[发明专利]一种改性分子筛及改性分子筛去除废水中三氯化磷的方法

说明书

本发明公开了一种改性分子筛及改性分子筛去除废水中三氯化磷的方法，属于废水处理技术领域。所述的改性分子筛，依照以下步骤制备：步骤a)取粒径为50～200目的5A沸石分子筛颗粒；步骤b)分子筛改性：将5A沸石分子筛颗粒采用紫外光源辐照改性，改性步骤中，将5A沸石分子筛颗粒放置于紫外光源下端直线距离为1厘米～5厘米处辐照，紫外光源功率为40W～200W，辐照时间为5分钟～30分钟；将所述5A沸石分子筛放置于废水中进行三氯化磷的吸附处理，处理温度为25℃～45℃。该方法操作简便、效果优异、效率高、环境友好、在含磷废水处理领域具有较大价值。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种废水除磷的方法，更具体地说，涉及一种紫外改性分子筛去除废水中三氯化磷的方法。

背景技术

随着社会经济的高速发展，科学技术突飞猛进，很多环境问题接踵而至，其中水环境问题尤为严重，磷是引起水环境问题的主要因素之一，如何有效降低污水中磷浓度，对生态环境保护具有十分重要的意义。

分子筛是由硅氧、铝氧四面体组成基本的骨架结构，在晶格中存在着金属阳离子(如Na+，K+，Ca²⁺，Li+等)，以平衡晶体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X型，Y型等。通常再根据晶体孔径不同将分子筛进行分类，如3A型、4A型、5A型，其孔径分别约为

沸石是一种具有代表性的分子筛，其是可作为离子交换剂的多孔硅铝酸盐矿物，沸石晶体内部有很多大小均一的空穴和通道，使沸石具有巨大的比表面积，因此具有较为强大的吸附性能，沸石来源丰富、成本低，性能优越，在废水处理方面有望被广泛采用。

大量研究表明，沸石分子筛对污水中氨氮有较好的去除效果，除磷效果却不佳，由此可知，沸石分子筛对氨氮的去除和磷的去除虽然均为吸附处理，然而吸附性能差别较大的原因可能在于沸石吸附处理原理除物理吸附作用外，还涉及其表面官能团和目标物质的作用力，机制较为复杂；因此，对沸石分子筛进行改性处理可以提高其吸附性能一直是该领域内研究的热点。

沸石分子筛改性处理的主要方法包括结构改性、沸石内孔改性和表面改性。结构改性即改变沸石中二氧化硅与金属氧化物的比值，一般有水热法、化学法。沸石内孔改性即改变沸石的酸性位置或限制沸石内孔的直径，一般有无机酸改性、无机碱改性、无机盐改性与高温煅烧改性等。表面改性即加入不能进入孔道的大分子化合物，一般有沸石内配位化学、化学气相沉积和沸石的表面有机金属化学。

目前，沸石改性以提高其去除氨氮性能的研究较为广泛，而对提高除磷性能的沸石改性研究较少。如在《沸石改性及其覆盖修复底泥实验研究》文献中所述，其研究了多种改性方式对沸石去除氨氮的性能的影响，改性方式包括高温、紫外光、微波，然而多种改性方式的比较表明：阳离子改性沸石去除氨氮的性能最优，其吸附氨氮的能力为3.08mg/g；而采用紫外改性沸石对氨氮的吸附量仅为2.31mg/g，吸附性能与未改性沸石并无差异；此外，其研究还发现紫外改性沸石随着紫外光照射时间的延长其吸附氨氮能力有所下降，其原因可能在于以下几点：1)选用的沸石类型不适于紫外改性试验；2)紫外改性条件不合适；3)紫外改性对于沸石吸附去除氨氮的性能影响较小。

经检索，提高除磷性能的沸石改性研究也已公开了相关方案，如《天然及改性沸石去除水中磷的试验研究》，其将使沸石在FeCl₃溶液中浸泡，通过高温焙烧进行改性处理，利用改性沸石对实际养殖废水进行处理，改性沸石对磷的吸附量为0.99mg/g，水体中磷去除率为75％。结果表明改性沸石有了一定的除磷性能，然而其吸附容量有限。