[发明专利]吸附材料制备方法及废水除磷工艺

说明书

本发明公开了一种吸附材料制备方法，包括如下步骤:(1)过渡金属离子溶液的配制：将过渡金属盐溶于去离子水中，然后超声得到过渡金属离子溶液备用；(2)载体材料分散液的配制：将载体材料溶于去离子水，然后超声分散得到载体材料分散液备用；(3)吸附材料的制备：将过渡金属离子溶液和载体材料溶液混合搅拌反应，然后离心、洗涤和干燥得到吸附材料。本发明还公开了一种废水除磷工艺。本发明中吸附材料具有良好的吸附性能，能够显著提高氧化石墨烯对水体中磷的去除效果。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，涉及一种吸附材料制备方法及废水除磷工艺。

背景技术

磷是构成生物细胞不可或缺的元素，也是21世纪社会中用于工业生产等行业的一种重要原料，它被广泛应用在材料、化工、化肥等诸多领域。水环境中磷酸盐的来源可以主要分为以下两个方面，分别是自然来源和人为来源。根据相关统计，欧洲80％的湖泊水体富营养化都是因高浓度的磷引起。因此，水体中较高浓度的磷给生态环境带来了巨大的破坏。因此，控制水体富营养化问题是国内外水环境研究者的热点。

目前，水体中磷的去除方法较多，吸附法因操作简便、成本低廉而被广泛采用的一种除磷方法。磷的吸附材料众多，其中氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一种氧化物，因其表面含氧基团丰富、比表面积大，稳定性强而被广泛应用于水体中重金属和有机物的去除，并且取得不错的成效。尽管氧化石墨烯对水体中磷具有一定的去除效果，但始终不尽人意。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种除磷效果好的吸附材料制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吸附材料制备方法，包括如下步骤:

(1)过渡金属离子溶液的配制：

将过渡金属盐溶于去离子水中，然后超声得到过渡金属离子溶液备用；

(2)载体材料分散液的配制：

将载体材料溶于去离子水，然后超声分散得到载体材料分散液备用；

(3)吸附材料的制备：

将过渡金属离子溶液和载体材料溶液混合搅拌反应，然后离心、洗涤和干燥得到吸附材料。

进一步：过渡金属盐中的过渡金属包括镧、铁、锆、铬、钴、镍、铜、锌或镉。

进一步：所述载体材料包括氧化石墨烯、壳聚糖、纤维素或碳材料。

进一步：步骤(3)中，混合液中过渡金属镧离子的浓度为20-400mg/L，氧化石墨烯的浓度为10-100mg/L。

另一方面，一种废水除磷工艺，将如上吸附材料加入到含磷废水中，进行磷的去除。

进一步：含磷废水的pH值为4-10。

另一方面，一种废水除磷工艺，先将载体材料加入到含有过渡金属离子的废水中进行处理，得到混合液，然后再将混合液通入到含磷的废水中，进行磷的去除；

其中，所述载体材料包括氧化石墨烯、壳聚糖、纤维素或碳材料，过渡金属离子中的过渡金属包括镧、铁、锆、铬、钴、镍、铜、锌或镉。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中氧化石墨烯具有极大的比表面积和大量的含氧基团，包括羟基、羰基、环氧和羧基等官能团，这些基团可以使氧化石墨烯很好地分散在水体中，然后很容易与镧形成络合物，并以镧为活性中心，对水体中磷进行吸附去除。此外，以氧化石墨烯为吸附剂，对含有过渡金属离子的废水进行处理，形成氧化石墨烯和过渡金属离子的络合物，然后将络合物用于对水体中磷进行去除，从而实现废水中过渡金属离子和磷的有效去除。