一种除磷剂及其制备方法

本发明涉及废水处理，具体涉及一种除磷剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着工业快速发展和居民生活水平的不断提高，磷作为工业原料和日常生活中常用的化学元素被广泛使用，磷元素排入河流会导致水体“富营养化”现象的产生，对生态环境产生较为严重的影响。因此，去除污水中磷酸盐一直作为环保领域的重点问题。目前，针对污水中的磷酸盐的去除主要采用生物法和化学法加以处置，生物法依靠微生物的新陈代谢作用，通过调控污水的溶解氧浓度，改变聚磷菌微生物对磷酸盐的吸放功能，以活性污泥的方式将磷酸盐从污水中去除；化学法通过金属离子的电荷和吸附架桥作用将磷酸盐转变为无机化合物进而从污水中分离。微生物除磷经济性好但受到环境温度以及微生物活性影响，除磷效率较低，而化学法虽然可以高效去除磷酸盐，但同时也会产生大量化学污泥，造成二次污染。鉴于以上问题，开发具有高吸附容量的易于回收的吸附剂产品成为解决磷酸盐去除领域瓶颈的关键所在。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种除磷剂及其制备方法，由此，该除磷剂具有以下优点：（1）污泥资源化利用制备的除磷剂对污水中含磷组分具有高的吸附容量，最高吸附容量可达到89.25mgp/g，可达到总磷含量小于0.5mg/l的污水外排标准要求；(2)自身具有顺磁性，可在磁场条件下迅速从水中分离，易于回收。

2、在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备除磷剂的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

3、（1）将三价铁盐溶于去离子水后依次加入二价钙盐和二价亚铁盐，搅拌均匀后加入污泥粉末，混合均匀得到前驱体溶液；

4、（2）调节所述前驱体溶液ph后，在反应釜中反应，经过第一处理后得到除磷剂前驱体；

5、（3）将二价亚铁盐溶解于去离子水后和所述除磷剂前驱体混合后，加入2-甲基咪唑溶液，经过第二处理后得到除磷剂。

6、在本发明的第二个方面，本发明提出了一种除磷剂。根据本发明的实施例，所述除磷剂采用本发明第一方面所描述的方法制备得到。

7、本发明提供的除磷剂及其制备方法，其优点在于：

8、（1）污泥资源化利用制备的除磷剂对污水中磷酸盐具有高的吸附容量，最高吸附容量可达到89.25mg p/g，可达到总磷含量小于0.5mg/l的污水外排标准要求；

9、（2）自身具有顺磁性，可在磁场条件下迅速从水中分离，易于回收；

10、（3）采用水热法和化学沉淀法两步制备，具有条件温和可控且生产成本低廉等优点。

11、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种制备除磷剂的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述三价铁盐、去离子水、二价钙盐、二价亚铁盐、污泥粉末的混合比例为（1~2）mol：50ml：（0.2~1）mol：（0.5~1.5）mol：10g。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三价铁盐与所述二价亚铁盐的摩尔比为1.5:（0.5-1.0）。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述ph调节至9~12。

5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述反应釜中反应条件为150~220℃反应24~48h。

6.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述第一处理包括：将反应釜中反应得到的反应产物经过滤、洗涤、干燥后得到除磷剂前驱体。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述二价亚铁盐、去离子水、除磷剂前驱体、2-甲基咪唑溶液、去离子水的混合比例为（0.01~0.04）mol：20ml：(0.1~1.0)g：（0.01~0.12）mol：20ml。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述二价亚铁盐与所述2-甲基咪唑的摩尔比为1:（1-3）。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述第二处理包括：将二价亚铁盐溶解于去离子水后和所述除磷剂前驱体混合后的混合物经过分散、清洗、固液分离、干燥后得到所述除磷剂。

10.一种除磷剂，其特征在于，所述除磷剂采用权利要求1-9任一项所述的方法制备得到。

技术总结
本发明涉及废水处理技术领域，本发明公开了一种除磷剂及其制备方法，该除磷剂以污泥作为载体，负载有四氧化三铁、氧化钙和ZIF。由此，该除磷剂具有以下优点：（1）污泥资源化利用制备的除磷剂对污水中含磷组分具有高的吸附容量，最高吸附容量可达到89.25mg P/g，可达到总磷含量小于0.5mg/L的污水外排标准要求；(2)自身具有顺磁性，可在磁场条件下迅速从水中分离，易于回收。

技术研发人员：刘旭,李玉善,肖永厚,安博星,梁正奇
受保护的技术使用者：大连理工大学盘锦产业技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25