改性沸石微球吸附材料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CN108745322A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810534574.5(22)申请日2018.05.29(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人柴晓利周焜李建国周萌李旻昊何云鹏(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人吴林松(51)Int.Cl.B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/16(2006.01)C02F101/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称改性沸石微球吸附材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种改性沸石微球吸附材料及其制备方法和应用，该制备方法包括：向硫酸铁和硫酸铝的混合体系内加入碱液得到羟基铁‐铝混合物；向热水内依次加入聚乙烯醇和海藻酸钠至彻底溶解得到第一混合液；向第一混合液内加入斜发沸石粉和羟基铁‐铝混合物并搅拌得到第二混合液；将第二混合液滴入饱和硼酸与氯化钙的混合体系内，洗涤并干燥，得到改性沸石微球吸附材料；该吸附材料可以作为脱氮除磷吸附剂应用；本发明的吸附材料既保留了沸石对氨氮的吸附性能，还引入羟基金属氧化物对吸附材料表面进行羟基化，而这些表面羟基活性位点能与磷发生表面络合作用形成配位络合物，从而有效除磷，因此，其可应用于黑臭水体和富营养化水体的同步脱氮除磷。CN108745322ACN108745322A权利要求书1/1页1.一种改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：(1)、在加热和搅拌条件下，向硫酸铁和硫酸铝的混合体系内加入碱液并调节该混合体系的pH值为6‐8，得到羟基铁‐铝混合物；(2)、在搅拌条件下，向热水内依次加入聚乙烯醇和海藻酸钠至彻底溶解，得到第一混合液；(3)、向所述第一混合液内加入沸石粉和所述羟基铁‐铝混合物并搅拌，得到第二混合液；(4)、将所述第二混合液滴入饱和硼酸与氯化钙的混合体系内，洗涤并干燥，得到所述改性沸石微球吸附材料。2.根据权利要求1所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述加热的温度为60‐70℃，所述搅拌的速度为300‐400rpm。3.根据权利要求1所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述硫酸铁的浓度为0.2‐0.5mol/L，所述硫酸铝的浓度为0.2‐0.5mol/L；所述碱液为氢氧化钠，其浓度为0.1‐1.0mol/L。4.根据权利要求1所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述搅拌的速度为800‐1000rpm，所述热水的温度为100‐150℃。5.根据权利要求1所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述聚乙烯醇的浓度为5‐10wt％，所述海藻酸钠的浓度为1‐4wt％。6.根据权利要求1所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述沸石粉为斜发沸石粉，所述斜发沸石粉的质量为20‐40g，所述搅拌的速度为800‐1000rpm。7.根据权利要求1所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述氯化钙的浓度为10‐20g/L；在25℃条件下，所述饱和硼酸的浓度为3.8‐4.0wt％；所述干燥的温度为60‐80℃，所述干燥的时间为12‐24h。8.根据权利要求1所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述改性沸石微球吸附材料的粒径为2‐6mm。9.一种改性沸石微球吸附材料，其特征在于：其由如权利要求1‐8任一项所述的改性沸石微球吸附材料的制备方法而得到。10.一种如权利要求9所述的改性沸石微球吸附材料作为脱氮除磷吸附剂的应用。2CN108745322A说明书1/5页改性沸石微球吸附材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于水污染治理技术领域，具体涉及一种改性沸石微球吸附材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]当前，随着我国经济的发展，高污染产业依旧不断增长，水污染问题非常严峻。控制水体富营养化仍然是当前国内水环境治理领域的重要问题，而治理水体富营养化的关键在于控制水中的氮磷污染物。[0003]水体中含氮物质有多种形态，包括无机氮和有机氮，通常采用物理化学法和生物法来去除水体中的氮。然而，物理化学法存在添加药剂导致运行成本高以及易引发二次污染的问题；生物法则启动时间较长，污泥回流耗能费用高，且会产生大量的污泥，增加后续的处理费用。水体中的磷不同于氮，氧化态和还原态均无法以气态形式逸出，通常采用化学法或生物法转化为固态收集去除。化学法除磷对化学药剂的消耗很大，后期处理负荷重；生