[发明专利]一种用于处理含磷废水的天然吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于处理含磷废水的天然吸附剂的制备方法，涉及天然吸附剂制备领域，包括以下制备步骤：1）制备蒙脱土和羧甲基纤维素悬浮液；2）将蒙脱土悬浮液、羧甲基纤维素悬浮液和高甲醚化三聚氰胺甲醛树脂混合，加入牡蛎壳粉和粉煤灰得到预凝胶液；3）将预凝胶液冷冻干燥研磨，得到复合改性纤维素气凝胶微粒；4）将蒙脱土、牡蛎壳粉和粉煤灰与水混合，随后加入聚环氧氯丙烷二甲胺水溶液和复合改性纤维素气凝胶微粒，得到预吸附剂；5）将预吸附剂煅烧冷却，得到用于处理含磷废水的天然吸附剂。本发明复合改性纤维素气凝胶微粒会牢牢包覆于天然吸附剂内，做成吸附球后力学强度高，抗磨损性能强，不易松散，且吸附效果好，制备成本低。

技术领域

本发明涉及天然吸附剂制备领域，尤其涉及一种用于处理含磷废水的天然吸附剂的制备方法。

背景技术

污水的处理问题及其再利用的问题是人类在当前环境下生存主要面临的问题之一。污水中富营养化元素数量大，随意排放对地球自然水体水质有较大的影响，例如水体富营养化导致的湖泊，河流水体恶臭、海洋赤潮等，影响地球生态环境、生物多样性等对资源不可再生性的破坏。极大地影响了人类生活的质量和活动空间。在大自然的水体环境污染中，富营养化最主要的原因是就是造成藻类大量增殖的营养元素，氮和磷的超标，是水体富营养化的关键限制因子。只有控制好污水排放中的氮磷含量，才能够减少水体富营养化的出现。水体富营养化的原因也是藻类利用水中大量的氮磷营养物质进行增殖，其中氮可以通过固氮藻类进入水体，使得氮这一营养元素不是藻类大量增殖的限制因素，所以其主要限制因素取决于磷的含量。故而，控制磷排放，是控制水体富营养化的关键。然而，将污水进行有效地净化还需要消耗大量资源和能源，若是利用廉价且对环境无害易降解的天然材料制备，能大幅度地减少资源及能源的浪费。

但是，目前的天然吸附剂吸附效率低，做成吸附球之后强度低，抗磨损程度差，使用是容易松散。例如，一种在中国专利文献上公开的“一种去除水中重金属离子的天然吸附剂及其制备方法和应用”，其公告号CN101690882，其公开了一种去除水中重金属离子的天然吸附剂及其制备方法和应用，包括如下步骤：清洗贝壳，除去表面的污垢和残余的腐肉；将清洗干净的贝壳烘干，再经破碎机进行初步破碎，最后用球磨机对其进行粉碎、研磨，得到贝壳粉吸附剂。然而该发明只是简单得将贝壳粉碎、研磨，吸附效果差，同时做成吸附球也易松散，使用时抗磨损程度差。

发明内容

本发明是为了克服目前的天然吸附剂吸附效率低，做成吸附球之后强度低，抗磨损程度差，使用是容易松散等问题，提出了一种用于处理含磷废水的天然吸附剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于处理含磷废水的天然吸附剂的制备方法，包括以下制备步骤：

1)将蒙脱土置于水中，混合1-3h后得到蒙脱土悬浮液；将羧甲基纤维素置于水中，混合1-3h 后得到羧甲基纤维素悬浮液；

2)将蒙脱土悬浮液、羧甲基纤维素悬浮液和高甲醚化三聚氰胺甲醛树脂混合得到混合溶液，加入酸性溶液调节pH至4-6，充分搅拌反应后，加入研磨过筛后的牡蛎壳粉和粉煤灰，搅拌均匀得到预凝胶液；

3)将预凝胶液冷冻干燥，再置于90-130℃的烘箱中保温5-10h，得到复合改性纤维素气凝胶；随后研磨，得到复合改性纤维素气凝胶微粒；

4)将蒙脱土、牡蛎壳粉和粉煤灰与水混合得到预混合液，随后加入聚环氧氯丙烷二甲胺水溶液和复合改性纤维素气凝胶微粒，混合均匀后揉搓成微球，置于80-110℃下烘干2-4h，得到预吸附剂；

5)将预吸附剂置于坩埚中，随后置于马弗炉中，在650-750℃下煅烧2-3h，冷却后得到用于处理含磷废水的天然吸附剂。