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
技術領域：
本發明涉及環境領域，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：
隨著經濟的快速發展和人口的增加，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化問題。水體的富營養化問題如果不及時控制，將會造成水體生態失衡，將對生態環境造成巨大的損失。一般認為，過量的氮、磷營養鹽是造成水體富營養化的主要因素，而多數富營化水 體中的控制因素為磷。研究表明，當N/P的比為6 15時，最適合藻類的繁殖，當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，這是因為相比氮磷這兩種重要的營養物質，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際意義，磷是影響營養化乃至赤潮發生的決定性因素，因此廢水除磷對于環境保護和生態平衡，具有重大意義。粉煤灰是煤或煤粉燃燒后的細粒分散狀殘余物，主要來源于排出的工業廢渣。隨著經濟的飛速發展，煤炭用量增加，粉煤灰排放量也與日俱增。當今發達國家粉煤灰大多已經商品化和資源化，美國已經將粉煤灰列為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，擴大粉煤灰的綜合利用也是大勢所趨。
發明內容
本發明目的為了克服環境保護中使用的傳統方法的不足，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行處理。相對于傳統的方法，這種利用改性粉煤灰吸附劑對含磷廢水進行處理的方法具有合理利用資源、降低消耗、省時省力、效果顯著的優點；同時，以粉煤灰為主要原材料，不僅可以節約化工原料，同時具有原料來源廣泛、造價低廉的優勢，更為粉煤灰的綜合利用及防治水體富營養化提供了新思路。本發明技術方案為—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釜中，于100 180 °C下反應8 48小時；2)反應產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的含磷廢水進行處理，按照磷與改性粉煤灰質量比為1:100 — 200投加進行處理，接觸時間lh，磷去除率大于91%，效果顯著，可以達到國家一級排放標準。本發明的優點及積極效果本發明提供的制備方法不需要苛刻的設備條件、操作安全簡便、原料簡單且生產成本較低、工藝重現性好、可操作性強、處理條件簡單、能夠實現 放大生產。同時，利用粉煤灰為原材料以及處理含磷廢水，對保護水環境有著十分積極的意義，該處理方法經濟簡單，具有良好的社會效益和經濟效益。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。但本發明并不限于以下實施例。實施例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釜中，于100°c下反應48小時。2)反應產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釜中，于120°C下反應30小時。2)反應產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釜中，于180°C下反應8小時。2)反應產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釜中，于100 180 °C下反應8 48小時； 2)反應產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.根據權利要求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。利用本發明制備的改性粉煤灰對濃度為25mg/L的含磷廢水進行處理，效果顯著，可以達到國家一級排放標準。相對于傳統的方法，這種處理方法具有合理利用資源、降低消耗、省時省力、效果顯著的優點，為粉煤灰的綜合利用及防治水體富營養化提供了新思路。
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 優先權日2012年6月20日
發明者何瑜, 宋功武, 沙淮麗, 王仁宗, 鐘書華 申請人:湖北大學, 湖北富邦科技股份有限公司