘干，即得除磷吸附剂。镁铝总负载量在20-140mg/g。通过在树脂上负载镁铝二元水合氧化物，得到的新吸附剂比没有负载的树脂具有更高的吸附容量和吸附选择性，吸附容量提高40%-200%，吸附选择性提高比例在150倍左右。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以阴离子交换树脂为母体的吸附材料及其制备方法，具体的说，是一种树脂基除磷吸附材料及其制备方法，适用于市政污水和工业废水的除磷系统，属于水处理
技术介绍
磷是生命体不可或缺的营养元素，是一种难以再生、日益枯竭的资源。与此同时，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的含磷污水排入水体，导致水体富营养化日益严重。因此，积极寻求污水除磷并加以分离回收的方法，既可以改善水质、减轻污染，又可以实现磷的再循环，缓解磷资源短缺的状况。目前污水中磷的去除方法主要有生物法和化学沉淀法。生物法除磷工艺复杂，且·出水稳定性较差，同时存在着剩余污泥处理的难题；化学沉淀法除磷虽处理效果好，但应用的除磷药剂多为石灰、铝盐、铁盐、亚铁盐及镁盐等工业产品，由于除磷药剂费用较高、污泥量较大，造成了该法在实际生产应用中的瓶颈。已有的研究表明，开发出对磷吸附能力强、选择性好、具有一定强度和化学稳定性、水流阻力小的高效除磷材料，并应用到各种污水的吸附除磷工艺中，将污水中的磷富集并分离出来，是保证污水除磷效果、实现磷资源再循环利用的重要手段。
技术实现思路
本专利技术公开了，所述吸附剂具有容量大、选择性好、机械强度好、动力性能优越的特点，可广泛应用于市政污水和工业废水的除磷系统。本专利技术技术方案为一种树脂基除磷吸附剂的制备方法，步骤为第一步，将含有A1C13、HC1和MgCl2的溶液流过置于吸附柱中的强碱性阴离子树脂直至Al3+完全穿透为止，然后将得到的强碱性阴离子树脂进行离心脱水；溶液中AlCl3浓度为 O. 1-0. 8mol/L, HCl 浓度为 l_8mol/L，MgCl2 浓度为 l_3mol/L;第二步，将脱除游离水后的强碱性阴离子树脂迅速加入到含有MgCl2和NaHCO3的溶液中进行反应，反应结束后烘干，即得除磷吸附剂；其中MgCl2和NaHCO3的溶液中MgCl2浓度为O. 05-0. 5mol/L, NaHCO3质量百分比含量在1%_10%。第一步中所述的强碱性阴离子树脂为国产的D261、D296、D290、D201、D202、201、707、717、711、214、、259树脂；美国Rohm & Hass公司生产的IRA系列强碱性阴离子交换树脂；美国Dow化学公司生产的Dowex系列强碱性阴离子交换树脂；法国产Duo I i te系列强碱性阴离子交换树脂；日本产Diaion系列强碱性阴离子交换树脂中的任意一种。第一步中溶液流过置于吸附柱中的强碱性阴离子树脂的流速为O. 5_3BV/h。第二步中MgCl2和NaHCO3的溶液中的MgCl2与第一步中所用的AlCl3的摩尔比为1:1-1:2。第二步中优选反应温度在20-30°C，优选反应时间30-120min。第二步中优选烘干时的温度在50-60°C，优选烘干时间为10_20h。所述的树脂基除磷吸附剂的制备方法得到的吸附剂，所述的吸附剂上镁铝的负载量为20 140mg/g树脂有益效果镁铝二元水合氧化物与磷酸根离子之间存在很强的络合配位能力，相比于水中普遍存在的Cr、HC03_、S042_等阴离子，镁铝二元水合氧化物对磷酸根离子有很高的选择性，因此将镁铝二元水合氧化物固载到阴离子交换树脂上，既保留了树脂表面因固化正电荷产生的Donnan膜效应，具有吸附容量大，水利条件好，再生容易等优点，也使新的吸附材料具有对磷酸根更好的吸附选择性。 本专利技术公开了一种在阴离子交换树脂上负载镁铝水合氧化物的方法，镁铝负载量为20-140mg/g树脂，得到的新型吸附材料对磷酸根离子具有吸附容量大，选择性好的优点，相比于母体阴离子交换树脂，吸附容量提高在40%-200%，吸附选择性提高比例可达150倍左右。可以有效去除水中的磷。附图说明图I为D201@Mg_Al吸附等温线。图2为硫酸根离子浓度对磷去除的影响曲线图。图3为不同浓度下D201与D201麵g-Al对磷的吸附曲线。具体实施例方式以下通过实例进一步说明本专利技术。一种树脂基除磷吸附材料及其制备方法，它包括以下步骤(a)将A1C13、HCl、MgCl2溶于水中，得到的溶液A，溶液A中AlCl3浓度为O.1-0. 8mol/L, HCl 浓度为 l_8mol/L，MgCl2 浓度为 l_3mol/L;(b)将溶液A以一定流速流过置于吸附柱中的强碱性阴离子交换树脂；(c)将经上述处理后得到的强碱性阴离子树脂离心脱水直至没有游离水；(d)将MgCl2和NaHCO3溶于水中得到溶液B，溶液B中MgCl2浓度为O. 05-0. 5mol/L, NaHCO3 含量在 l%_10%wt ；(e)将步骤(C)脱除水分后的强碱性阴离子树脂加入到溶液B中反应，优选反应时间O. 5-2h，反应结束后滤出树脂，依次采用去离子水，工业乙醇洗涤后，置于50-80°C烘箱中烘干至恒重，即得除磷吸附材料。步骤(b)中强碱性阴离子树脂可为国产的D261、D296、D290、D201、D202、201、707、717、711、214、、259等树脂；美国Rohm & Hass公司生产的IRA系列强碱性阴离子交换树脂；美国Dow化学公司生产的Dowex系列强碱性阴离子交换树脂；法国产Duolite系列强碱性阴离子交换树脂；日本产Diaion系列强碱性阴离子交换树脂。溶液A的流速为O. 5-3BV/h (BV为吸附柱中树脂的床体积)，溶液A通过装填有阴离子交换树脂的吸附柱。步骤(c)使用离心脱水使树脂无游离水；步骤(e)脱水后的树脂要迅速加到溶液B中，烘箱温度为50-80°C，烘干时间为10-20h。实施例I(I)在 2000ml 烧杯中，加入 26. 7gAlCl3, 200ml 浓盐酸(重量含量 36. 5%)，95g 的MgCl2，充分溶解并定容至 1L。该溶液中 AlCl3 O. 2mol/L, HCl 2mol/L, MgCl2 lmol/L。(2)称取4. 75gMgCl2，IOgNaHCO3溶于水，定容至200ml容量瓶中，得到溶液B。该溶液中 MgCl2 O. 25mol/L。(3)取15g IRA400强碱性阴离子交换树脂置于玻璃吸附柱中，将上述A溶液以2BV/h的速度通过该玻璃吸附柱，反应完全后将树脂脱水，然后迅速加入到溶液B中，在常温下反应O. 5h，滤出树脂，依次采用去离子水，工业乙醇洗涤后，置于50°C烘箱中热处理12h。即得除磷吸附材料，该吸附材料上镁铝含量为29. 7mg/g。实施例2(I)在2000ml烧杯中，加入40g的AlCl3,400ml浓盐酸(重量含量36. 5%)，190g的 MgCl2，充分溶解并定容至 1L。该溶液中 AlCl3 O. 3mol/L, HCl 4mol/L, MgCl2 2mol/L。(2)称取4. 75g的MgCl2, IOg的NaHCO3溶于水，定容至200ml容量瓶中，得到溶液B。该溶液中 MgCl2 O. 25mol/L。(3)取15g IRA900强碱性阴离子交换树脂置于玻璃吸附柱中，将上述A溶液以lBV/h的速度通过该玻璃吸附柱，反应完全后将树脂脱水，然后迅速加入到溶液B中，在常温下反应lh，滤出树脂，依次采用去离子水，工业乙醇洗涤后，置于52°C烘箱中热处理14h本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种树脂基除磷吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤为：第一步，将含有AlCl3、HCl和？MgCl2的溶液流过置于吸附柱中的强碱性阴离子树脂直至Al3+完全穿透为止，然后将得到的强碱性阴离子树脂进行离心脱水；溶液中AlCl3浓度为0.1？0.8mol/L，HCl浓度为1？8mol/L，MgCl2浓度为1？3mol/L;第二步，将脱除游离水后的强碱性阴离子树脂迅速加入到含有MgCl2和NaHCO3的溶液中进行反应，反应结束后烘干，即得除磷吸附剂；其中MgCl2和NaHCO3的溶液中MgCl2浓度为0.05？0.5mol/L，NaHCO3质量百分比含量在1%？10%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙越，王文学，钱荆宜，李志超，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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