[发明专利]用于酸性含磷污水处理的赤泥-花生壳基复合材料的制备方法

说明书

本发明提供一种用于酸性含磷污水处理的赤泥‑花生壳基复合材料的制备方法，属于污水处理技术领域；包括将赤泥和花生壳依次进行清洗处理、干燥处理以及过筛处理，将经过过筛处理后的赤泥和花生壳倒入稀盐酸溶液中进行酸处理，并进行水浴加热至溶液水分蒸发完全；其中，赤泥与花生壳的质量之和与稀盐酸溶液体积的质量体积比为0.25g/mL～0.3g/mL，且稀盐酸的浓度为0.05mol/L～0.15mol/L；将经过酸处理的赤泥和花生壳混合物进行烘干处理、研磨处理并在750～900℃温度下进行热解处理，热解处理完成后得到赤泥‑花生壳基复合材料。本发明以固体废物赤泥和花生壳为原料，生产成本低廉，制备工艺简单，且对酸性含磷污水具有很好的处理效果，有利于大规模应用。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种用于酸性含磷污水处理的赤泥-花生壳基复合材料的制备方法。

背景技术

磷是动植物生长所必需的营养元素之一，但过量的磷酸盐排放到水环境中，会致使水体富营养化。水体中磷酸盐主要来源于生活污水，工业生产排水，畜牧业、养殖业废水以及含磷量较大的农田径流。其中，工业行业的含磷污水主要来源于金属表面处理、化工业和制药业等，其中钢铁厂在金属表面处理环节产生的酸性含磷污水具有磷酸盐浓度高、酸性强等特点。

针对水体中磷酸盐去除有多种处理方法，主要包括化学沉淀法、生物处理和吸附法。化学沉淀法存在污泥产生量大、成本高等问题；生物法存在处理效果易受进水水质影响而波动等缺陷；吸附法具有操作简便，成本低廉和环保等特点，得到了众多研究者的关注。目前，国内外学者针对酸性含磷污水的吸附材料已进行了相关研究，但普遍存在吸附容量小、固液分离难等问题。

赤泥作为制铝工业生产过程中提取Al₂O₃成分后剩余的红色泥状固体废物，富含铁离子、铝离子等能与磷酸根发生反应的碱金属阳离子，但其比表面积小、孔隙结构不发达，故提出了利用赤泥和农业废弃物—花生壳进行共热解制备复合吸附材料。不仅可实现对固体废物赤泥和花生壳的资源化利用，同时可大幅提高复合吸附材料的比表面积大、增多吸附位点，且赋予其磁性、利于固液分离。因此，需要对复合吸附材料的制备过程进行研究，以实现其对酸性含磷污水的高效处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于酸性含磷污水处理的赤泥-花生壳基复合材料的制备方法，以解决现有的针对酸性含磷污水处理效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于含磷污水处理的赤泥-花生壳基复合材料的制备方法，包括如下步骤：

将赤泥和花生壳依次进行清洗处理、干燥处理以及过筛处理；

将经过过筛处理后的赤泥和花生壳倒入稀盐酸溶液中进行酸处理，并进行水浴加热至溶液水分蒸发完全；

其中，赤泥与花生壳的质量之和与稀盐酸溶液体积的质量体积比为0.25g/mL～0.3g/mL，且稀盐酸的浓度为0.05mol/L～0.15mol/L；

将经过酸处理的赤泥和花生壳混合物进行烘干处理、研磨处理并在750～900℃温度下进行热解处理，热解处理完成后得到赤泥-花生壳基复合材料。

优选地，热解处理时的升温速率为10℃/min，且热解处理时间为2～4h。

优选地，赤泥和花生壳的质量比为7:3。

优选地，过筛处理时的粒径设置为80目。

优选地，清洗处理时，采用去离子水对赤泥和花生壳清洗2～3遍。

优选地，干燥处理时，将清洗处理后的赤泥和花生壳置于恒温干燥箱内在60～80℃温度下干燥6～8h。

优选地，在热解处理过程中，采用高纯氮气作为保护气体。