[发明专利]一种水体深度除磷的可再生吸附材料、制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种水体深度除磷的可再生吸附材料、制备方法及其应用，本发明在材料的制备过程中加入碳化步骤，碳源材料包裹在材料表面焙烧碳化后一方面可增加表面的粗糙度从而提高比表面积，另一方面可以一定程度上提高材料的抗酸碱能力，延长材料的使用寿命，有利于多次再生使用。本发明制备的磷吸附材料的吸附性能优异，特别适用于对含总磷浓度较低的废水进行深度处理。与现有技术相比，本发明制备的材料磷去除效率高、使用寿命长，而且，材料再生方法简单，再生效果优异，材料经过20次再生，再生率仍保持在70％以上。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种水体深度除磷的可再生吸附材料、制备方法及其应用。

背景技术

磷含量过高导致的水体富营养化已成为全世界共同面临的环境问题。目前，国内外常用的除磷方法包括化学沉淀法、离子交换法、生物法、吸附法等。

化学沉淀法因为除磷效率较高，操作简单，对操作人员要求低等原因是目前使用最广泛的方法，但同时产生的泥量大，容易造成二次污染，且难于处理。离子交换法虽然去除率高，但离子交换树脂价格较贵，运行费用较高。生物法运行费用较低，且在最佳工艺参数条件下对磷的去除率较高，但其除磷的波动性较大，去除效果不稳定，当废水中有机物含量较低或磷含量较高时，出水很难满足磷的排放标准，往往需要进行深度处理。吸附法由于具有占地面积小、工艺简单、操作方便等优点，特别适用于低浓度污水的处理而备受关注。

活性氧化铝比表面积高，价格适中，是一种在水处理应用领域有着广泛应用前景的吸附材料。但其耐酸碱腐蚀能力差，使用过程中容易消耗，影响了使用寿命，因而在一定程度上限制了应用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种水体深度除磷的可再生吸附材料，比表面积大。

本发明还提供了一种水体深度除磷的可再生吸附材料的制备方法，加入碳化步骤，可以延长材料的使用寿命，有利于多次再生使用。

本发明还提供了一种水体深度除磷的可再生吸附材料用于水体中低浓度磷深度治理。

本发明提供的一种水体深度除磷的可再生吸附材料，包括以下重量份原料：

100份活性氧化铝球、5-20份铁盐、1-4份铈盐、2-8份尿素、3-6份铝溶胶、60-70份稀硝酸溶液、5-10份碳源材料、0.2-1份黏结剂及60-180份水。

所述的活性氧化铝球为γ-活性氧化铝，比表面积≥300m²/g，球体直径为3-5mm。

所述的铁盐为九水合硝酸铁或四水合醋酸铁中的一种。

所述的铈盐为六水合硝酸铈或五水合醋酸铈中的一种。

所述的铝溶胶，为酸性铝溶胶，氧化铝含量为20-30％，pH 2-3。

所述的稀硝酸溶液的中硝酸的质量含量为2-5％。

所述的碳源材料为葡萄糖、蔗糖或柠檬酸中的一种或几种混合。

所述的黏结剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚偏氟乙烯中的一种或几种混合。

本发明提供的一种水体深度除磷的可再生吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

1)溶液配制：按重量称取配方量尿素、铁盐和铈盐，溶于配方量水中，得到混合溶液；

2)改性活性氧化铝球：称取配方量的活性氧化铝球与步骤1)制备的混合溶液搅拌下混合，然后干燥，得到改性后的活性氧化铝球；

3)将配方量的碳源材料、粘结剂与稀硝酸溶液，混合搅拌，然后加入配方量的铝溶胶，混合搅拌，得到混合物料；