[发明专利]一种利用亚胺基树脂深度净化水体中磷酸根的方法

说明书

本发明公开了一种利用亚胺基树脂深度净化水体中磷酸根的方法，该方法包括：调节含磷水体的pH值；将滤液通过填装亚胺基树脂的吸附塔中，得到深度净化后的水体；所述亚胺基树脂的骨架为聚苯乙烯‑二乙烯苯，骨架上接枝有亚胺基团；当达到吸附泄漏点后，用脱附剂脱附，再进行再生处理。本发明方法采用以聚苯乙烯‑二乙烯苯为骨架嫁接亚胺基团的树脂作为吸附材料对水体中磷酸根进行深度净化处理，发现在水体值为3.0～10.0时，且共存有高浓度的Cl^‑、NO₃^‑、HCO₃^‑、SO₄^2‑和SiO₃^2‑的情况下，仍能使出水的磷酸根含量(以P计)从0.05‑50mg/L降低至0.01mg/L以下。

技术领域

本发明涉及污水处理和资源化回用技术领域，尤其涉及一种利用亚胺基树脂深度净化水体中磷酸根的方法，具体来说是一种利用对磷酸根具有高吸附容量和选择性的亚胺基树脂材料深度净化水体中磷酸根的方法。

背景技术

磷是所有生物的必需营养素之一，也是人类生命活动和现代农业不可或缺的元素之一。过量磷元素排放到水体会导致严重水体富营养化，破坏生态环境，所以实现对水体中磷元素的深度净化对于水质安全保障具有重要意义。常规的除磷工艺已无法满足日益严格的磷的排放标准，水体中磷的深度处理已成为水污染治理领域的迫切需求。

常规的磷处理工艺通常通过物化或者生化方法达到水体中磷的去除，但一般操作成本高，易生成污泥造成二次污染。大量研究表明，固定床吸附是一种高效的污染物净化技术。但水体往往共存有氯离子、硝酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子、硅酸根离子等竞争离子，这就要求吸附材料对磷酸根离子具有较好的吸附选择性。传统的吸附材料包括介孔硅酸盐、沸石、硅藻土、活性炭、阴离子交换树脂等，它们对磷酸根的吸附选择性能并不令人满意。

目前，开发对磷酸根具有吸附选择性的材料主要基于分子识别作用、内层络合作用和氢键作用。基于分子识别作用的分子印迹聚合物由于存在功能单体选择和模板去除困难等问题暂未广泛应用于水中磷的去除。近年来开发的金属水合氧化物纳米复合材料(Fe、Zr、Mn和La等)基于内层络合作用对磷酸根离子体现出一定的吸附选择性，但也存在一些问题，如Fe基复合材料在pH＜3的情况下存在Fe溶出情况，导致二次污染，并且水合氧化铁在环境下不稳定易转化成吸附容量较低的赤铁矿；La基吸附剂不易重复再利用等问题。

通常情况下，水体中的磷以磷酸氢根/磷酸二氢根的阴离子形态存在，可以作为氢键给体和氢键受体基团与吸附材料形成氢键作用，因此开发仅具有氢键受体功能的功能性材料可实现对水体中磷酸根的选择性吸附。文献检索表明，没有采用亚胺基树脂对磷酸根进行深度净化的方法公开。

发明内容

针对于传统水体中磷酸根净化技术存在处理深度低、不稳定、难以再生重复利用等问题，本发明提供了一种利用亚胺基树脂深度净化水体中磷酸根的方法，该方法能够在水体共存竞争阴离子Cl^-、NO₃^-、HCO₃^-、SO₄^2-、SiO₃^2-的浓度远高于目标磷酸根离子情况下，在较广泛的pH值范围下实现对水体磷的深度净化。

具体技术方案如下：

一种利用亚胺基树脂深度净化水体中磷酸根的方法，包括以下步骤：

(1)调节含磷水体的pH值，过滤，得到滤液；

(2)将步骤(1)获得的滤液通过填装有亚胺基树脂的吸附塔中，使所述水体中磷酸根被吸附在所述亚胺基树脂上，得到深度净化后的水体；

所述亚胺基树脂的骨架为聚苯乙烯-二乙烯苯，骨架上接枝有亚胺基基团；