本发明专利技术属于水污染治理技术领域，涉及一种除磷剂的制备方法及应用，具体地说，是一种含有锌钙铁的层状多金属氢氧化物，具备高效除磷的特性。步骤如下：将二价金属盐、三价金属盐和水混合，得到混合金属盐溶液；然后将其与碱溶液混合陈化，得到悬浮液；过滤，烘干即得到层状多金属氢氧化物。本发明专利技术中的除磷吸附剂具有制备方法简单、成本低廉及高效吸附等优点。可用于富磷水体的治理，达到极好的除磷效果。
Preparation method and application of high efficiency dephosphorization agent for multi metal hydroxide
The invention belongs to the technical field of water pollution treatment, and relates to a preparation method and application of a phosphorus removing agent. Steps are as follows: two valent metal salt, ferric salt and water mixed metal, mixed metal salt solution; then with alkali solution aging, suspension is obtained; filtration, drying to obtain multi layered metal hydroxide. The phosphorus removal adsorbent of the invention has the advantages of simple preparation method, low cost and high efficiency adsorption. Can be used for the treatment of phosphorus rich water, and achieve excellent phosphorus removal effect.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境学领域，更具体而言本专利技术涉及水污染治理技术。
技术介绍
近年来，由于人口增长、工业化和现代农业的快速推进，大量的磷排入封闭型水体(如湖泊、水库等)，造成水体的富营养化，致使藻类等水生生物过量繁殖，水体溶解氧减少、透明度下降，水质迅速恶化。因此，控制水中的磷浓度是保证水体去营养化的重要一环。磷的排入方式主要有两方面：一是天然的，如降水、矿石风化及动植物残体腐败、地表土壤的侵蚀等；二是人为的，如城市中人类排放出的含磷的生活污水，农业施用化学肥料和牲畜粪便。磷在水中主要以无机磷的形式存在，如：H2PO4-、HPO42-、PO43-。我国颁布实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准)》(GB18918-2002)中规定：从2006年1月1日起，城市污水处理厂总磷(以P计，是指溶解的，颗粒的有机磷和无机磷的总和)一级A排放标准为0.5mg/L，一级B排放标准为1mg/L。在现有的磷的去除方法中，化学沉淀法、生物法及吸附法应用的较为广泛。化学沉淀法一般应用于较高浓度的磷酸盐废水的去除，缺点是此法存在磷元素的无法回收、化学污泥多且无法再处理以及药品的高耗费。生物法比较适合于城市生活废水中磷的去除，尤其是污水处理厂的除磷，此法可以连续性使用，但是不适用于高浓度含磷废水的处理，且占地、基建投入较大，不易操作。吸附法设计简单灵活、操作容易，无新的有害污染物生成。因此，吸附法被认为是一种比较有前景的除磷方法。然而现有技术公开的除磷吸附剂的除磷效率低、难于回收再利用等缺点限制了其广泛应用。因此，本领域需要改进的除磷吸附剂。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多金属氢氧化物的制备方法，本专利技术提供的ZnxCa(2-x)-Fe系除磷吸附剂的除磷效率较高。在第一方面，本专利技术提供了一种多金属氢氧化物，其特征在于，包含：二价金属氢氧化物和三价金属氢氧化物。所述二价金属盐和三价金属盐的
物质的量比优选为1-3∶1，更优选为2∶1。优选地，所述二价金属包括Zn2+或Ca2+，或者Zn2+和Ca2+。更优选地，所述二价金属来自包括ZnCl2、CaCl2、Zn(NO3)2和Ca(NO3)2中的一种或多种。优选地，所述三价金属包括包括Fe3+。更优选地，所述三价金属来自包括FeCl3·6H2O和Fe(NO3)3·6H2O中的一种或多种。在第二方面，本专利技术提供了一种本专利技术第一方面的多金属氢氧化物的制备方法，包括以下步骤：将二价金属盐、三价金属盐和水混合，得到混合金属盐溶液；将所述混合金属盐溶液和碱溶液混合后陈化，得到悬浮液；将所述悬浮液过滤，得到沉淀物；将所述沉淀物依次进行洗涤和干燥，得到多金属氢氧化物。所述二价金属盐和三价金属盐的物质的量比优选为1-3∶1，更优选为2∶1。优选地，所述二价金属盐包括Zn2+或Ca2+，或者Zn2+和Ca2+。优选地，所述三价金属盐包括Fe3+。更优选地，所述二价金属盐包括ZnCl2、CaCl2、Zn(NO3)2和Ca(NO3)2中的一种或多种。更优选地，所述三价金属盐包括FeCl3·6H2O和Fe(NO3)3·6H2O中的一种或多种。第三方面，本专利技术提供了本专利技术第一方面的多金属氢氧化物吸附剂或本专利技术第二方面制备的多金属氢氧化物吸附剂用于吸附去除污染水体中的磷的用途。优选地，对于浓度15mg/L的富磷水，所述多金属氢氧化物吸附剂的用量为0.3-1.0g/L。本专利技术提供了一种多金属氢氧化物及其制备方法，实验结果表明，制备的此类除磷吸附剂，由于成分的不同，除磷率介于20％-99％。本专利技术提供的除磷吸附剂的制备方法简单，成本低廉。本专利技术具有以下优点：1)本专利技术提供的除磷吸附剂的制备方法简单，成本低廉。2)ZnxCa(2-x)-Fe系吸附剂，随着其中Ca离子含量的增加，相较常规吸附剂其表现出极好的耐碱性，可以解决在强碱性水体中吸附剂难于应用的问题3)本专利技术制备的ZnxCa(2-x)-Fe系吸附剂在pH＝7左右的常规水体中表现出极高的磷去除率。附图说明图1为本专利技术实施例1-5制得的多金属氢氧化物除磷吸附剂随着pH值变化的除磷率；图2为本专利技术实施例1-5制得的多金属氢氧化物除磷吸附剂随着时间变化的除磷率；图3为本专利技术实施例1-5制得的多金属氢氧化物除磷吸附剂的XRD谱图；图4为本专利技术实施例1、3、5制备的多金属氢氧化物除磷吸附剂吸附磷前后的Zeta电位值；图5为本专利技术实施例1-5制备的多金属氢氧化物除磷吸附剂吸附磷前后的红外光谱图(a、b、c、d、e分别是Ca2-Fe、Zn0.5Ca1.5-Fe、ZnCa-Fe、Zn1.5Ca0.5-Fe、Zn2-Fe吸附P前光谱图，A、B、C、D、E为Ca2-Fe、Zn0.5Ca1.5-Fe、ZnCa-Fe、Zn1.5Ca0.5-Fe、Zn2-Fe吸附磷后光谱图)。具体实施方式本专利技术提供了一种多金属氢氧化物的制备方法，包括以下步骤：将二价金属盐、三价金属盐和水混合，得到混合金属盐溶液；将所述混合金属盐溶液和碱溶液混合后陈化，得到悬浮液；将所述悬浮液过滤，得到沉淀物；将所述沉淀物依次进行洗涤和干燥，得到多金属氢氧化物。本专利技术将二价金属盐、三价金属盐和水混合，得到混合金属盐溶液。本专利技术对所述二价金属盐、三价金属盐和水的混合顺序没有特殊的限制，优选将所述二价金属盐和三价金属盐依次加入到水中。在本专利技术中，所述二价金属盐优选包括Zn2+或Ca2+，或者Zn2+和Ca2+。在本专利技术中，所述三价金属盐优选包括Fe3+。在本专利技术中，所述二价金属盐优选包括ZnCl2、CaCl2、Zn(NO3)2和Ca(NO3)2中的一种或多种；更优选包括CaCl2和ZnCl2中的一种或多种。在本专利技术中，所述三价金属盐优选包括FeCl3·6H2O和Fe(NO3)3·6H2O中的一种或多种，更优选为FeCl3·6H2O。在本专利技术中，所述水优选为去离子水。在本专利技术中，所述二价金属盐和三价金属盐的物质的量比优选为1-3∶1，更优选为2∶1；所述三价金属盐的物质的量和水的体积比优选为1mol∶(65-80)mL，更优选为1mol∶(67-75)mL，最优选为1mol∶70mL。得到混合金属盐溶液后，本专利技术将所述混合金属盐溶液和碱溶液混合后陈化，得到悬浮液。本专利技术优选将所述混合金属盐溶液加入到所述碱溶液中；本专利技术优选以0.7mL/min-1.3mL/min的滴加速率将混合金属盐溶液加入到所述碱溶液中，更优选为0.9mL/min-1.1mL/min，最优选为1mL/min；本专利技术优选在搅拌的条件下将混合金属盐溶液加入到碱溶液中；所述搅拌的温度优选为15℃-35℃，更优选为25℃-30℃；所述搅拌的速率优选为280r/min-320r/min，更优选为290r/min-31Or/min。在本专利技术中，所述碱溶液优选为NaOH溶液；所述NaOH溶液的摩尔浓度优选为1.5mol/L-2.5mol/L，更优选为1.8mol/L-2.2mol/L，最优选为2mol/L；所述碱溶液中碱性物质与三价金属盐的物质的量比优选为6-8∶1，更优选为6.5-7.5∶1，最优选为7∶1。在本专利技术中，所述混合金属盐溶液和碱溶液混合后陈化的温度优选为65℃-75℃，更优选为68℃-72℃，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有高效除磷作用的多金属氢氧化物，其特征在于，包含：二价金属氢氧化物和三价金属氢氧化物。
【技术特征摘要】
1.一种具有高效除磷作用的多金属氢氧化物，其特征在于，包含：二价金属氢氧化物和三价金属氢氧化物。2.根据权利要求1所述的多金属氢氧化物，其特征在于，所述二价金属包括Zn2+或Ca2+，或者Zn2+和Ca2+。3.根据权利要求1或2所述的多金属氢氧化物，其特征在于，所述三价金属包括包括Fe3+。4.根据权利要求2所述的多金属氢氧化物，其特征在于，所述二价金属来自包括ZnCl2、CaCl2、Zn(NO3)2和Ca(NO3)2中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的多金属氢氧化物，其特征在于，所述三价金属来自包括FeCl3·6H2O和Fe(NO3)3·6H2O中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的多金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1：将二价金属盐、三价金属盐和水混合，得到混合金属盐溶液；步骤2：将所述混合金属盐溶液和碱溶液混合后陈化，得到悬浮液；步骤3：将所述悬浮液...
【专利技术属性】
技术研发人员：王镜渊，叶春，汪国庆，李春华，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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