一种除磷吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤，将氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌后加水水化得到胚体，胚体经养护、破碎、冲洗、改性和烘干后得到所述除磷吸附剂。本发明专利技术制备的新型高效除磷吸附剂，其价格较纯金属氧化物制备的吸附剂低廉、吸附容量高、产泥量小，弥补了单纯使用氧化铝作为吸附剂的劣势。

Preparation method of phosphorus removal adsorbent

The invention discloses a method for preparing phosphorus adsorbent, which comprises the following steps, the alumina, cement and water retaining agent after mixing with water from the embryo, the embryo after curing, crushing, washing, and drying to obtain the modified the phosphorus adsorbent. The novel high efficiency phosphorus removal adsorbent prepared by the invention has the advantages of relatively pure price, low adsorption capacity of the metal oxide preparation, high adsorption capacity and little mud yield, thereby making up for the disadvantage of using alumina as an adsorbent simply.

【技术实现步骤摘要】
一种除磷吸附剂的制备方法
本专利技术属于环境保护水处理
，涉及水中磷去除，特别涉及一种针对水厂新型高效除磷吸附剂的制备合成方式。
技术介绍
氮磷元素进入水体，最直接的后果就是引起水体富营养化，目前，除磷的主要方法有化学沉淀法、生物法、生态法、吸附法等。化学沉淀法和生物法是目前较为广泛应用的除磷方法，但化学法存在费用高，易产生二次污染的问题；生物法则运行操作条件较为严格，效果不稳定，出水容易出现不达标的问题；生态法是利用土地和湿地来去除废水中的磷，实际上是利用植物吸收降解磷，该法目前实例不多，而且处理效果和工艺设计都有待进一步探讨；而吸附法具有容量大、耗能少、污染小、去除快、可循环等优点，同时通过解吸还可以达到充分利用吸附剂以及回收磷资源的目的。因此使用吸附法除磷特别重要，而吸附剂的制备和选择也很关键。现阶段对于制备吸附剂方法众多，有负载法，交联法等等，但是制备过程存在较复杂，且吸附效果不佳，成本高，无法大规模工程应用等情况。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术的目的在于，提供一种除磷吸附剂的制备方法，本专利技术制备的高效除磷吸附剂具有良好的除磷吸附性能以及较好的机械强度，可在较低的生产成本下有效去除废水中的磷，降低水中磷含量，减少对水环境的污染。为实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案：一种除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤，将氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌后加水水化得到胚体，胚体经养护、破碎、冲洗、改性和烘干后得到所述除磷吸附剂。所述氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌前，将水泥进行研磨处理过200目筛，氧化铝过100目筛。所述氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌时，氧化铝和水泥的混合为质量比0.8～1:0.75～1.75，保水剂的添加量为氧化铝和水泥总质量的5～6‰。优选的，所述氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌时，氧化铝和水泥的混合为质量比1:1或者1:1.5。所述加水水化时水添加量与水泥的质量比为0.8～0.9:1。所述保水剂包括羟丙基甲基纤维素醚。所述改性时的改性剂为质量分数10％的Al2(SO4)3溶液。所述冲洗包括在水下连续冲洗，调节pH为中性；所述烘干包括在100～120℃下烘2～3h。本专利技术的高效除磷吸附剂，具有以下优点:1.本专利技术制备的新型高效除磷吸附剂，其价格较纯金属氧化物制备的吸附剂低廉(工业氧化铝一吨2000元左右，普通硅酸盐水泥一吨400元左右，若以氧化物和水泥1:1的比例制备，那么制备成本为每吨1200元，而活性氧化铝一吨6000元左右)、吸附容量高(根据文献记载，活性氧化铝对磷的最大吸附为5.83mg/g，进行理论拟合活性氧化铝对水中的磷的最大吸附容量为20.88mg/g，其吸附量比较高的吸附剂都是氧化镧，氧化锆负载等，成本较高且制备方式复杂)、产泥量小，弥补了单纯使用氧化铝作为吸附剂的劣势。2.本专利技术制备的新型高效除磷吸附剂性质优良，具有表面粗糙、孔隙率高、微孔结构分布丰富、比表面积更大、强度高等优点，适合作为水厂的各种构筑物和湖泊河流的除磷吸附剂广泛推广应用。3.本专利技术制备的除磷吸附剂应用范围较广，经试验发现该种吸附剂在进行除磷的同时，也可以进行其他污染物的去除，如氟的去除，重金属铅铜等的去除，具有较大的优势。相比其他种类吸附剂，其除磷吸附容量和吸附速度远大于其他，延长了吸附剂的使用寿命，有效地降低了除磷吸附剂成本。附图说明图1为实施例5吸附前除磷吸附剂的SEM图。图2为实施例5吸附后除磷吸附剂的SEM图。图3为实施例5的吸附动力学图。以下结合附图进行具体说明。具体实施方式下面结合实施例及实施例的拓展对本专利技术做进一步详细说明，需要说明的是，本专利技术不限于以下实施例。目前在金属氧化物吸附水中磷这一领域，活性氧化铝应用最多，且是一种多孔的吸附材料，而水泥中也含有一定量的氧化铝，两者以某种造粒方式进行结合，氧化铝含量增多，对于吸附磷有重要意义。对于吸附剂而言，水化主要是为了提高吸附剂的强度；养护是在水化的基础上，参考公路水泥混凝土路面等等，进行一定的养护，是为了更好的展现吸附剂的强度性能。本专利技术所述养护为建筑领域所指的常规养护，例如用塑料薄膜覆盖并喷洒水雾养护10～15天。本专利技术养护过后的胚体经破碎、筛分后得粒径为0.6～3mm的颗粒，实际上包括粒径为0.6～1.5mm的小粒径和1.5～3mm的大粒径颗粒。实施例1：本实施例提供一种除磷吸附剂的制备方法，除磷吸附剂的原料及配比为：氧化铝：200g，水泥粉末：187.5g，水：150g，羟丙基甲基纤维素醚HPMC：1.938g，质量分数10％的Al2(SO4)3溶液。具体制备步骤为：(1)混合搅拌：将配方中的水泥粉末进行研磨处理并过200目筛，氧化铝过100目筛后混合，并加入HPMC搅拌均匀；(2)水化：将上述混匀后的物料加水水化，拌合均匀；(3)养护：水化过后的胚体在常温常压下用塑料薄膜覆盖并喷洒水雾养护10天；(4)破碎筛分：将上述养护过后的胚体经破碎、筛分后得粒径为0.6～1.5mm、1.5～3mm的颗粒。(5)冲洗：将上述筛分后的颗粒在自来水下连续冲洗90天，调节pH为中性；(6)改性：将上述淘洗后的颗粒置于质量分数为10％的Al2(SO4)3溶液中，连续搅拌5h。(7)烘干：将上述改性后的颗粒取出在100℃下烘2h得到吸附剂。实施例2：本实施例提供一种除磷吸附剂及其制备方法，除磷吸附剂的原料及配比为：原料为：氧化铝：500g，水泥：1094g，水：984.6g，羟丙基甲基纤维素醚HPMC：9.564g，质量分数10％的Al2(SO4)3溶液。具体制备步骤如下：(1)混合搅拌：将配方中的水泥粉末进行研磨处理并过200目筛，氧化铝过100目筛后混合，并加入HPMC搅拌均匀；(2)水化：将上述混匀后的物料加水水化，拌合均匀；(3)养护：水化过后的胚体在常温常压下用塑料薄膜覆盖并喷洒水雾养护15天；(4)破碎筛分：将上述养护过后的胚体经破碎、筛分后得粒径为0.6～1.5mm、1.5～3mm的颗粒。(5)冲洗：将上述筛分后的颗粒在自来水下连续冲洗100天，调节pH为中性；(6)改性：将上述淘洗后的颗粒置于质量分数为10％的Al2(SO4)3溶液中，连续搅拌6h。(7)烘干：将上述改性后的颗粒取出在100℃下烘2h得到吸附剂。实施例3：本实施例提供一种除磷吸附剂及其制备方法，除磷吸附剂的原料及配比为：氧化铝：200g，水泥粉末：150g，水：120g，羟丙基甲基纤维素醚HPMC：1.75g，质量分数10％的Al2(SO4)3溶液。具体制备步骤为：(1)混合物料：将配方中的水泥粉末进行研磨处理并过200目筛，氧化铝过100目筛后混合，并加入HPMC搅拌均匀；(2)水化：将上述混匀后的物料加水水化，拌合均匀；(3)养护：水化过后的胚体在常温常压下用塑料薄膜覆盖并喷洒水雾养护10天；(4)破碎筛分：将上述养护过后的胚体经破碎、筛分后得粒径为0.6～1.5mm、1.5～3mm的颗粒。(5)冲洗：将上述筛分后的颗粒在自来水下连续冲洗90天，调节pH为中性；(6)改性：将上述淘洗后的颗粒置于质量分数为10％的Al2(SO4)3溶液中，连续搅拌5h。(7)干燥：将上述改性后的颗粒取出在100℃下烘2h得到吸附剂。实施例4：本实施例提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除磷吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌后加水水化得到胚体，胚体依次经养护、破碎、冲洗、改性和烘干后得到所述除磷吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种除磷吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌后加水水化得到胚体，胚体依次经养护、破碎、冲洗、改性和烘干后得到所述除磷吸附剂。2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌前，将水泥进行研磨处理过200目筛，氧化铝过100目筛。3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌时，氧化铝和水泥的混合为质量比0.8～1:0.75～1.75，保水剂的添加量为氧化铝和水泥总质量的5～6‰。4.如权利要求1所述制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：任勇翔，查正林，王满，钱壮，杨垒，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61