[发明专利]焙烧态水铝钙石吸附去除水中草甘膦的方法

说明书

一种焙烧态水铝钙石吸附去除水中草甘膦的方法，以焙烧态水铝钙石为吸附材料，吸附去除水中的草甘膦。所述焙烧态水铝钙石的制备过程包括：将Na₂CO₃溶于水中，再加入物质的量之比为3～5：1的Ca(OH)₂和Al(OH)₃，其中，Na₂CO₃和Al(OH)₃的物质的量之比为0.25～0.5：1；在60～90℃混合反应0.5～3 h，在60～90℃陈化8～25 h，将沉淀物脱水，所得固体经干燥、粉碎后，在400～600℃焙烧1～5 h。本发明涉及的焙烧态水铝钙石对水中草甘膦具有较高的吸附，且制备过程清洁，生产成本低廉，适于规模化应用。

技术领域

本发明属于水处理领域，特别涉及一种水铝钙石吸附去除水中草甘膦的方法。

背景技术

草甘膦是一种除草有机磷农药，杀草谱广，杀草力强，广泛应用于农田果园、林业等领域。据统计，每生产1t草甘膦原药，要至少排放4倍的高浓度废水，其中的草甘膦含量约为0.9%，该废水可生化性差、治理难度大。当农田施加草甘膦以后，其通过介质迁移而进入到水体中。国际癌症研究机构已将草甘膦列入“可能对人类致癌”行列且流行病学研究发现草甘膦具有致突变作用、遗传毒性、发育毒性、细胞毒性和生殖毒性等。因此，草甘膦的去除已成为水处理领域的研究热点。

水滑石类材料具有典型的层板结构，层间阴离子可交换，层板中的阳离子可调控，且具有结构“记忆效应”，已广泛应用于高分子材料助剂、催化和吸附等领域。以水滑石为前驱体，经高温焙烧，可得到具有多孔结构和高比表面的焙烧态水滑石，对水中的染料、重金属、磷酸根离子、腐殖酸和草甘膦等具有较好的吸附去除性能（材料导报, 2015, 29(16):79-81；硅酸盐通报, 2017, 36(04): 1424-1429；Environmental Science and PollutionResearch, 2017, 24(23): 1-7）。与焙烧态Mg-Al水滑石相比较，焙烧态水铝钙石的原材料成本更低，更适合作为廉价吸附材料大规模应用于水处理领域。

然而，现有技术方案采用共沉淀法制备焙烧态水铝钙石，并将其应用于吸附去除水中的污染物（化学学报, 2015, 73(11): 1207-1213）。共沉淀法制备工艺均以可溶盐（如氯化钙、氯化铝等）和碱（如氢氧化钠、碳酸钠）为原料，其原子利用率低，需要多次洗涤，排放大量含盐废水，生产成本较高，且吸附性能有待于进一步提升。因此，开发生产工艺清洁简单和成本低廉的焙烧态Ca-Al类水滑石，并使其对草甘膦具有高效吸附性能，仍然是本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焙烧态水铝钙石吸附去除水中草甘膦的方法，该方法所涉及的吸附材料焙烧态水铝钙石具有吸附容量高、吸附速率快、制备过程清洁简单和生产成本低的特点。

本发明提供的焙烧态水铝钙石吸附去除水中草甘膦的方法，以焙烧态水铝钙石为吸附材料，吸附去除水中的草甘膦，其特征在于，所述焙烧态水铝钙石的制备过程包括步骤：

（1）将Na₂CO₃溶于水中，再加入Ca(OH)₂和Al(OH)₃，其中，Ca(OH)₂和Al(OH)₃的物质的量之比为3～5：1，Na₂CO₃和Al(OH)₃的物质的量之比为0.25～0.5：1；

（2）在60～90℃混合反应0.5～3 h，在60～90℃陈化8～25 h，将沉淀物脱水，所得固体经干燥、粉碎后即为粉体状的水铝钙石；

（3）将步骤（2）所得水铝钙石在400～600℃下焙烧1～5小时，粉碎，得到焙烧态水铝钙石。

进一步的，所述焙烧态水铝钙石的投加量为0.5～5g/L。