一种去水体有效磷离子交换剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种去水体有效磷离子交换剂的制备方法，属于环境保护技术领域。其主要通过在沸石中加入配置好的氯化镧溶液和氯化铝溶液，同时加入沉淀剂进行沉淀反应，加热得到固体状沉淀。将固体状沉淀抽滤、蒸馏水洗涤，干燥后煅烧得到产品去水体有效磷离子交换剂。主要利用对水生生物和人体无害的多种化学物质，通过离子交换作用、络合作用，快速去除水体中有效磷，从而控制水体的富营养化。所述离子交换剂使用方便，不受环境条件和气候因素的影响，使用量小；使用后见效快且效率高，可显著去除水体有效磷，有效控制水体富营养化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于环境保护

技术介绍
富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。在自然条件下，随着河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积，湖泊会从贫营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，这是一种极为缓慢的过程。但由于人类的活动， 将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，使生物种群的种类、数量发生改变，破坏了水体的生态平衡。调查表明，在28个国控重点湖(库)中，满足II类水质的2个、III类的6个、IV类的4个、V类的5个、劣V类的11个，主要污染指标为总氮和总磷。我国大部分城市湖泊已处于富营养化或超富营养化状态随着环境问题不断凸显和人们对环境问题的日益重视，目前对富营养化湖泊的治理工作正在世界范围内全面开展。水体富营养化治理措施主要包括外源性污染控制和内源性污染控制两个方面。目前很多湖泊的外源性污染已经得到很好的控制或缓解，而内源性污染的控制方法仍在积极的探索之中。由于水体富营养化的主要表现形式为过量营养元素 (氮、磷等，尤其是磷)引起的藻类过度生长，而沉积物中累积的氮、磷(内源性氮、磷负荷) 在适宜条件下就会重新释放到水体，造成二次污染，延续水体的富营养化过程，并加剧水体的恶化，即使外源性污染负荷削减，内源性污染亦能阻碍湖泊水质的改善。因此在外源性污染得以有效控制的情况下，沉积物中营养物质的释放是导致水体富营养化的一个重要因子。而且，对太湖水体富营养化的研究表明，在浅水湖泊中，沉积物的内源释放是上覆水体的重要磷源；太湖内源性动态释磷总量每年约为425. 8t，占入湖总磷的15%。在采取截流减排等措施的情况下，内源性释磷问题成为影响太湖富营养化的重要因素之一。控制水质内源性污染的技术按其性质可划分为化学法、物理法、生物法等。其中物理处理技术主要包括底泥疏浚、人工曝气；生物法主要是植物修复技术和以渔治水的生物操纵技术；化学修复技术主要包括化学絮凝技术和化学除藻技术。上述修复技术在控制水体内源性污染方面都取得了一定的成效，但也显示出一定的弊端，如底泥疏浚技术，由于挖泥过程的搅动会导致局部区域底泥中污染物的释放和扩散，因此底泥疏浚会在一段时间内加剧二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种快速去除水体有效磷的离子交换剂。通过离子交换法，利用络合剂、吸附剂、交换剂等化学物质，经合理组配，以降低水体中有效磷含量，控制水体富营养化。本专利技术的技术方案，其特征是步骤如下其配方比例按重量份数计(1)配置金属离子溶液取无水氯化镧固体5-10份，用蒸馏水配置成浓度为 0. 1-1. 5mol/L的氯化镧溶液；取氯化铝固体5_10份，用蒸馏水配置成0. 1-1. 5mol/L的氯化铝溶液；将上述配置好的氯化镧溶液和氯化铝溶液完全混合后得到金属离子总浓度为 0. 3 1. 5mol/L的混合溶液。(2)配置沉淀剂溶液取沉淀剂10-20份，用蒸馏水配置成浓度为0. 5-lmol/L的沉淀剂溶液。(3)沉淀反应在反应器中加入60-80份沸石，同时将步骤⑴配置的所述混合溶液和步骤(2)配置的所述沉淀剂溶液加入反应器，滴加时保持混合体系pH值为7-10，加热维持温度60-80°C ；滴加完毕后保持反应体系温度60-80°C加热2-6h，使沉淀老化，得到固体状沉淀；将固体状沉淀抽滤、蒸馏水洗涤，100-12(TC干燥。(4)煅烧将步骤(3)处理所得固体状沉淀在300-600°C煅烧2_8h后包装入库，得到产品去水体有效磷离子交换剂。所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸胺、碳酸氢胺或尿素中的一种或多种。上述物质可单独或混合使用，混合使用时其比例不限；所述沉淀剂在制作过程中起沉淀作用，可蒸馏水洗涤除去，不出现在制成的产品去水体有效磷离子交换剂中。本专利技术的有益效果本专利技术利用对水生生物和人体无害的多种化学物质，通过离子交换作用、络合作用，快速去除水体中有效磷，从而控制水体的富营养化。本专利技术的离子交换剂使用方便，不受环境条件和气候因素的影响，使用量小；使用后见效快且效率高，可显著去除水体有效磷，有效控制水体富营养化。具体实施例方式下面本专利技术将结合具体实施例作进一步描述实施例1 ，其特征是步骤如下其配方比例按重量份数计(1)配置金属离子溶液取无水氯化镧固体5g，其余用蒸馏水配置成浓度为 0. 5mol/L的氯化镧溶液；取氯化铝固体5g，其余用蒸馏水配置成浓度0. 5mol/L的氯化铝溶液；将氯化镧溶液和氯化铝溶液混合得到混合溶液，混合溶液金属离子浓度为0. 5mol/L。(2)配置沉淀剂溶液取碳酸钠20g，其余用蒸馏水配置成浓度为lmol/L的沉淀剂溶液。(3)沉淀反应在反应器中加入70g沸石，同时将步骤(1)配置的混合溶液和步骤 (2)配置的沉淀剂滴入沸石中，滴加时保持混合体系pH值为10，加热维持温度70°C ；滴加完毕后保持反应体系温度70°C加热6h，使沉淀老化，得到固体状沉淀；将固体状沉淀抽滤、 蒸馏水洗涤，100-12(TC干燥。(4)煅烧将步骤(3)处理所得固体状沉淀在500°C煅烧4h后包装入库，得到产品去水体有效磷离子交换剂。 实施例2 —种去水体有效磷离子交换剂的制备方法，其特征是步骤如下其配方比例按重量份数计(1)配置金属离子溶液取无水氯化镧固体8g，其余用蒸馏水配置成浓度为lmol/L的氯化镧溶液；取氯化铝固体8g，其余用蒸馏水配置成浓度lmol/L的氯化铝溶液；将氯化镧溶液和氯化铝溶液混合得到混合溶液，使混合溶液的金属离子总浓度为lmol/L。(2)配置沉淀剂溶液取尿素8g，氢氧化钾5g，其余用蒸馏水配置溶质总浓度为 0. 8mol/L的沉淀剂。 (3)沉淀反应在反应器中加入71g沸石，同时滴加步骤(1)配置的混合溶液和步骤(2)配置的沉淀剂，滴加时保持混合体系PH值为8，加热维持温度80°C ；滴加完毕后保持反应体系温度80°C加热4h，使沉淀老化，得到固体状沉淀；将固体状沉淀抽滤、蒸馏水洗涤，100-120°C 干燥。(4)煅烧将步骤(3)处理所得固体状沉淀在600°C煅烧2h后包装入库，得到产品去水体有效磷离子交换剂。实施例3 —种去水体有效磷离子交换剂的制备方法，其特征是步骤如下其配方比例按重量份数计(1)配置金属离子溶液取氯化镧固体10g，其余用蒸馏水配置成浓度为0. 3mol/L 的氯化镧溶液；取氯化铝固体10g，其余用蒸馏水配置成浓度0. 3mol/L的氯化铝溶液；将氯化镧溶液和氯化铝溶液混合得到混合溶液，使混合溶液的金属离子总浓度为0. 3mol/L。(2)配置沉淀剂溶液取碳酸氢铵10g，其余用蒸馏水配置溶质浓度为0. 5mol/L的沉淀剂。(3)沉淀反应在反应器中加入70g沸石，同时滴加步骤(1)配置的混合溶液和步骤(2)配置的沉淀剂，滴加时保持混合体系pH值为9，加热维持温度6°C ；滴加完毕后保持反应体系温度60°C加热4h，使沉淀老化，得到固体状沉淀；将固体状沉淀抽滤、蒸馏水洗涤，100-120°C 干燥。(4)煅烧将步骤(3)处理所得固体状沉淀在500°C煅烧8h后包装入库，得到产品去水体有效磷离子交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种去水体有效磷离子交换剂的制备方法，其特征是步骤如下：其配方比例按重量份数计：（１）配置金属离子溶液：取无水氯化镧固体５－１０份，其余用蒸馏水配置成浓度为０．１－１．５ｍｏｌ／Ｌ的氯化镧溶液；取氯化铝固体５－１０份，其余用蒸馏水配置成浓度０．１－１．５ｍｏｌ／Ｌ的氯化铝溶液；将上述配置好的氯化镧溶液和氯化铝溶液完全混合后得到金属离子总浓度为０．３～１．５ｍｏｌ／Ｌ的混合溶液；（２）配置沉淀剂溶液：取沉淀剂１０－２０份，其余用蒸馏水配置成浓度为０．５－１ｍｏｌ／Ｌ的沉淀剂溶液；（３）沉淀反应：在反应器中加入６０－８０份沸石，同时将步骤（１）配置的所有混合溶液和步骤（２）配置的所有沉淀剂溶液加入反应器，滴加时保持混合体系ｐＨ值为７－１０，加热维持温度６０－８０℃；滴加完毕后保持反应体系温度６０－８０℃加热２－６ｈ，使沉淀老化，得到固体状沉淀；将固体状沉淀抽滤、蒸馏水洗涤，１００－１２０℃干燥；（４）煅烧：将步骤（３）处理所得固体状沉淀在３００－６００℃煅烧２－８ｈ后包装入库，得到产品去水体有效磷离子交换剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李永丹，徐跑，陈家长，张田，陈鸿，黎春晖，孟顺龙，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院淡水渔业研究中心，定州市荣鼎水环境生化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：32