[發明專利]一種同步脫氮除磷的吸附劑的制備方法

有效

• 申請號: 201611056151.4
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106607006B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 駱其金;諶建宇;賴后偉;龐志華;劉鋼;魏東洋;黃榮新;王振興;林偉仲
• 申請（專利權）人: 環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉亞娟

本發明的公開了一種同步脫氮除磷的吸附劑的制備方法，包括以下步驟：1)粉煤灰預處理；2)粉煤灰合成沸石的制備；3)稀土元素改性劑的制備；4)吸附劑的制備。本發明利用粉煤灰合成沸石，在粉煤灰的堿化處理過程中，加入了堿土元素的鹽，對粉煤灰合成沸石的性能有所改善；并利用鑭和釓兩種稀土元素加入乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮制成的稀土改性劑對粉煤灰合成沸石進行改性處理，相對于現有技術中單獨使用氯化鑭進行改性來說，對銨離子和磷的吸附性能大大提升，均達到93％以上，且吸附速率也大大提升，具有很好的實際應用價值。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體是涉及一種同步脫氮除磷的吸附劑的制備方法。

背景技術

粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當前排量較大的工業廢渣之一。2009年我國粉煤灰排放量3.75億噸，大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。粉煤灰的總和利用受到國家的日益重視，近年來也取得了較大成就。歸納起來，粉煤灰主要應用于建材、建工、筑路、回填、農業及資源回收等幾方面。

粉煤灰是一種白色或者灰色粉末狀物料，表觀密度為0.55-0.8g/cm³，孔隙率為60-70％，比表面積為2900-4000cm²/g，粉煤灰的主要成分為玻璃微珠，石英莫來石、尾灰和未燃盡的碳質等。在X射線衍射圖上經常能看到明顯的石英和莫來石特征峰。由于粉煤灰具有較大的比表面積，具有固體吸附性能。因此，可利用粉煤灰的吸附性能處理一些含有害物質的廢棄物，可吸附地下水污染中產生的氨、磷及有機物以及工業廢水中的磷酸鹽和氟化物等，但粉煤灰對氨氮的吸附性能不高。為進一步提高粉煤灰的吸附性能，擴大粉煤灰在環保方面的應用，可以利用粉煤灰合成沸石，并對其進行改性處理，強化其脫氮除磷能力。

目前，對粉煤灰合成沸石的改性處理已有不少研究，但效果并不是十分滿意，因此，還需要進行更加深入的研究。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種同步脫氮除磷的吸附劑的制備方法，利用稀土元素對粉煤灰合成沸石進行改性處理，可以提高其對工業廢水的脫氮除磷效率，達到更好的以廢治廢的目的。

為解決上述問題，本發明的技術方案是：

一種同步脫氮除磷的吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

1)粉煤灰預處理：將粉煤灰投入到3.5-5mol/L的鹽酸溶液中，固液比為1:1-1:1.2，進行磁力攪拌2-2.5h，溫度控制在90℃，然后用去離子水洗滌1-5次至中性，110℃烘干至含水量小于5％，得到預處理的粉煤灰；

2)粉煤灰合成沸石的制備：將預處理的粉煤灰粉碎至10-100μm的顆粒，投入到堿性活化劑中，料液比為1:50-1:200g/ml；采用微波進行加熱，微波加熱功率為400～550w，在83℃的溫度下老化1-10小時，然后靜置晶化3-10小時，過濾，洗滌，烘干，得到粉煤灰合成沸石；

3)稀土元素改性劑的制備：將稀土元素用去離子水配制成質量濃度為0.6-0.8％的溶液，再加入相對于所述溶液體積0.08-0.1％的乙二醇和0.08-0.1％的聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻，并超聲分散，超聲功率為10-2000W，得到稀土元素改性劑；

4)吸附劑的制備：將所述粉煤灰合成沸石與硅藻土、膨潤土(硅藻土和膨潤土的直徑均為10-100μm)按照5-12:1:0.3-1的重量比混合，加入到所述稀土元素改性劑中，料液比為1:10-1:50，調節pH至9.0-10.0，優選為9.0-9.5，恒溫培養振蕩器中120-145r/min恒溫震蕩處理3h，用水洗滌1-5次至中性，80-85℃烘干至含水量小于1％，即得到同步脫氮除磷的吸附劑。