專利名稱：一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境領(lǐng)域，特別涉及一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的增加，各類污水的排放量不斷的在增加，使得含有大量水生生長的必需元素的污水排入水體，造成水生生物在短期類大量繁殖，從而造成水體的富營養(yǎng)化問題。水體的富營養(yǎng)化問題如果不及時控制，將會造成水體生態(tài)失衡，將對生態(tài)環(huán)境造成巨大的損失。一般認(rèn)為，過量的氮、磷營養(yǎng)鹽是造成水體富營養(yǎng)化的主要因素，而多數(shù)富營化水 體中的控制因素為磷。研究表明，當(dāng)N/P的比為6 15時，最適合藻類的繁殖，當(dāng)磷的含量明顯低于這個比值時，氮濃度的高低對藻類生長的影響并不明顯，這是因?yàn)橄啾鹊走@兩種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，水生生物特別是藻類對磷更為敏感。由此可見，控制水體中磷的含量，比控制氮含量更有實(shí)際意義，磷是影響營養(yǎng)化乃至赤潮發(fā)生的決定性因素，因此廢水除磷對于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡，具有重大意義。粉煤灰是煤或煤粉燃燒后的細(xì)粒分散狀殘余物，主要來源于排出的工業(yè)廢渣。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，煤炭用量增加，粉煤灰排放量也與日俱增。當(dāng)今發(fā)達(dá)國家粉煤灰大多已經(jīng)商品化和資源化，美國已經(jīng)將粉煤灰列為12種固體資源的第七種，歐洲部分國家綜合利用率已達(dá)到100%。我國是世界煤炭消耗量最大的國家，但是我國的粉煤灰利用率僅為25%，因此，擴(kuò)大粉煤灰的綜合利用也是大勢所趨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的為了克服環(huán)境保護(hù)中使用的傳統(tǒng)方法的不足，提供一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法，利用燃料廠排出的工業(yè)廢渣——粉煤灰為原材料，制備出改性粉煤灰吸附劑，利用改性粉煤灰吸附劑對含磷廢水進(jìn)行處理。相對于傳統(tǒng)的方法，這種利用改性粉煤灰吸附劑對含磷廢水進(jìn)行處理的方法具有合理利用資源、降低消耗、省時省力、效果顯著的優(yōu)點(diǎn)；同時，以粉煤灰為主要原材料，不僅可以節(jié)約化工原料，同時具有原料來源廣泛、造價低廉的優(yōu)勢，更為粉煤灰的綜合利用及防治水體富營養(yǎng)化提供了新思路。本發(fā)明技術(shù)方案為—種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行I)將粉煤灰與摩爾濃度為I 5 mo I/L的氫氧化鈉溶液按固液重量比I: I 10混合均勻，將混合液緩緩倒入反應(yīng)釜中，于100 180 °C下反應(yīng)8 48小時；2)反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水清洗干凈，于80°C下烘干；3)烘干后的粉體與摩爾濃度為I 5 mo I/L的硫酸溶液按固液重量比為I: I 10混合均勻，于常溫下攪拌反應(yīng)I 5小時；4)將步驟3)中的混合液用去離子水清洗干凈后，于80°C下烘干，得到處理后的粉煤灰粉體；5)處理后的粉煤灰粉體與吸附助劑按1000:1 9的重量比混合均勻，得到改性粉煤灰吸附劑。所述步驟5)中的吸附助劑為氧化鈣、氧化鎂或聚合氯化鋁。利用本發(fā)明制備的改性粉煤灰吸附劑，在含磷廢水pH3 - 10，濃度為25 mg/L的含磷廢水進(jìn)行處理，按照磷與改性粉煤灰質(zhì)量比為1:100 — 200投加進(jìn)行處理，接觸時間lh，磷去除率大于91%，效果顯著，可以達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果本發(fā)明提供的制備方法不需要苛刻的設(shè)備條件、操作安全簡便、原料簡單且生產(chǎn)成本較低、工藝重現(xiàn)性好、可操作性強(qiáng)、處理?xiàng)l件簡單、能夠?qū)崿F(xiàn) 放大生產(chǎn)。同時，利用粉煤灰為原材料以及處理含磷廢水，對保護(hù)水環(huán)境有著十分積極的意義，該處理方法經(jīng)濟(jì)簡單，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例I一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法I)將粉煤灰與摩爾濃度為I mol/L的氫氧化鈉溶液按固液重量比1:2混合均勻，將混合液緩緩倒入反應(yīng)釜中，于100°c下反應(yīng)48小時。2)反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水清洗干凈，于80°C下烘干。3)烘干后的粉體與摩爾濃度為2 mol/L的硫酸溶液按固液重量比為1:2混合均勻，于常溫下攪拌反應(yīng)2小時；4)將步驟3)中的混合液用去離子水清洗干凈后，于80°C下烘干，得到處理后的粉煤灰粉體。5)處理后的粉煤灰粉體與聚合氯化鋁按1000:6的重量比混合均勻，得到改性粉煤灰吸附劑。6)取制備的改性粉煤灰吸附劑10克對含磷濃度為25mg/L的IOOOg含磷廢水進(jìn)行處理，接觸時間lh，按GB 11893-89測定處理后的廢水的含磷濃度為2mg/L，磷去除率為92%。實(shí)施例2一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法I)將粉煤灰與摩爾濃度為2 mol/L的氫氧化鈉溶液按固液重量比1:10混合均勻，將混合液緩緩倒入反應(yīng)釜中，于120°C下反應(yīng)30小時。2)反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水清洗干凈，于80°C下烘干。3)烘干后的粉體與摩爾濃度為5 mol/L的硫酸溶液按固液重量比為1:1混合均勻，于常溫下攪拌反應(yīng)5小時；4)將步驟3)中的混合液用去離子水清洗干凈后，于80°C下烘干，得到處理后的粉煤灰粉體。
5)處理后的粉煤灰粉體與氧化鈣按1000:1的重量比混合均勻，得到改性粉煤灰吸附劑。6)取制備的改性粉煤灰吸附劑10克對含磷濃度為25mg/L的2000g含磷廢水進(jìn)行處理，接觸時間lh，按GB 11893-89測定處理后的廢水的含磷濃度為2. 25 mg/L，磷去除率為 91%。實(shí)施例3一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法I)將粉煤灰與摩爾濃度為5 mol/L的氫氧化鈉溶液按固液重量比I: I混合均勻，將混合液緩緩倒入反應(yīng)釜中，于180°C下反應(yīng)8小時。2)反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水清洗干凈，于80°C下烘干。
3)烘干后的粉體與摩爾濃度為lmol/L的硫酸溶液按固液重量比為1:10混合均勻，于常溫下攪拌反應(yīng)I小時；4)將步驟3)中的混合液用去離子水清洗干凈后，于80°C下烘干，得到處理后的粉煤灰粉體。5)處理后的粉煤灰粉體與氧化鎂按1000:9的重量比混合均勻，得到改性粉煤灰吸附劑。6)取制備的改性粉煤灰吸附劑10克對含磷濃度為25mg/L的1500g含磷廢水進(jìn)行處理，接觸時間lh，按GB 11893-89測定處理后的廢水的含磷濃度為1.75 mg/L，磷去除率為 93%。
權(quán)利要求
1.一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行 1)將粉煤灰與摩爾濃度為I 5mol/L的氫氧化鈉溶液按固液重量比I: I 10混合均勻，將混合液緩緩倒入反應(yīng)釜中，于100 180 °C下反應(yīng)8 48小時； 2)反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水清洗干凈，于80°C下烘干； 3)烘干后的粉體與摩爾濃度為I 5mol/L的硫酸溶液按固液重量比為I: I 10混合均勻，于常溫下攪拌反應(yīng)I 5小時； 4)將步驟3)中的混合液用去離子水清洗干凈后，于80°C下烘干，得到處理后的粉煤灰粉體； 5)處理后的粉煤灰粉體與吸附助劑按1000:1 9的重量比混合均勻，得到改性粉煤灰吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法，其特征在于所述步驟5)中的吸附助劑為氧化鈣、氧化鎂或聚合氯化鋁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于含磷廢水處理的改性粉煤灰吸附劑的制備方法，將粉煤灰經(jīng)過堿改和酸改過程后與吸附助劑混合得到改性粉煤灰吸附劑。利用本發(fā)明制備的改性粉煤灰對濃度為25mg/L的含磷廢水進(jìn)行處理，效果顯著，可以達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。相對于傳統(tǒng)的方法，這種處理方法具有合理利用資源、降低消耗、省時省力、效果顯著的優(yōu)點(diǎn)，為粉煤灰的綜合利用及防治水體富營養(yǎng)化提供了新思路。
文檔編號B01J20/20GK102728311SQ20121020527
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者何瑜, 宋功武, 沙淮麗, 王仁宗, 鐘書華 申請人:湖北大學(xué), 湖北富邦科技股份有限公司