[发明专利]一种畜禽废水磷吸附剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境污染物吸附材料技术领域，具体涉及一种畜禽废水磷吸附剂及其应用。

背景技术

我国膨润土资源贮量丰富，总探明储量达24.6亿吨左右，预测资源量在80亿吨左右，居世界第一，主要集中在东北及东部沿海各省，如广西、辽宁、吉林、浙江、山东、江苏、新疆、四川、河南、内蒙等地区，但是质量较好的是位于辽宁黑山、吉林九台、浙江临安、新疆托克逊、四川仁寿、山东胶州、甘肃金昌、内蒙兴和等地。随着膨润土在各行业使用范围的不断扩大，国内外近年来也已开展了利用膨润土处理废水的各类研究，特别是应用于磷污染水体的净化处理更是受到人们的格外关注。天然膨润土杂质含量较高，杂质的存在削弱了膨润土的原有性能，使用时有一定的局限性，无法达到良好的效果，因此需要借助改性提高膨润土的吸附性能。环境矿物材料的热改性是提高其有关性能的重要手段之一。通过热改性，可以改变环境矿物材料的化学组成、物理性质，从而提高其本身就具有的某种或某些技术性能。在膨润土众多改性工艺中，加热改性法方法相对简单且便于操作，在实际运用中被广泛采纳。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种畜禽废水磷吸附剂，采用加热处理天然膨润土材料，通过改变矿物特性提高其对磷污染水体的吸附净化性能。本发明的另一目的是提供一种上述畜禽废水磷吸附剂的应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种畜禽废水磷吸附剂，由以下步骤制备而成：

1)称取不同膨润土矿物材料于离心管中，在20±1℃的恒温条件下，加入含磷浓度模拟废水；震荡1-4h，静置12-36h，离心分离上清液，测定磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的膨润土；

2)称取吸附容量较高的膨润土于马弗炉中煅烧1-4h，取出冷却，过100目筛，得热改性样品，即为畜禽废水磷吸附剂。

步骤1)中，称取不同膨润土矿物材料0.5g于150mL离心管中。

步骤1)中，模拟废水中磷浓度为50mg/L。

步骤1)中，180r/min震荡1-4h，静置12-36h，4 000r/min离心10min，分离上清液。

步骤2)中，膨润土于马弗炉中煅烧温度为400℃～500℃。

一种制备所述的畜禽废水磷吸附剂的方法，包括以下步骤：

1)称取不同膨润土矿物材料于离心管中，在20±1℃的恒温条件下，加入含磷浓度模拟废水；震荡1-4h，静置12-36h，离心分离上清液，测定磷的含量，根据浓度的变化，计算其吸附磷素的数量，筛选出磷吸附容量较高的膨润土；

2)称取吸附容量较高的膨润土于马弗炉中煅烧1-4h，取出冷却，过100目筛，得热改性样品，即为畜禽废水磷吸附剂。

所述的畜禽废水磷吸附剂在畜禽废水磷吸附中的应用。

所述的应用，将调节畜禽废水的pH值为9，吸附剂对废水中的磷进行吸附。

有益效果：与现有技术相比，本发明的利用膨润土制备出畜禽废水吸附剂，明显提高了膨润土对磷的吸附性能，结果证实，当煅烧温度低于400℃时，热改性膨润土对磷的吸附性能随着温度的升高缓慢增加；当煅烧温度由400℃升高到500℃时，其对磷的吸附性能变化不大；而煅烧温度由500℃升高到800℃时，其对磷吸附性能呈逐渐降低趋势。其中，在400℃～500℃间，膨润土对磷的吸附性能最佳，在磷初始浓度分别为400mg/L时，热改性膨润土对磷的饱和吸附量约为0.59mg/g。

附图说明

图1是天然膨润土的磷吸附能力比较结果图；

图2是不同温度改性膨润土的磷吸附容量比较图；

图3是天然与热改性膨润土对磷的等温吸附线的结果图；

图4是500℃热改性膨润土对磷的吸附动力学曲线的结果图；

图5是500℃热改性膨润土净化磷污染水体的pH影响曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1畜禽废水磷吸附剂的制备