一种除磷吸附剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113000025A(43)申请公布日2021.06.22(21)申请号202110251682.3(22)申请日2021.03.08(71)申请人济南大学地址250022山东省济南市市中区南辛庄西路336号(72)发明人王海霞张明亮薛俊冰杨洁吕琦(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张晓鹏(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种除磷吸附剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种除磷吸附剂及其制备方法和应用。除磷吸附剂的原料为废石灰石和污泥，废石灰石为建筑石料、矿山开采生产过程产生的废石料，污泥为污水处理过程产生的物料。制备方法为：将废石灰石与污泥混合后，在管式炉中，进行加热处理。利用废石灰石改性生物炭达到有效去除水中磷酸盐的目的。吸附磷酸盐后的材料可以作为土壤改良剂，既可以作为缓释磷肥促进植物生长，又可以作为钝化剂修复Cd等重金属污染土壤。CN113000025ACN113000025A权利要求书1/1页1.一种除磷吸附剂，其特征在于：原料为废石灰石和污泥，废石灰石为建筑石料生产、石灰石矿石开采过程产生的废料，污泥为污水处理过程产生的物料。2.如权利要求1所述的除磷吸附剂，其特征在于：废石灰石和污泥的干重质量比为2‑6:1；优选为3‑6:1。3.权利要求1或2所述的除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：所述方法为：将废石灰石与污泥混合后，在管式炉中，进行加热处理，得到除磷吸附剂。4.如权利要求3所述的除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：加热处理的温度为700‑900℃，时间为1‑3h；优选为800℃，2h。5.如权利要求3所述的除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：升温速率为5‑15℃/min；优选为10℃/min。6.如权利要求3所述的除磷吸附剂的制备方法，其特征在于：废石灰石与污泥混合前，先进行粉碎处理，粉碎后得到粒径为小于等于0.1mm的废石灰石粉；或，污泥在与废石灰石混合前，先进行干燥处理，干燥的温度为90‑110℃，干燥的时间为16‑30h。7.权利要求1或2所述的除磷吸附剂在水体除磷领域中的应用。8.利用权利要求1或2所述的除磷吸附剂进行水体除磷的方法，其特征在于：所述方法为，将除磷吸附剂放入到废水中，吸附后得到负载磷酸盐的材料和处理后的废水。9.权利要求9所述的方法得到的负载磷酸盐的材料。10.权利要求9所述的负载磷酸盐的材料作为磷肥或Cd污染土壤钝化剂方面的应用。2CN113000025A说明书1/5页一种除磷吸附剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于污水除磷技术领域，具体涉及一种除磷吸附剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。[0003]生物法、化学法和吸附法已广泛应用于水体除磷，然而化学沉淀等方法需要较高投入成本和昂贵的维护费用，生物处理受碳源、水质等外界因子等影响较大，不易控制。吸附法因其成本低、易于控制和生态友好等优点引起了许多研究者的关注。以污泥为原料制备的生物炭作为吸附材料具有经济和环境友好的双重效益，然而生物炭中表面的负电荷等特性使得其对磷酸盐的去除效果较差。通过对生物炭原料进行改性，提高其对磷酸盐的吸附能力是十分必要的。[0004]目前，La3+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ca2+等金属阳离子改性生物炭已被证实可显著提高对磷酸盐的吸附性能。而Al3+、Fe3+和La3+在氧化还原或酸性条件下均可在水溶液中释放，对水环境和水生生物具有毒性作用。而目前使用化学试剂(La3+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ca2+)改性合成的材料操作复杂、成本高，限制了改性材料在实践中的广泛应用。发明内容[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种除磷吸附剂及其制备方法和应用。利用废石灰石改性污泥生物炭达到有效去除水中磷酸盐的目的。石灰石是一种以CaCO3为主要成分的六方晶体，具有成本低、分布广泛、环境友好、无毒性等优点；而且吸附磷酸盐后的材料可以作为土壤改良剂，既可以作为缓释磷肥促进植物生长，又可以作为钝化剂修复Cd等重金属污染土壤，具有较高的开发利用价值。[0006]为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：[0007]第一方面，一种除磷吸附剂，原料为废石灰石和污泥，废石灰石为建筑石料生产、石灰石矿石开采过程产生的废料，污泥为污水处理过程产生的物料。[00