[發明專利]一種去除廢水中含磷物質化學吸附材料的制備方法

無效

• 申請號: 201210253526.1
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102773084A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 陳毅忠;包鎧
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01J20/30
• 分類號: B01J20/30;B01J20/04;B01J20/34;C02F1/28;C02F1/58;C01B25/45
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技術領域

本發明涉及一種去除廢水中含磷物質化學吸附材料的制備方法，屬于廢水處理領域。

背景技術

一般利用化學沉淀法除磷，是生產磷酸銨鎂沉淀，需要加入鎂鹽和銨根離子，由于廢水中存在其它離子，這樣減少了直接反應離子的碰撞幾率，產生微小沉淀顆粒準平衡現象，造成表觀溶度積大大高于真實溶度積，為了達到磷酸鹽沉淀的形成條件，需要投加的金屬離子沉淀劑濃度往往大于正常溶度積1-2個數量級，因此，藥劑費用較高，由此造成殘留金屬離子濃度也較高，超標的金屬離子濃度可能還會對生物產生慢性毒害作用，同時也需要加入大于化學計量摩爾數的銨根離子，由于反應不充分徹底，這樣會導致廢水中增加另一種新的污染物，即氨氮；而且發生沉淀時會發生離子共析現象，廢水中溶解的其它離子也會共沉淀出來，這樣會導致污泥量大，致使生成的磷酸銨鎂含量低，含水率高，污泥不能回收利用，成為固體廢棄物污染物。

從以上可知，傳統的化學沉淀法除磷存在兩個不足：一是要用大量的金屬離子與銨根離子與廢水中的物質反應，操作繁瑣，處理費用高；二是污泥產生量大，且含水率高，泥水難以分離。

發明內容

本發明針對傳統化學沉淀除磷法直接反應不充分，需要引入過量的鎂離子和銨根離子，導致生成的污泥量大，含水量高，容易產生二次污染的問題，提出了一種去除廢水中含磷物質化學吸附材料的制備以及應用方法。用該方法處理廢水中的含磷物質，反應效率高，產生污泥量少，含水量低，大大降低了造成二次污染的風險。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

(1)把菱鎂礦粉碎，用硝酸分解，生成硝酸鎂溶液；

(2)在上述溶液中加入氨水，并不斷通入CO₂氣體，生成黃白色沉淀物質，過濾，得濾渣；

(3)把所得的濾渣在超聲波的作用下分別用角鯊烷和氧丙二腈反復洗滌三遍；

(4)在洗滌后的濾渣中加入與濾渣質量比分別為5～6％的聚環氧氯丙烷、10～15％聚四氟乙烯和1～2％的對苯磺酰肼，混合均勻，隔夜待用：

(5)把上述調制好的混合物在壓力為1.5～2.0MPa，溫度為75℃～85℃下蒸煮1～2小時；

(6)待蒸煮過后，又在真空度為0.01～0.03MPa、常溫條件下減壓釋放，得到蓬松狀態多孔的白色物質，即為磷化學吸附材料。

本發明的應用方法為：

1.把吸附材料作為填料放入吸附塔，首先讓含氨氮廢水流過，得到吸附有氨氮的吸附劑；

2.然后讓含磷廢水流過，在填料塔與吸附材料發生化學反應，生成白色結晶體磷酸銨鎂；

3.用反沖水把白色晶體沖掉，吸附材料得以再生。

本發明的原理是：

以Mg²⁺，NH₄⁺，PO₄^3-反應能夠生成MgNH₄PO₄沉淀為主線，制備一種吸附材料，吸附材料能夠直接吸附水中的PO₄^3-，然后通過內部的填料含Mg²⁺，NH₄⁺的混合物，直接與PO₄^3-反應生成Mg(NH₄)₂PO₄沉淀。這樣做不僅避免了副反應的影響，而且得到了純度較高的磷酸鹽沉淀。避免了傳統化學沉淀方法帶來的二次污染問題。

本發明的有益效果為：

1.制備出一種能夠發生化學反應的吸附材料，避免了離子在溶液中的反應所導致共沉降現象，避免了銨根離子的加入所帶來的氨氮污染，解決了大量污泥生成問題；

2.引入了一些高分子聚合物5～6％的聚環氧氯丙烷、10～15％聚四氟乙烯和有機發泡劑1～2％的對苯磺酰肼，使得除磷用的化學沉淀方法變成了化學吸附除磷方法。

具體實施方案