[发明专利]一种以丝瓜络为基质材料的除磷吸附剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种以丝瓜络为基质材料的除磷吸附剂及其制备方法，其包括以下步骤：取丝瓜络粉，按料液比为1:(1.5～3)加入1～3%的MgCl₂溶液，在超声波清洗机中活化3～5分钟，取出过滤抽干，制备成丝瓜络湿渣；在0.2～0.5%十二烷基硫酸钠的溶液中，加入Na₂WO₄·2H₂O和La(NO₃)₃·6H₂O两种固体，充分溶解后调节pH至7~9，制备成钨‑镧离子前驱液；向S3的钨‑镧离子前驱液中，加入预处理的丝瓜络粉，室温下搅拌12～24 h、过滤抽干、滤渣在50～80℃条件下干燥，制得除磷吸附剂成品；本发明方法简单，磷的去除率高、吸附容量大，是在富营养化湖泊和含磷废水的治理中有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种以丝瓜络为基质材料的除磷吸附剂及其制备方法，并用于吸附去除湖泊水体中的磷。

背景技术

由于城市规模的不断扩大、人口的增长和经济的快速发展，工农业生产中大量污水废水向湖泊排放，含有P和N两元素的废水导致湖泊水中的富营养化问题愈来愈严重，造成了藻类的大量繁殖。其中磷含量的过高是引起湖泊富营养化危害的主要原因之一，不断积累的磷元素最终会导致湖泊蓝藻泛滥，水质变坏发臭，严重影响人们的日常生活。磷通常以PO₄^3-、HPO₄^2-的形式存在于水体中，是水体富营养化的控制性因子。防止湖泊蓝藻的生长关键在于削减湖泊水体的P、N的负荷，目前削减湖泊水体P和N的技术途径除了消除点源(截流污染源)、减少和控制面源污染这类最基本的途径外，最常见的方法有机械清淤法、引水冲洗法、生物修复法、化学吸附法等，这些方法是有效防治水体富营养化的重要途径。化学吸附法是制备各种除磷吸附剂来降低水中磷的含量，以农副产品类生物质材料制备的除磷吸附剂具有成本低、来源广泛、制备方法简单、吸附效果好而受到环保人士的广泛关注。

目前，制备除磷化学吸附剂公开的专利有天然矿物材料吸附剂，如专利公开号200910223947.8公开了沸石和蛭石吸附磷的方法、专利公开号201210253526.1利用菱镁矿回收磷、专利公开号201010594623.8公开了铁硫矿及粉煤灰等天然矿物质对磷的吸附性能，通过实际应用发现这些材料对磷的吸附容量比较低。为了提高除磷效果，专利公开号200910186048.5公开了一种了水合氧化镧的制备方法及对磷的吸附，但这种粉末状的吸附剂，难于直接应用于水处理过程，因此未得到广泛应用；因此，制备高的吸附容量、使用方便的除磷的吸附剂很有必要。

丝瓜络是成熟丝瓜果实除去外皮和种子后获得的纤维质网状结构的天然维管束组织，主要由纤维素、半纤维素及木质素组成，其纤维素含量高达 60%。丝瓜络纤维管束内分布着大量的孔洞，具有很大的比表面积，另外还具有独特的吸附性能以及亲水、亲油和再生的循环使用特性，能展现出特殊的物理性能。从废水处理工作的经验观察，丝瓜络经过粉碎加工，比表面积增大可作为一些化学吸附材料的载体，如高活性的氢氧化镧（锆、铝、铁、镁）通过沉淀反应附载在其表面，能显著提高这些氢氧化物对磷的吸附量、而且便于收集再生，为富营养化的水体治理提供一种新的吸附材料。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计利用丝瓜络作为基质材料，将La（III）和W（VI）盐的氢氧化物负载在其表面，制备出了一种高效除去磷（PO₄^3-）的复合吸附剂。本发明方法简单、吸附容量大、吸附率高，可大规模化生产，制备的产品更利于吸附湖泊或水体中的磷。

具体地，本发明提供一种以丝瓜络为基质材料的除磷吸附剂及其制备方法，其包括以下步骤：。

S1、制备丝瓜络粉：收集丝瓜络，用自来水洗净，烘干后粉碎至60～120目，得丝瓜络粉。