[发明专利]一种除水体磷的吸附剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种除水体磷的吸附剂及其制备方法，属于吸附剂材料技术领域。所述的吸附剂由废弃水泥经海水浸泡再进行烧结制得，具体包括：将废弃水泥加入到海水中，机械搅拌3‑6h，然后室温下放置20‑28h，再机械分离，过滤得初步产物；将初步产物干燥后在550‑650℃下烧结，即可制得除水体磷的吸附剂。本发明除水体磷的吸附剂由废弃水泥经海水浸泡后再经烧结制成，不仅实现了环保型变废为宝的目的，且本发明的吸附剂不需要进行改性处理，直接可用于除水体磷，且吸附效果好，磷去除率高，均在90％以上。

技术领域

本发明涉及除水体磷的吸附剂及其制备方法，属于吸附剂材料技术领域。

背景技术

磷是引起水体富营养化的主要元素之一，伴随着水体富营养化，藻类和浮游生物急剧增殖，水体溶解氧下降，水质恶化。在中国大多数富营养化湖泊中，磷是藻类生长的限制因素。目前国内外常用的除磷方法主要由结晶法、生物除磷法、吸附与离子交换法等。其中，吸附与离子交换法由于其占地面积小、工艺简单、脱磷效率高得到了广泛关注。然而现有技术中未经改性的吸附剂吸附物质种类繁多，没有针对性，且吸附效果不显著。而目前针对磷去除的改性剂主要由盐酸、氢氧化钠、氯化镁、氯化铝、氯化铁、聚合氯化铝等，用改性的黏土矿物进行磷净化处理，通过改性提高吸附剂的磷去除率。但是改性后的吸附剂在处理富营养化水后沉降到流动水体底部，如果不能在短时间内得到分离，其吃磷稳定性就显得非常重要。另外，改性吸附剂的应用有可能会带入新的污染，如氯、铝离子的残留。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种吸附效果好，磷去除率高，且不用改性的除水体磷的吸附剂及其制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现：一种除水体磷的吸附剂，所述的吸附剂由废弃水泥经海水浸泡再进行烧结制得。

因为海水中有大量的钙、镁等离子，经海水浸泡后，水泥中吸附了大量的钙镁离子，经烧结后，钙镁离子会成为废弃水泥中的一部分，而不仅仅是吸附在上面，水体中磷酸根离子易于与钙镁反应结合，进而形成具有可以有效除水体磷的吸附剂。

在上除水体磷的吸附剂中，所述吸附剂的磷去除率大于90％。现有技术中的吸附剂的磷去除率一般都会小于90％，其原因在于，本发明将海水中的大量的钙、镁离子溶于废弃水泥中，成为吸附剂中的内部结构，而不是如现有技术中的吸附剂仅存在与吸附剂的表面，因此本发明中的吸附剂具有更高的磷去除率。

上述除水体磷的吸附剂的制备方法，所述的制备方法具体包括如下步骤：将废弃水泥加入到海水中，机械搅拌3-6h，然后室温下放置20-28h，再机械分离，过滤得初步产物；将初步产物干燥后在550-650℃下烧结，即可制得除水体磷的吸附剂。在本发明中如果烧结温度过低或过高都不利于最后吸附剂形成稳定的结构，进而会影响影响除磷效果。

在上述除水体磷的吸附剂的制备方法中，所述的废弃水泥先经过细磨、过筛预处理。所述的废弃水泥可为建筑废弃水泥。

作为优选，过筛的目数为10-40目。这个范围内的目数易于控制，如果过筛的目数过小则不宜操作，而过筛目数过大则会影响废弃水泥与水体的接触表面积，进而影响吸附剂的除磷效果。

在上述除水体磷的吸附剂的制备方法中，所述的海水与水泥混合前先过滤。

在上述除水体磷的吸附剂的制备方法中，过滤所用的膜的粒径为25-50微米。

在上述除水体磷的吸附剂的制备方法中，废弃水泥与海水的比值为15-25g/L。按15-25g废弃水泥溶于1L海水能促进废弃水泥更好地从海水中吸入钙、镁离子，如果比值过大，水泥未能充分吸附海水中的钙、镁含量，如果比值过小，废弃水泥中吸入的钙、镁离子含量较少，会影响最终吸附剂的除磷效果。