[發明專利]一種高效除磷劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811294675.6
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109502677A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 侯學峰;秦志偉;肖筱新
• 申請（專利權）人: 中化化工科學技術研究總院有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/52;C02F1/56;B01J20/16
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種高效除磷劑及其制備方法，屬于水處理藥劑技術領域。該除磷劑包括改性蒙脫石15～35份、鐵?鎳復合劑1～15份、鑭改性凹凸棒土10～40份、粉煤灰10～50份、聚合氯化鋁5～10份、三氯化鋁1～10份、氧化鈣1～8份以及聚二甲基二烯丙基氯化銨2～20份。本發明中，鑭改性凹凸棒土和改性蒙脫石具有巨大的比表面積和摻雜的金屬離子，可以對水中的磷進行有效的物理和化學吸附，金屬鹽可以對磷酸鹽和聚磷酸鹽進行有效清除，聚合氯化鋁、聚二甲基二烯丙基氯化銨通過混凝沉淀可以對磷進行有效清除，適用范圍廣，可以在較寬的pH范圍內使用，投加量小，對環境友好。

技術領域

本發明涉及水處理藥劑技術領域，具體涉及一種高效除磷劑，同時，本發明還涉及上述高效除磷劑的制備方法。

背景技術

隨著工農業的發展和人口的增長，我國化肥、農藥、含磷洗滌劑的生產量和消費量迅猛增長，水污染所致的水體富營養化日趨嚴重，水體富營養化已危害農業、漁業、旅游業等諸多行業，也對飲用水衛生和食品安全構成了巨大的威脅，而引起水體富營養化的主要營養物質成分包括有機碳、氮、磷、鉀等，污水中有機碳經一般的生物處理后可基本去除，氮、磷之外的其他成分的含量相對于富營養化發生過程的需求極低，不會成為富營養化的限制因子，因此，引起藻類大量繁殖的主要因子是氮和磷，磷是造成水體富營養化的重要因子，受磷污染的水體，藻類大量繁殖，藻體死亡后分解會使水體產生霉味和臭味，許多種類還會產生毒素，并通過食物鏈影響人類的健康，所以降低污水中的磷含量具有重要的意義。

目前，污水處理中的除磷方法主要有兩大類：化學除磷法和生物除磷法。化學除磷包括化學沉淀、離子交換、反滲透等方法，化學沉淀法應用最廣，后兩種方法因處理費用太高而難以使用。

目前用于污水化學輔助除磷的藥劑主要可分為鋁鹽、鐵鹽、鈣鹽、天然吸附劑及絮凝劑等，但金屬鹽除磷劑除磷效果較差，而且容易造成新的污染，適用范圍窄，而天然吸附劑雖然擁有巨大的比表面積，但如果不經過改性，只能通過物理吸附除磷，并且效果較差，而絮凝劑在除磷過程中通常起輔助作用，并且這些除磷劑單獨使用時，對污水的pH適用范圍較窄。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題，就是針對現有除磷方法存在的問題，提供一種高效除磷劑，此外，本發明還提出了上述高效除磷劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種高效除磷劑，包括以下重量份數的單體試劑組分：

改性蒙脫石15～35份、鐵-鎳復合劑1～15份、鑭改性凹凸棒土10～40份、粉煤灰10～50份、聚合氯化鋁5～10份、三氯化鋁1～10份、氧化鈣1～8份以及聚二甲基二烯丙基氯化銨2～20份。

進一步地，本技術方案所述的改性蒙脫石為氯化鋁改性的蒙脫石，其具體的改性過程為氯化鋁與蒙脫石按照1:30～1:100的重量比均勻混合，然后加入去離子水，以200～700r/min的攪拌速率攪拌5～50分鐘，過濾，將沉淀進行干燥制得。

進一步地，本技術方案所述的鑭改性凹凸棒土是氯化鑭改性的凹凸棒土，其具體改性過程為將凹凸棒土置于馬弗爐內，在400～700攝氏度下第一次焙燒除雜，焙燒2～6小時后自然冷卻，得到除雜后的凹凸棒土，然后將除雜后的凹凸棒土與摩爾濃度為0.2～1mol/L的氯化鑭溶液以重量比為1:20～50混合，以200～500r/min的攪拌速率攪拌24～36小時，過濾，將沉淀在90～140攝氏度的溫度下進行干燥，破碎，然后在馬弗爐內在400～700攝氏度的溫度下第二次焙燒，焙燒2～4小時后自然冷卻，研磨，過200～300目篩制得。

進一步地，本技術方案所述的鐵-鎳復合劑是將硝酸鐵與硝酸鎳的混合溶液以及碳酸鈉與氫氧化鈉的混合液同時滴加到去離子水中制得，其中所述的硝酸鐵和硝酸鎳的混合液中鐵離子與鎳離子的摩爾比為1:1.5～4，所述的氫氧化鈉與碳酸鈉的混合溶液中的氫氧根與碳酸根的摩爾比為1:1～4。

進一步地，本技術方案所述的粉煤灰為過130～220目篩制得。