[发明专利]一种IDS螯合型吸附剂及其金属螯合型吸附剂的除磷应用

说明书

本发明公开的IDS螯合型吸附剂、IDS金属螯合型吸附剂的除磷应用，属于吸附法除磷技术领域。含有的亚氨基二琥珀酸(IDS)官能团具有很强的金属离子螯合能力，其对金属离子的螯合强度可与EDTA媲美。因此，将IDS键合到硬基质硅胶或软基质树脂上，一方面克服EDTA作为游离吸附剂脱磷的不足；另一方面又可改善现有螯合树脂的脱磷效果。与常用的IDA螯合型吸附剂、IDA金属螯合型吸附剂相比，该吸附剂无论是用于水相中无机磷的去除，还是油脂中有机磷的脱除，均表现出更优的效果。由此可见，本发明在水油两相体系中磷的去除方面有着十分重要的应用价值和意义。

技术领域

本发明属于吸附法除磷技术领域，具体涉及一种IDS螯合型吸附剂及其金属螯合型吸附剂的除磷应用。

背景技术

磷元素及含磷化合物在生命活动中起到了极其重要的作用。磷是植物生长发育中不可或缺的主要元素之一，也是植物体内许多重要有机化合物的主要成分；动物通过食物获得可溶性磷酸盐，用以构成牙齿及骨骼组织等。在自然界中，磷主要以磷酸盐及磷脂的形式存在。然而，水体中的含磷物质超标，易致使水体富营养化作用，对生态环境造成破坏；而油脂中磷脂的存在，亦会造成成品油质量下降、影响油脂精炼的后续工艺等问题。因此，探索有效的水相及油相除磷方法有着十分重要的意义。

目前，国内外报道水相中除磷的技术有很多，主要包括化学沉淀法、生物法、膜技术法、吸附法等。吸附法因吸附速度快、选择吸附性好、可循环利用、环境友好、廉价等优点，已经成为废水除磷的热门技术。常用的吸附材料包括活性炭、粉煤灰以及各类天然或者改性复合吸附剂。此外，金属螯合型吸附剂在除磷方面的应用也得到了广泛的关注。常用的螯合吸附剂包括AER-Fe(III)型、RGP-Zr(IV)以及PLE-La(III)型。这些吸附剂的官能团分别是亚氨基，亚氨基二乙酸和磷酸基。由于所采用的官能团均不能对金属离子形成强配位，因此除磷效果有待改进，无法被广泛应用。使得当前吸附法研究的热点仍然集中在新型高效吸附剂的开发方面。

油脂中磷的脱除方法常见的有水化脱磷、酸法脱磷、SOFT脱磷、酶法脱磷。这些脱磷方法，总体思路都是通过加入某种特定的物质，使油脂中的非水化磷脂转化为水化磷脂，然后通过水化脱胶的方式除去磷脂。

美国专利US6015915公开了一种高效的油脂脱磷工艺(业内称为SOFT脱磷工艺)，该工艺充分利用了EDTA对金属离子的强螯合特性。然而该工艺存在的主要缺点是价格昂贵的EDTA以溶剂形式存在，无法重复利用，且工艺复杂操作成本高。为了克服上述现有技术存在的缺陷，人们提出了树脂法脱磷的方法。但所提及的螯合型树脂主要的官能团为亚氨基二乙酸(IDA)。与EDTA相比，IDA对金属离子的螯合能力适中，因而就影响了油脂中磷的脱除效果。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种IDS螯合型吸附剂、IDS金属螯合型吸附剂的除磷应用，其中IDS螯合型吸附剂适用于油相脱磷，IDS金属螯合型吸附剂适用于水相脱磷。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开的一种IDS螯合型吸附剂作为除磷吸附剂的应用，所述IDS螯合型吸附剂的结构如下：

其中，为硬基质或软基质；R为间隔臂。

优选地，所述硬基质为硅胶；软基质为琼脂糖、聚苯乙烯、脲醛或纤维；间隔臂为γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、环氧氯丙烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯或苯乙烯氯甲基。

优选地，所述IDS螯合型吸附剂用于吸附油脂中的有机磷。

优选地，含硬基质的IDS螯合型吸附剂能够吸附低含量毛油中的磷；含软基质的IDS螯合型吸附剂能够吸附高含量毛油中的磷。

本发明还公开了一种IDS金属螯合型吸附剂作为除磷吸附剂的应用，所述IDS金属螯合型吸附剂的结构如下：