[发明专利]一种用于含磷废水处理的改性粉煤灰吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境领域，特别涉及一种用于含磷废水处理的改性粉煤灰吸附剂制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展和人口的增加，各类污水的排放量不断的在增加，使得含有大量水生生长的必需元素的污水排入水体，造成水生生物在短期类大量繁殖，从而造成水体的富营养化问题。水体的富营养化问题如果不及时控制，将会造成水体生态失衡，将对生态环境造成巨大的损失。 

一般认为，过量的氮、磷营养盐是造成水体富营养化的主要因素，而多数富营化水体中的控制因素为磷。研究表明，当N/P的比为6～15时，最适合藻类的繁殖，当磷的含量明显低于这个比值时，氮浓度的高低对藻类生长的影响并不明显，这是因为相比氮磷这两种重要的营养物质，水生生物特别是藻类对磷更为敏感。由此可见，控制水体中磷的含量，比控制氮含量更有实际意义，磷是影响营养化乃至赤潮发生的决定性因素，因此废水除磷对于环境保护和生态平衡，具有重大意义。

粉煤灰是煤或煤粉燃烧后的细粒分散状残余物, 主要来源于排出的工业废渣。随着经济的飞速发展, 煤炭用量增加, 粉煤灰排放量也与日俱增。当今发达国家粉煤灰大多已经商品化和资源化，美国已经将粉煤灰列为12种固体资源的第七种，欧洲部分国家综合利用率已达到100%。我国是世界煤炭消耗量最大的国家，但是我国的粉煤灰利用率仅为25%，因此，扩大粉煤灰的综合利用也是大势所趋。

发明内容

本发明目的为了克服环境保护中使用的传统方法的不足，提供一种用于含磷废水处理的改性粉煤灰吸附剂的制备方法，利用燃料厂排出的工业废渣——粉煤灰为原材料，制备出改性粉煤灰吸附剂，利用改性粉煤灰吸附剂对含磷废水进行处理。相对于传统的方法，这种利用改性粉煤灰吸附剂对含磷废水进行处理的方法具有：合理利用资源、降低消耗、省时省力、效果显著的优点；同时，以粉煤灰为主要原材料，不仅可以节约化工原料，同时具有原料来源广泛、造价低廉的优势，更为粉煤灰的综合利用及防治水体富营养化提供了新思路。

本发明技术方案为：

一种用于含磷废水处理的改性粉煤灰吸附剂的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

1) 将粉煤灰与摩尔浓度为1～5 mol/L的氢氧化钠溶液按固液重量比1:1～10混合均匀，将混合液缓缓倒入反应釜中，于100～180 ℃下反应8～48小时；

2) 反应产物用去离子水清洗干净，于80℃下烘干；

3) 烘干后的粉体与摩尔浓度为1～5 mol/L的硫酸溶液按固液重量比为1:1～10混合均匀，于常温下搅拌反应1～5小时；

4) 将步骤3)中的混合液用去离子水清洗干净后，于80℃下烘干，得到处理后的粉煤灰粉体；

5) 处理后的粉煤灰粉体与吸附助剂按1000:1～9的重量比混合均匀，得到改性粉煤灰吸附剂。

所述步骤5)中的吸附助剂为氧化钙、氧化镁或聚合氯化铝。

利用本发明制备的改性粉煤灰吸附剂，在含磷废水pH3－10，浓度为25 mg/L的含磷废水进行处理，按照磷与改性粉煤灰质量比为1:100－200投加进行处理，接触时间1h，磷去除率大于91%，效果显著，可以达到国家一级排放标准。

本发明的优点及积极效果：本发明提供的制备方法不需要苛刻的设备条件、操作安全简便、原料简单且生产成本较低、工艺重现性好、可操作性强、处理条件简单、能够实现放大生产。同时，利用粉煤灰为原材料以及处理含磷废水，对保护水环境有着十分积极的意义，该处理方法经济简单，具有良好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

一种用于含磷废水处理的改性粉煤灰吸附剂的制备方法：

1) 将粉煤灰与摩尔浓度为1 mol/L的氢氧化钠溶液按固液重量比1:2混合均匀，将混合液缓缓倒入反应釜中，于100℃下反应48小时。

2) 反应产物用去离子水清洗干净，于80℃下烘干。

3) 烘干后的粉体与摩尔浓度为2 mol/L的硫酸溶液按固液重量比为1:2混合均匀，于常温下搅拌反应2小时；

4) 将步骤3)中的混合液用去离子水清洗干净后，于80℃下烘干，得到处理后的粉煤灰粉体。

5) 处理后的粉煤灰粉体与聚合氯化铝按1000:6的重量比混合均匀，得到改性粉煤灰吸附剂。