[发明专利]一种除磷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种除磷材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)：将石墨粉原料、磨球和球磨介质按照质量比为1：(10～20)：(4～6)置于球磨罐中，在球磨设备上以400～600r/min转速球磨24h，然后取出干燥，过200目筛，得到石墨粉体；2)：将得到的石墨粉体按照固液比1：(5～10)溶于硫酸铜溶液中，并在80～100KHz下超声处理4～6h，然后过滤、洗涤，将得到的固体在800～1000℃下高温煅烧1～3h，结束后冷却至室温，得到固体产物；3)：将得到的固体产物与聚苯乙烯和聚氯乙烯按照质量比为1：(0.5～1)：(0.5～1)混合并在催化剂作用下发生交联反应，反应结束后将产物烘干，然后置于双螺杆挤出机中挤出成型，即得到除磷材料。该材料对污水中磷和其他污染物均具有明显的去除效果。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种除磷材料及其制备方法。

背景技术

随着工农业的发展和人口的增长，化肥、农药、含磷洗涤剂的生产量和消费量迅猛增长，水污染所致的水体富营养化日趋严重，水体富营养化已危害农业、渔业、旅游业等诸多行业，也对饮水卫生和食品安全构成了巨大的威胁。引起水体富营养化的主要营养成分包括有机碳、氮、磷、钾等，污水中有机碳经一般的生物处理后可基本去除，氮、磷之外的其他成分的含量相对于富营养化发生过程中的需求量极低，不会成为富营养化的限制因子。因此，引起藻类大量繁殖的主要因子是氮和磷，磷是造成水体富营养化的重要因子，受磷污染的水体，藻类大量繁殖，藻体死亡后分解会使水体产生霉味和臭味，许多种类还会产生毒素，并通过食物链影响人类的健康，所以降低污水中的磷含量具有重要的意义。

目前，应用最多的污水除磷、除氨氮主要利用化学药剂和生物硝化降解两种方式。除磷主要是通过铝盐、铁盐等絮凝剂产生的金属离子与磷酸根生成难溶的磷酸盐沉淀物，同时利用混凝、絮凝作用的方法除去水中的磷。氨氮的去除方法，主要是利用投加氯气氧化法除氨氮、镁离子磷酸根和氨氮絮凝法除氨氮、微生物硝化反硝化菌降解除氨氮。

目前广泛应用的化学除磷、除氨氮的方法，均采用单独、有单一针对性的处理药剂，利用氧化、絮凝沉淀等方式分别去除污水中的氨氮和磷，但从处理原理角度又存在相同的重复作用，两种药剂没有协同和增效作用。造成污水综合处理加药浓度大、加药重复操作、药剂的重复作用效率降低、药剂残余金属离子浓度高、二次污染严重等问题。同时，单独针对药剂分别处理的方式，对复杂水体、氨氮和磷复合处理指标要求的水体，处理效率和效果都不能满足要求。

石墨材料由于具有一定的吸附性，作为一种吸附剂而应用在污水处理中。但是由于石墨材料吸附性能的限制，使得其对污水中污染物去除效果不明显。究其原因，可能是由于其内部空心结构的限制。聚苯乙烯和聚氯乙烯在催化剂作用下能够发生交联作用生成一种微孔发泡材料。目前尚未有该类发泡材料用于水污染处理中的应用。

基于以上，期待一种以石墨为基础材质，通过复合微孔发泡材料，得到一种除磷材料，该除磷材料不仅具有良好的除磷效果，还能去除污水中其他污染物，且效果明显。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种除磷材料及其制备方法。本发明的除磷剂能够同时去除污水中的磷和氨氮等污染物。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供了一种除磷材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)：将石墨粉原料、磨球和球磨介质按照质量比为1：(10～20)：(4～6)置于球磨罐中，在球磨设备上以400～600r/min转速球磨24h，然后取出干燥，过200目筛，得到石墨粉体；

步骤2)：将得到的石墨粉体按照固液比1：(5～10)溶于硫酸铜溶液中，并在80～100KHz下超声处理4～6h，然后过滤、洗涤，将得到的固体在800～1000℃下高温煅烧1～3h，结束后冷却至室温，得到固体产物；