[发明专利]一种改性膨润土及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种改性膨润土及其制备方法与应用。该改性膨润土包括膨润土和包覆在膨润土表面的锌铝镧型水滑石类插层材料，金属镧(La)对磷酸盐具有强的亲和力，不仅增强膨润土对磷酸根的去除效果，而且，因膨润土在水中具有吸胀性，有效防止了金属镧的溶出，避免了二次污染，同时还增强LDHs的絮凝沉降性能。本发明的改性膨润土对pH具有很好的耐受性，吸附能力强，其吸附容量高出原始膨润土的6～7倍。而且本发明提供的改性膨润土的制备工艺简单，生产成本低廉，操作方便，可适用于大规模生产。另外，本发明提供的除磷剂以本发明的改性膨润土为主要原料，可有效解决湖泊水体富营养化问题，从而保护湖泊生态平衡。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种改性膨润土及其制备方法与应用。

背景技术

湖泊水体富营养化是全世界普遍存在的水污染问题之一。湖泊富营养化会导致藻类疯长，进而引发水体缺氧、恶臭、有毒有害物质等一系列环境问题，严重破坏水体生态平衡。N、P污染被认为是造成水体富营养化的主要原因，其中又以P为关键因素，因此，去除水环境中主要的磷形态-磷酸盐，从而防止湖泊富营养化具有重要意义。目前，较为普遍的除磷技术有化学沉淀法，生物处理法和吸附法。其中吸附法因具有处理效果好、工艺简单、操作方便、在一定程度上克服二次污染等优点一直都是众多学者关注的焦点。而吸附法最关键之处就是吸附剂，合成除磷性能优越的环境友好型吸附剂至关重要。许多材料如生物炭、粘土被用于吸附磷酸盐。

近年来，层状双金属氢氧化物(LDHs)以其独特的结构和吸附性能被用于去除水中的含氧阴离子，如铬酸盐、磷酸盐。层状双金属氢氧化物(LDHs)的化学通式可表示为[M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·mH₂O，其中M²⁺和M³⁺分别代表LDHs主体层板上的二价金属阳离子(如Ca²⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Ni²⁺,Cu²⁺,Zn²⁺)和三价金属阳离子(如Fe³⁺,Al³⁺,Mn³⁺,Ni³⁺，La³⁺)，x是M³⁺/(M²⁺+M³⁺)的摩尔比，由于层板上的部分M²⁺被M³⁺所取代，因此层板带正电荷，为维持LDHs的电中性，层间插入阴离子A^n-以达到电荷平衡。不同的二价和三价金属阳离子可进行有效的组合形成不同前驱金属的LDHs，还可组合成三元甚至四元LDHs，因此可根据所要达到的目的进行优化组合，筛选出最为适合的金属组合结构。相比于Al和Fe，La与磷酸盐的亲和力更强，结合得更紧密。镧改性膨润土、镧改性沸石等材料被应用于磷酸根吸附，取得了显著效果，目前，仅有少量研究将添加La合成的LDHs用于磷酸根吸附，值得注意的是La作为稀土元素具有的微量毒性。

虽然LDHs比表面积大、制备简单、吸附性能优越，但是LDHs直接应用存在明显的问题。由于LDHs粉末状的形态，将其应用于湖泊吸附水体污染物，将面临颗粒小、水体长时间浑浊以及后期难以实现固液分离等问题，

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种改性膨润土及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供的一种改性膨润土，包括膨润土和包覆在所述膨润土表面的锌铝镧型水滑石类插层材料。

本发明还提供上述改性膨润土的制备方法，包括以下步骤：