[发明专利]用于除磷的羧甲基魔芋葡甘聚糖微球吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于除磷的羧甲基魔芋葡甘聚糖微球吸附剂及其制备方法，属于吸附材料及废水处理技术领域。其步骤包括：将羧甲基魔芋葡甘聚糖溶于超纯水中，搅拌，得到溶胶；采用电喷装置将溶胶匀速地喷入到金属盐溶液中，搅拌，交联，过滤，干燥，得到高效除磷的羧甲基魔芋葡甘聚糖微球吸附剂。本发明所得吸附剂制备过程简单，原料价廉易得，除磷效率高，吸附剂使用后可生物降解，不会出现二次污染，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高效除磷的羧甲基魔芋葡甘聚糖微球吸附剂制备方法，属于生物质资源利用、生物质吸附材料制备及废水处理应用技术领域。

背景技术

屠宰废水主要来自畜牧、禽类、鱼类等宰杀行业。随着近几十年来人民生活水平的不断提高，屠宰行业达到了前所未有的扩大与发展，我国大部分城市已基本实现畜禽的定点集中屠宰，废水排放量也不断加大。屠宰场的生产工序一般是：牲畜-活牲畜圈-宰杀-烫毛或剥皮剖解-取内脏-冷藏或外运。以上每一道工序几乎都要排出废水。宰前，饲养畜圈每天都要排出畜粪冲洗水。该废水有如下特点：第一，有机污染物含量高、废水主要成分有动物血污、油脂、粪便、内脏残屑和无机盐类等。第二，可生化性较好，BOD₅/COD₅大于0.5，其中高浓度处理难度大，屠宰废水中的营养物主要是氮、磷，其中氮主要以有机物或铵盐形式存在，而磷主要以磷酸盐形成存在。

屠宰行业是我国较为普遍的一个行业，经过几十年的发展，不仅在生产技术上形成成熟的工艺和设备，而且在废水处理技术上也有一定的成熟技术应用于大量的屠宰企业中。目前处理屠宰废水污染的方法主要有自然生物降解法(如如土壤处理、氧化塘处理、人工湿地处理等)、厌氧处理技术(如厌氧滤池、厌氧流化床、上流式厌氧污泥床、折板厌氧反应器、升流式固体反应器等)、好氧处理技术(如生物滤池、序批式活性污泥法、生物膜法及氧化沟等)等。这些方法都具有一定的特点，并能在一定程度上降低屠宰废水的污染程度，但是厌氧处理过程中含氮和磷的有机物经过消化，所含氮和磷被转化成氨氮和磷酸盐，由于只有很少的氮和磷被细胞合成利用，所以绝大部分的氮和磷以氨氮和磷酸盐的形式随出水排出，因此出水水质氨氮及磷含量难以达到相应的排放标准。氮和磷是营养物质排入水中可引起水体富营养化，研发一种高效除氮磷的材料和技术更加紧迫。

在现有技术中，已经公开了多种从水环境中去除磷的方法，例如生物法、沉淀法和吸附法。其中，生物法适合利用低浓度有机态含磷废水的处理，但生物处理过程不稳定，可控性差，而且处理效率低，很难达到除磷的标准。化学沉淀法虽然除磷效果好，但只适合高浓度的含磷废水，且其产污泥量大，成本高。与上述两种方法相比，吸附法具有设备简单、能同时回收磷资源以及不产生二次污染的优点。目前，吸附法一般使用蛭石、膨润土、金属盐类氧化物及其氢氧化物、高炉渣以及粉煤灰对磷的吸附，但这些吸附剂使用后不能降解且不能循环使用，将产生新的废物，导致二次污染。

目前常用的吸附除磷材料中，成本低廉的天然吸附剂材料通常对磷的吸附容量较小，而具有较高吸附容量的人工合成吸附剂材料往往成本过高，从而限制了除磷吸附材料的推广使用，因此研究开发成本低、且对磷具有优良吸附去除效果的新型吸附材料是目前国内外研究和技术开发的热点和难点问题。