[发明专利]一种利用负载水合氧化铁的凹凸棒石深度吸附除磷的方法

说明书

一种利用负载水合氧化铁的凹凸棒石深度吸附除磷的方法，(1)制备粒径2～6mm的负载水合氧化铁的凹凸棒石吸附剂，工艺涉及凹凸棒石纯化、改性及造粒；(2)将吸附剂颗粒装填至吸附装置中，使含磷废水流经除磷装置，调控进出水流量保证停留时间使吸附剂与含磷废水充分接触而将磷吸附固定于吸附剂表面。当吸附量达到饱和时，通过氢氧化钠溶液浸泡使吸附剂获得再生。本发明有益效果在于：吸附剂合成工艺简单、可操作性强；吸附装置简易，可实现废水的自流处理，处理后出水磷浓度小于0.1ppm，在磷排放总量定量下可增加此类废水排放量；吸附剂可再生利用，由此既能满足环保要求，又可有效地降低处理成本。

技术领域

本发明涉及含磷废水处理技术领域，特别是涉及一种合成吸附剂的深度除磷的方法。

背景技术

当前，随着越来越多的生活污水、工业废水排入水体中，水体富营养化程度日益加剧。对于内陆水体而言，磷是使富营养化的主要限制元素。因此，严格控制污染源、处理排放污水、降低排放污水中的磷含量已成为防止水体富营养化、水体污染治理的重要解决途径。

对于高磷浓度废水一般是通过化学沉淀法处理，去除率很高，但运行成本高，产生大量的难处理污泥，易造成二次污染，同时当水中磷浓度很低时，处理剂中金属离子形成溶胶，很难通过沉淀将磷酸盐从废水中分离出来，进而难以达到《城镇污水处理污染物排放标准》中对于出水总磷TP排放要求(一级B排放标准TP≤1ppm，一级A排放标准TP≤0.5ppm)。

相对而言，吸附法可高效去除低浓度溶液中的特定溶质，具有能耗低、工艺简单、运行稳定等优点。吸附除磷是利用吸附剂的大比表面积，通过表面的附着吸附、离子交换与表面沉淀过程，实现废水中磷的分离而达到除磷目的，同时通过进一步解析脱附可回收磷而能够资源再利用。因而，吸附法的实施关键在于吸附剂的选用，需要吸附剂吸附性能优异，自身性能稳定、机械强度高、可再生、价格低廉材料易得。

铁吸附剂吸附性能较好，铁盐材料易得、价格便宜，具有较好的除磷效果。但使用消耗量大，且材料一般为粉末状难以回收而易造成二次污染，通常只有将其负载于机械强度大的载体上才能发挥实际操作处理效果。凹凸棒石是具有纳米通道结构的天然纳米结构矿物材料，来源广泛、价格低廉，具有非常大的比表面积与离子交换能力，而对磷有一定吸附能力，但吸附容量很低、去除率不高，仅通过单一吸附介质难以达到实际吸附效果。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种利用负载水合氧化铁的凹凸棒石深度吸附除磷的方法。本发明中将水合氧化铁负载至凹凸棒石上制备了一种高吸附性能的合成吸附剂，并利用此吸附剂进行深度除磷，实现出水磷浓度处于0.1ppm以下，同时可通过再生回收利用磷资源。

本发明的技术方案如下：

一种利用负载水合氧化铁的凹凸棒石深度吸附除磷的方法，包括以下步骤：

(1)负载水合氧化铁的凹凸棒石吸附剂的制备；

(2)深度吸附除磷及再生。

其中负载水合氧化铁的凹凸棒石吸附剂的制备涉及以下工序：

(1)凹凸棒石纯化

将粉磨、筛分后的粗凹凸棒石与稀盐酸混合，搅拌一段时间后，使用蒸馏水洗涤pH至中性，真空干燥后研磨成粉末即得纯化凹凸棒石；

(2)负载水合氧化铁

将硝酸铁粉末与纯化后的凹凸棒石粉末混合，加水搅匀后使用稀氨水调节溶液pH至不再产生沉淀为此，熟化后将沉淀反复水洗至pH达到中性，随后烘干得负载水合氧化铁的凹凸棒石粉末；

(3)造粒

将(2)中干燥后粉末与玻璃粉粘结剂、淀粉造孔剂固相混合均匀，加水、乙醇搅匀成团、陈化，使用造粒装置制得球形颗粒，干燥后即得粒径2～6mm的负载水合氧化铁的凹凸棒石颗粒吸附剂。