[發明專利]一種可回收的氮磷同步吸附劑及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 202010639915.2
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111821951B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 吳衛紅;范博媛;傅力;章文斌;陳鋒;梁尹明
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/34;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明屬于磁性吸附材料技術領域，具體涉及一種可回收的氮磷同步吸附劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將FeClsubgt;3/subgt;·6Hsubgt;2/subgt;O和FeSOsubgt;4/subgt;·7Hsubgt;2/subgt;O固體顆粒溶解于水中，接著加入氨水溶液，反應制得含有Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;膠體沉淀的溶液；(2)將牡蠣殼粉加入含有Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;膠體沉淀的溶液中，在氮氣條件下攪拌第一目標時長，接著密閉靜置第二目標時長；(3)通過磁鐵將經過步驟(2)處理后的牡蠣殼粉進行分離回收，然后洗滌、烘干，得到負載Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;的磁性牡蠣殼粉吸附劑。本發明的磁性牡蠣殼粉不但較未改性牡蠣殼粉有方便回收的優點，而且對氮、磷污染物的吸附效果也好于未改性牡蠣殼粉。

技術領域

本發明屬于磁性吸附材料技術領域，具體涉及一種可回收的氮磷同步吸附劑及其制備方法、應用。

背景技術

隨著現代社會和經濟的迅速發展，人類自身活動越來越頻繁，大量含有氮、磷等污染物的工業廢水和城市生活污水被排入江河湖泊，使許多湖泊水庫嚴重富營養化，嚴重污染地表水和地下水，生態環境破壞嚴重，造成全球飲用水資源總量急劇下降。近期關于水體被污染的消息愈發增多，水資源污染日益嚴重的問題，已成為嚴重的環境污染問題之一。

近年來，由于市場需求的增加和牡蠣養殖新技術的采用，牡蠣產量大幅度的增高。然而，對牡蠣的開發主要集中于加工其可食用部分，牡蠣殼卻沒有被大量使用，廢棄的牡蠣殼大多數被作為固體廢棄物堆放在垃圾場或者填埋。廢棄的牡蠣殼不僅占用空間，而且殼內殘留的有機物在長期堆放的過程中會腐敗變質，并且產生有害氣體，危害居民生活，給環境帶來了諸多不良影響。

牡蠣殼具有特殊的物理構造，含大量2～10μm微孔，使其具有較強的吸附能力、交換能力和催化分解等作用。將牡蠣殼粉碎成0.6～1.3mm的微粒后，同時可以有效去除水中生化需氧量、總磷含量和總氮含量，可以在三級污水處理系統中作為良好的污水吸附劑。但由于目前對牡蠣殼的綜合利用研究較少，造成其利用率低下，大量資源被浪費。

而牡蠣殼粉作為一種粉料吸附劑，雖然能夠有效去除氮磷等污染物，但是投入水體后會使淤泥增多，導致回收困難，造成二次污染。因此，如何在能夠保持較好的吸附性能的前提下，改變吸附劑的外觀結構，將之從所處理的水環境中完全分離出來，又成了另一個難題。

發明內容

基于現有技術中存在的上述缺點和不足，為解決目前牡蠣殼被大量廢棄填埋，沒有得到充分利用，并且牡蠣殼粉粒徑較小，在實際應用中難回收、易流失、造成二次污染等問題，本發明提供一種可回收的氮磷同步吸附劑及其制備方法、應用。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種可回收的氮磷同步吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將FeCl₃·6H₂O和FeSO₄·7H₂O固體顆粒溶解于水中，接著加入氨水溶液，反應制得含有Fe₃O₄膠體沉淀的溶液；

(2)將牡蠣殼粉加入含有Fe₃O₄膠體沉淀的溶液中，在氮氣條件下攪拌第一目標時長，接著密閉靜置第二目標時長；

(3)通過磁鐵將經過步驟(2)處理后的牡蠣殼粉進行分離回收，然后洗滌、烘干，得到負載Fe₃O₄的磁性牡蠣殼粉吸附劑。

作為優選方案，所述FeCl₃·6H₂O與FeSO₄·7H₂O的摩爾比為2：1。