[发明专利]一种脱除水中微量磷的吸附材料的制备及其使用方法

说明书

本发明属于水处理领域，涉及一种水中微量磷的深度净化技术，本发明利用大蒜废弃物作基础本原料，粉碎、筛分成粒度小于2mm的颗粒物，经过水及有机酸或小分子酸反复浸泡、沥干，将经沥干处理得到的颗粒材料均分为两份，一份烘干得到A原料。一份不烘干，将不烘干的颗粒材料反复浸泡于含有高价金属离子中负载上高价金属离子后再沥干、烘干得到B原料。将A原料和B原料，按照质量比1：1的比例进行均匀混合、筛分后即可得到能够除磷的复配吸附材料。本发明一次性制作成同时兼具使水介质酸化和吸附水中微量磷的生物材料，避免了使用过程中另外单独添加酸试剂带来的麻烦，以及直接使用负锆生物吸附材料脱磷效果偏低的弊端，实现了一次性投入即可高效率吸附脱磷的目的。

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种水中微量磷的深度净化技术，具体地是利用大蒜废弃物作基础本原料，负载高价金属离子以及和负载酸的生物质材料搭配组合制作的复合吸附材料，可以采用直接投放式的吸附方法实现水中微量磷的强化吸附净化效果。

技术背景

磷是典型的富营养化元素，导致水体(湖泊、海湾、池塘)中的杂草疯狂生长，耗尽水体中的可溶解氧，从而干扰水生物系统的生态平衡。因此而会影响到水产养殖、生物多样性乃至对人类生存的环境的恶化造成负面作用。由于磷是很多工业应用的重要元素，因此大量排放的含磷工业废水，难以避免地会进入到自然界中，导致以上生态灾害。近年来，在广大农村地区，由畜禽养殖造成的粪便引起的水土磷元素超标现象日益严重，更加加重了生态环境的负担，因此必须加以设法予以脱除和净化，防止水体富营养氧化造成的生态灾难。另一方面，全球的高品位磷矿石资源越来越少，据估计，仅够全球再生产利用几十年。因此，开发先进高效的回收技术，经济方便地提取进入自然环境中的磷资源，对于世界农业经济的良性和可持续发展具有重大意义。

现有的从废水中提取磷的方法主要有化学沉淀法、结晶法(磷酸铵镁MAP、羟基磷酸钙HAP)、生化法和吸附法等。这些方法在工业上都是较为成熟的脱磷方法，但是在提取效率和经济成本方面而言，则各有长处，一般都随着磷元素的浓度高低来选择合适的提磷方法。随着环境控制的标准越来越严格，传统的提磷方法越来越难以满足新标准的要求，客观上对更加先进的深度脱磷技术提出了迫切的需求。GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准共要求指标12项，其中总磷是常规重点控制的污染物之一，其合格指标是要小于0.5mg/L，这是对现有处理技术提出了非常严格的要求。则沉淀法、结晶法、生化法都难以实现这个标准，而吸附法则是最有竞争优势的候选技术之一。

废水中磷元素的深度净化提取，关键在于高性能吸磷材料的制备。常见的吸附磷的材料有无机矿物原料如沸石、层状氧化物等，高分子树脂如阴离子树脂等，但是从成本、效果等多方面比较，则生物吸附可能具有更好的竞争性。而生物材料的选择、改型乃至使用方法等，是决定其能否具有突出竞争性的关键诀窍。由于生物质材料本身特性的限制，其在处理净化某些水介质中的特定污染物时，往往难以同时满足吸附最佳效果所需的功能性要求。此时，除了制备复合功能吸附材料外，也可以与可以提供别的特殊功能的材料搭配使用，但是前提是便捷、便宜，否则，将显著降低生物吸附材料自身最突出的优势——便宜。这是本发明专利拟公开的一种新型的组配功能复合吸附材料的制备及使用方法的初衷。

发明内容

本发明公开了一种新材料的生产和使用方法，可以用于水中几个～几十个ppmv级别的磷的深度净化脱除，从而实现磷的深度脱除。

一种脱除水中微量磷的吸附材料的制备方法，制备步骤如下：

1)采集大蒜废弃物，包括叶、杆、茎、须、蒂等部位，以水洗涤干净后，晒干备用；

2)采用粉碎、筛分，得到粒度小于2mm的颗粒物；

3)将步骤2)所述颗粒物浸泡于水中，每间隔2小时，翻动一次，令其充分地溶解出其中的可溶性小分子组分，1天之后，换水继续浸泡，如此反复操作5轮之后，沥水至干后备用；