[發明專利]一種以富磷生物質制備選擇性吸附材料的方法

有效

• 申請號: 201710964546.2
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107486185B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 葉勁松;沈壽國;韓成良;衛新來;俞志敏
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10;C02F103/10
• 代理公司: 34165 合肥輝達知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 汪守勇

一種以富磷生物質制備選擇性吸附材料的方法，涉及分子印跡、生物質材料和水處理應用技術領域。首先利用戊二醛溶液交聯固定富磷生物質的膠原蛋白，然后再利用檸檬酸洗脫富磷生物質中與膠原蛋白相結合的XO₄^n?構型分子，以此制得針對XO₄^n?分子構型的選擇性吸附材料。本發明僅需固定和酸洗兩步反應成功獲得磷酸根和硫酸根的選擇性吸附材料。電鏡等表征證實，具有選擇性結合磷酸根和硫酸根特性。采用魚鱗等富磷生物廢棄物為原料，制備的選擇性吸附材料可反復循環使用，不僅成本低廉，且技術路線極其簡單，可有效去除生活城鎮污水處理廠二沉池出水和富營養化湖泊中的磷酸根，以及酸性礦山廢水中硫酸根等。

技術領域

本發明涉及分子印跡、生物質材料和水處理應用技術領域，具體是涉及一種以富磷生物質制備選擇性吸附材料的方法。

背景技術

目前隨著越來越多的城鎮污水處理廠出水升級提標到一級A，其出水中總磷應≤0.5mg/L。為達到此排放標準，在生物脫氮除磷工藝后要增加化學除磷。但是化學法除磷需要投加大量的除磷劑，使得其除磷的成本大量增加，并且因為除磷劑的投加會生產生大量的污泥，增加了污泥處理成本；另外，投加的除磷劑也不能重復利用。

中國是世界上水產品產量最大的國家，近幾年全國水產品總產量一直在4500萬噸左右，其中水產養殖量占總產量的58％。水產加工過程中產生的下腳料大部分作為飼料魚粉的原料或廢料丟棄，既污染了環境，又造成了經濟上的損失。魚鱗作為下腳料中主要的組成成分之一，具有來源廣泛，成本低廉的特點。

本發明提供一種以富磷生物質制備選擇性吸附材料的方法，首次采用戊二醛和檸檬酸處理富磷生物質(如魚類鱗片、動物骨頭等)以制備可作為污水處理的選擇性吸附材料，而且制備的吸附材料可反復循環使用，成本低廉。

發明內容

針對目前存在的上述技術問題，本發明提供了一種工藝簡單、成本低、適合工業化規模生產的以富磷生物質制備選擇性吸附材料的方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種以富磷生物質制備選擇性吸附材料的方法，首先利用戊二醛溶液交聯固定富磷生物質的膠原蛋白，然后再利用檸檬酸洗脫富磷生物質中與膠原蛋白相結合的XO₄^n-構型分子，以此制得針對XO₄^n-分子構型的選擇性吸附材料。

作為本發明的優選技術方案，制備步驟如下：

①、取清洗干凈的富磷生物質放入容器中，然后取適量戊二醛溶液加入其中，戊二醛溶液的加入量至少是以完全浸沒富磷生物質為準；

②、室溫下浸泡，然后棄去上清液，用水清洗固體；

③、向固體中加入檸檬酸，再加入適量水，室溫下攪拌浸泡；

④、棄去上清液，水洗殘渣，烘干即得選擇性吸附材料。

作為本發明的一種優選技術方案，所述富磷生物質選自魚類鱗片，需沖洗魚類鱗片至無血水。

作為本發明的另一種優選技術方案，所述富磷生物質選自動物骨頭，首先將其粉碎，然后沖洗動物骨頭粉末至無血水。

作為本發明的進一步優選技術方案，制備方法中，步驟①中戊二醛溶液的體積百分比為5％-15％。步驟②中浸泡時間和步驟③中攪拌浸泡時間均為5-15小時。步驟③中固體與檸檬酸的質量比為1：0.8-1.2。步驟④中烘干溫度為70-80℃。