[发明专利]一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂、吸附剂的制备方法、吸附剂的再生方法及用途

说明书

本发明公开了一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂、吸附剂的制备方法、吸附剂的再生方法及用途。吸附剂的原料包括硅酸盐水泥、水和保水剂。制备方法包括混合搅拌‑水化‑养护‑破碎筛分‑冲洗‑盐改性‑烘干。再生方法是将经使用后的除磷吸附剂置于0.1‑1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡1‑2小时。盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂具有吸附除磷和吸附除氟的用途。上述方案提供了一种改性硅酸盐水泥除磷吸附剂，具有吸附效果好，吸附时间长的优点。

技术领域

本发明涉及环境保护水处理吸附剂的领域，更具体地说，它涉及一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂、吸附剂的制备方法、吸附剂的再生方法及用途。

背景技术

氮磷元素进入水体，最直接的后果就是引起水体富营养化，研究表明，总氮大于0.2-0.3mg/L、总磷大于0.01-0.02mg/L时，水体就开始富营养化过程，而氮元素含量高不一定会产生水体富营养化，故磷是水体富营养化更为深层次的原因。

目前，除磷的主要方法有化学沉淀法、生物法、生态法、吸附法等。化学沉淀法和生物法是目前较为广泛应用的除磷方法，但化学法存在费用高，易产生二次污染的问题；生物法则运行操作条件较为严格，效果不稳定，出水容易出现不达标的问题；生态法是利用土地和湿地来去除废水中的磷，实际上是利用植物吸收降解磷，该法目前实例不多，而且处理效果和工艺设计都有待进一步探讨；而吸附法具有吸附容量大、耗能少、污染小、去除快、可循环等优点，同时通过解吸还可以达到充分利用吸附剂以及回收磷资源的目的。因此使用吸附法除磷特别重要，而吸附剂的制备和选择也很关键。

现阶段对于制备吸附剂方法众多，有负载法，交联法等等，但是制备过程存在较复杂，且吸附效果不佳，成本高，无法大规模工程应用等情况。

基于上述问题，现有的公布号为CN106824050A的申请文件公开了一种除磷吸附剂的制备方法，其包括将氧化铝、水泥和保水剂混合搅拌后加水得到胚体，胚体依次经养护、破碎、冲洗、改性和烘干后得到所述除磷吸附剂。

在上述方案中利用氧化铝、水泥和保水剂的组合物加以改性制备得到除磷吸附剂，但是其选用的氧化铝的成本相对较高，在实际的除磷操作中也就增加了处理成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂，其具有制备成本低的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂的制备方法，其具有制备方法简便的优点。

本发明的第三个目的在于提供一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂的再生方法，其具有使利用后的盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂可再利用的优点。

本发明的第四个目的在于提供一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂的用途，其具有用途广泛优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种盐改性硅酸盐水泥除磷吸附剂，吸附剂的原料包括水泥、水和保水剂，所述水泥、水和保水剂的质量比为0.8-1.2：0.35-0.5：0.005-0.006，还包括0.25-1mol/L的硫酸铝溶液。

通过采用上述技术方案，方案中的主要原料是硅酸盐水泥，硅酸盐水泥在我国有很大产量，便宜易得。目前市面上工业氧化铝一吨2000元左右，普通硅酸盐水泥一吨400元左右，而活性氧化铝一吨6000左右，所以本申请中选用硅酸盐水泥明显的降低了成本。且本申请制备的除磷吸附剂吸附平衡时其吸附容量可高达25.9mg/g，这大大延长填料的使用寿命，且能够节约成本。

具体的吸附剂中，硅酸盐水泥中含有丰富的钙、铝和铁的吸附剂，吸附磷的能力较强，其价格低廉，原料易获得。水化硅酸盐水泥形成的初期，会在水中释放大量的碱度，会快速与磷酸盐发生化学反应，达到了除磷的效果。

保水剂能够起到延缓硅酸盐水泥水化的速度，使水化更加充分，促进内部形成孔隙，提高吸附容量。