[发明专利]一种基于活化负载膨润土的磷酸盐去除方法

说明书

本发明公开了一种基于活化负载膨润土的磷酸盐去除方法，属于除磷技术领域。本发明以羟基铝负载膨润土为吸附材料，以磷酸盐pH、温度、初始浓度为影响因子，以磷酸盐平衡吸附量为响应值，建立响应回归模型，进行响应面设计和方差分析，根据结果选取磷酸盐溶液的pH、温度和初始浓度并加入羟基铝负载膨润土去除磷酸盐。本发明中酸活化‑羟基铝负载膨润土在不破坏羟基铝负载膨润土对磷酸盐吸附能力的前提下，提高了其对磷酸盐的初始吸附速率，能有效提高工业应用效率。

技术领域

本发明涉及除磷技术领域，具体涉及一种基于活化负载膨润土的磷酸盐去除方法。

背景技术

水体富营养化一直是备受全球关注的环境问题，它在不断威胁人类正常生产生活的同时， 还通过影响渔业、用水、旅游等对社会经济造成巨大负担，由此可见，水体富营养化防治尤 为重要。研究表明，磷是造成水体富营养化更为关键的因素。目前，国内外除磷方法主要有 化学沉淀、生物去除及吸附等。其中，吸附除磷因成本低、效率高、稳定性好且可实现磷回 收等，被认为是一种很有前景的除磷方法。因自然水体中磷主要以磷酸盐形式存在，所以， 吸附水中磷酸盐应是除磷技术研究重点。

膨润土是一种廉价黏土矿物，因具有较高阳离子交换能力和优良吸附性能，常被选为污 水治理的吸附原材料。研究表明，未改性膨润土对磷酸盐等阴离子的吸附性能较低，若想用 于吸附水中磷酸盐，一般需要先对膨润土原土进行活化或无机负载等。目前，羟基铝负载膨 润土吸附磷酸盐的研究已经较为成熟，但，是以单独负载和无机-有机复合为主，无机-有机 复合的工序复杂，所需条件较高，现有技术中也未将酸活化-羟基铝负载膨润土用于对磷酸盐 的吸附。

发明内容

[技术问题]

使用未改性膨润土对磷酸盐等阴离子进行吸附之前，要先对膨润土原土进行活化或无机 负载，这使得工序复杂，所需条件较高。

[技术方案]

本发明提供了一种羟基铝负载膨润土的制备方法，包括：

步骤一：以硫酸溶液对膨润土进行酸化，得酸活化膨润土；

步骤二：将酸活化膨润土加到柱化剂中，搅拌、恒温陈化，再离心洗涤产物至无Cl^-，烘 干，研磨过筛，得羟基铝负载膨润土。

在本发明的一种实施方式中，所述硫酸溶液的质量浓度为20％。

在本发明的一种实施方式中，所述硫酸溶液与膨润土的用量比例按1g膨润土加入10mL 硫酸溶液。

在本发明的一种实施方式中，所述加到柱化剂中的酸活化膨润土按Al³⁺/土＝10mmol·g^-1称取。

在本发明的一种实施方式中，所述柱化剂制备方法为：将0.6mol·L^-1NaOH溶液滴入1.0 mol·L^-1AlCl₃溶液，使摩尔比OH^-/Al³⁺＝2.4，再恒温陈化。。

在本发明的一种实施方式中，所述烘干温度为90℃。

在本发明的一种实施方式中，所述过筛目数为150。

在本发明的一种实施方式中，酸活化膨润土分别加到柱化剂中后，60℃搅拌5h，恒温 陈化12h。

本发明还提供一种基于活化负载膨润土的磷酸盐去除方法，包括：以羟基铝负载膨润土 为吸附材料，以磷酸盐pH、温度、初始浓度为影响因子，以磷酸盐平衡吸附量为响应值，建 立响应回归模型，进行响应面设计和方差分析，根据结果选取磷酸盐溶液的pH、温度和初始 浓度并加入羟基铝负载膨润土去除磷酸盐。

在本发明的一种实施方式中，所述磷酸盐吸附量计算如下：