[發(fā)明專利]一種以絲瓜絡(luò)為基質(zhì)材料的除磷吸附劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107159154B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周國慶;程先忠;張瑞華;許芳
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢輕工大學(xué)
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28
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本發(fā)明提供一種以絲瓜絡(luò)為基質(zhì)材料的除磷吸附劑及其制備方法，其包括以下步驟：取絲瓜絡(luò)粉，按料液比為1:(1.5～3)加入1～3%的MgCl₂溶液，在超聲波清洗機(jī)中活化3～5分鐘，取出過濾抽干，制備成絲瓜絡(luò)濕渣；在0.2～0.5%十二烷基硫酸鈉的溶液中，加入Na₂WO₄·2H₂O和La(NO₃)₃·6H₂O兩種固體，充分溶解后調(diào)節(jié)pH至7~9，制備成鎢?鑭離子前驅(qū)液；向S3的鎢?鑭離子前驅(qū)液中，加入預(yù)處理的絲瓜絡(luò)粉，室溫下攪拌12～24 h、過濾抽干、濾渣在50～80℃條件下干燥，制得除磷吸附劑成品；本發(fā)明方法簡單，磷的去除率高、吸附容量大，是在富營養(yǎng)化湖泊和含磷廢水的治理中有著廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以絲瓜絡(luò)為基質(zhì)材料的除磷吸附劑及其制備方法，并用于吸附去除湖泊水體中的磷。

背景技術(shù)

由于城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大、人口的增長和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量污水廢水向湖泊排放，含有P和N兩元素的廢水導(dǎo)致湖泊水中的富營養(yǎng)化問題愈來愈嚴(yán)重，造成了藻類的大量繁殖。其中磷含量的過高是引起湖泊富營養(yǎng)化危害的主要原因之一，不斷積累的磷元素最終會(huì)導(dǎo)致湖泊藍(lán)藻泛濫，水質(zhì)變壞發(fā)臭，嚴(yán)重影響人們的日常生活。磷通常以PO₄^3-、HPO₄^2-的形式存在于水體中，是水體富營養(yǎng)化的控制性因子。防止湖泊藍(lán)藻的生長關(guān)鍵在于削減湖泊水體的P、N的負(fù)荷，目前削減湖泊水體P和N的技術(shù)途徑除了消除點(diǎn)源(截流污染源)、減少和控制面源污染這類最基本的途徑外，最常見的方法有機(jī)械清淤法、引水沖洗法、生物修復(fù)法、化學(xué)吸附法等，這些方法是有效防治水體富營養(yǎng)化的重要途徑。化學(xué)吸附法是制備各種除磷吸附劑來降低水中磷的含量，以農(nóng)副產(chǎn)品類生物質(zhì)材料制備的除磷吸附劑具有成本低、來源廣泛、制備方法簡單、吸附效果好而受到環(huán)保人士的廣泛關(guān)注。

目前，制備除磷化學(xué)吸附劑公開的專利有天然礦物材料吸附劑，如專利公開號200910223947.8公開了沸石和蛭石吸附磷的方法、專利公開號201210253526.1利用菱鎂礦回收磷、專利公開號201010594623.8公開了鐵硫礦及粉煤灰等天然礦物質(zhì)對磷的吸附性能，通過實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)這些材料對磷的吸附容量比較低。為了提高除磷效果，專利公開號200910186048.5公開了一種了水合氧化鑭的制備方法及對磷的吸附，但這種粉末狀的吸附劑，難于直接應(yīng)用于水處理過程，因此未得到廣泛應(yīng)用；因此，制備高的吸附容量、使用方便的除磷的吸附劑很有必要。

絲瓜絡(luò)是成熟絲瓜果實(shí)除去外皮和種子后獲得的纖維質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的天然維管束組織，主要由纖維素、半纖維素及木質(zhì)素組成，其纖維素含量高達(dá) 60%。絲瓜絡(luò)纖維管束內(nèi)分布著大量的孔洞，具有很大的比表面積，另外還具有獨(dú)特的吸附性能以及親水、親油和再生的循環(huán)使用特性，能展現(xiàn)出特殊的物理性能。從廢水處理工作的經(jīng)驗(yàn)觀察，絲瓜絡(luò)經(jīng)過粉碎加工，比表面積增大可作為一些化學(xué)吸附材料的載體，如高活性的氫氧化鑭（鋯、鋁、鐵、鎂）通過沉淀反應(yīng)附載在其表面，能顯著提高這些氫氧化物對磷的吸附量、而且便于收集再生，為富營養(yǎng)化的水體治理提供一種新的吸附材料。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)利用絲瓜絡(luò)作為基質(zhì)材料，將La（III）和W（VI）鹽的氫氧化物負(fù)載在其表面，制備出了一種高效除去磷（PO₄^3-）的復(fù)合吸附劑。本發(fā)明方法簡單、吸附容量大、吸附率高，可大規(guī)模化生產(chǎn)，制備的產(chǎn)品更利于吸附湖泊或水體中的磷。

具體地，本發(fā)明提供一種以絲瓜絡(luò)為基質(zhì)材料的除磷吸附劑及其制備方法，其包括以下步驟：。

S1、制備絲瓜絡(luò)粉：收集絲瓜絡(luò)，用自來水洗凈，烘干后粉碎至60～120目，得絲瓜絡(luò)粉。