[發(fā)明專利]一種改性分子篩及改性分子篩去除廢水中三氯化磷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710742566.5
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107364992B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李磊;李秀文;蔡婧;胡夢;張雨桐;蘆津
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/12
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

本發(fā)明公開了一種改性分子篩及改性分子篩去除廢水中三氯化磷的方法，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。所述的改性分子篩，依照以下步驟制備：步驟a)取粒徑為50～200目的5A沸石分子篩顆粒；步驟b)分子篩改性：將5A沸石分子篩顆粒采用紫外光源輻照改性，改性步驟中，將5A沸石分子篩顆粒放置于紫外光源下端直線距離為1厘米～5厘米處輻照，紫外光源功率為40W～200W，輻照時間為5分鐘～30分鐘；將所述5A沸石分子篩放置于廢水中進行三氯化磷的吸附處理，處理溫度為25℃～45℃。該方法操作簡便、效果優(yōu)異、效率高、環(huán)境友好、在含磷廢水處理領(lǐng)域具有較大價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢水除磷的方法，更具體地說，涉及一種紫外改性分子篩去除廢水中三氯化磷的方法。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)突飛猛進，很多環(huán)境問題接踵而至，其中水環(huán)境問題尤為嚴(yán)重，磷是引起水環(huán)境問題的主要因素之一，如何有效降低污水中磷濃度，對生態(tài)環(huán)境保護具有十分重要的意義。

分子篩是由硅氧、鋁氧四面體組成基本的骨架結(jié)構(gòu)，在晶格中存在著金屬陽離子(如Na+，K+，Ca²⁺，Li+等)，以平衡晶體中多余的負(fù)電荷。分子篩的類型按其晶體結(jié)構(gòu)主要分為：A型，X型，Y型等。通常再根據(jù)晶體孔徑不同將分子篩進行分類，如3A型、4A型、5A型，其孔徑分別約為

沸石是一種具有代表性的分子篩，其是可作為離子交換劑的多孔硅鋁酸鹽礦物，沸石晶體內(nèi)部有很多大小均一的空穴和通道，使沸石具有巨大的比表面積，因此具有較為強大的吸附性能，沸石來源豐富、成本低，性能優(yōu)越，在廢水處理方面有望被廣泛采用。

大量研究表明，沸石分子篩對污水中氨氮有較好的去除效果，除磷效果卻不佳，由此可知，沸石分子篩對氨氮的去除和磷的去除雖然均為吸附處理，然而吸附性能差別較大的原因可能在于沸石吸附處理原理除物理吸附作用外，還涉及其表面官能團和目標(biāo)物質(zhì)的作用力，機制較為復(fù)雜；因此，對沸石分子篩進行改性處理可以提高其吸附性能一直是該領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點。

沸石分子篩改性處理的主要方法包括結(jié)構(gòu)改性、沸石內(nèi)孔改性和表面改性。結(jié)構(gòu)改性即改變沸石中二氧化硅與金屬氧化物的比值，一般有水熱法、化學(xué)法。沸石內(nèi)孔改性即改變沸石的酸性位置或限制沸石內(nèi)孔的直徑，一般有無機酸改性、無機堿改性、無機鹽改性與高溫煅燒改性等。表面改性即加入不能進入孔道的大分子化合物，一般有沸石內(nèi)配位化學(xué)、化學(xué)氣相沉積和沸石的表面有機金屬化學(xué)。

目前，沸石改性以提高其去除氨氮性能的研究較為廣泛，而對提高除磷性能的沸石改性研究較少。如在《沸石改性及其覆蓋修復(fù)底泥實驗研究》文獻中所述，其研究了多種改性方式對沸石去除氨氮的性能的影響，改性方式包括高溫、紫外光、微波，然而多種改性方式的比較表明：陽離子改性沸石去除氨氮的性能最優(yōu)，其吸附氨氮的能力為3.08mg/g；而采用紫外改性沸石對氨氮的吸附量僅為2.31mg/g，吸附性能與未改性沸石并無差異；此外，其研究還發(fā)現(xiàn)紫外改性沸石隨著紫外光照射時間的延長其吸附氨氮能力有所下降，其原因可能在于以下幾點：1)選用的沸石類型不適于紫外改性試驗；2)紫外改性條件不合適；3)紫外改性對于沸石吸附去除氨氮的性能影響較小。

經(jīng)檢索，提高除磷性能的沸石改性研究也已公開了相關(guān)方案，如《天然及改性沸石去除水中磷的試驗研究》，其將使沸石在FeCl₃溶液中浸泡，通過高溫焙燒進行改性處理，利用改性沸石對實際養(yǎng)殖廢水進行處理，改性沸石對磷的吸附量為0.99mg/g，水體中磷去除率為75％。結(jié)果表明改性沸石有了一定的除磷性能，然而其吸附容量有限。