[发明专利]一种耦合除磷微球的制备方法及其产品

说明书

本发明涉及一种耦合除磷微球的制备方法，具体步骤包括将凹凸棒土、高岭土、膨润土用水分散，超声震荡、过滤，再加盐酸分散得混合粘土；再用La改性；和制备的磷酸根阴离子表面印迹聚合物混合后固化反应耦合得耦合除磷微球。本发明提供的耦合除磷微球制备方法，条件简单，原料简易可得。本发明制备的耦合除磷微球不仅在模拟水和自然水中的表现优异，在实地水体实验时，耦合除磷微球对污染溪水TP有明显的削减作用，尤其是投加量100mg/L时，经过17d，TP由最初的1.28mg/L降低至0.266mg/L，低于地表水V类TP阈值。

技术领域

本发明属于水处理的技术领域，涉及一种耦合除磷微球的制备方法及其产品。

背景技术

随着各个国家经济想要经济快速发展，大量的生活污水，工厂区废水、垃圾等未经处理直接排入水体，慢慢导致水体恶化，破坏水环境的自我净化能力，尤其是排入水体中的氮磷元素，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入江河湖泊等流速较缓的水体，形成水体富营养化，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

水是我们人类生活不可或缺的物质，水资源也一直处于紧缺状态，而如今水环境污染的问题已经越发严重，水体富营养化问题也越来越受人们的关注，我们能利用的淡水资源也由于水体污染等问题越来越少。

目前水体磷的含量主要是在水体底泥中的磷因底泥泛起或其他作用上浮到水中，造成二次污染。就目前来说采用改性粘土处理水体的磷含量是一种可行方式，能使磷元素固定在粘土中而不产生反溶。对于普通的粘土来说具有沉淀性差的缺点，通过对粘土进行改性，可以提高粘土的沉降性能和对磷的吸附能力，提高磷的去除量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耦合除磷微球的制备方法，还提供这种制备方法得到的除磷微球产品。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种耦合除磷微球的制备方法，具体步骤如下：

1)、取凹凸棒土、高岭土、膨润土用水分散，超声震荡后搅拌30-60min，真空过滤，滤饼加入水继续搅拌10-30min，真空过滤，滤饼真空干燥，粉碎，再加盐酸分散，搅拌后过滤，并用水冲洗，得混合粘土；

2)、按质量比1：4～1：9计，取LaCl₃·7H₂O与混合粘土用水分散，搅拌，用Na₂CO₃溶液缓慢滴加至pH 8-8.5，继续搅拌，过滤，用去离子水反复清洗固体，直至pH为中性，最后将固体于烘箱中烘干，所得固体研磨后，得改性粘土；

印迹聚合物制备：圆底烧瓶中加入苯基膦酸、N-烯丙基硫脲、乙二醇二甲基丙烯酸酯和2，2-偶氮二异丁腈，加入量按摩尔质量比计为5～10：20～25：80～100：1，再按照固液质量比1：1～5比例加入乙腈，水浴环境下超声震荡，通入氮气，在氮气气氛保护下，80℃～100℃油浴反应3h以上，冷却至室温下，将反应物碾磨过80目筛；在索氏提取器中，洗涤所获得的反应物，先用甲醇-三乙胺洗涤，再用甲醇溶液洗涤，制得磷酸根阴离子表面印迹聚合物；

3)、将上述改性粘土和印迹聚合物按质量比5：5～9：1的比例混合均匀，得混合物A；按质量百分比计，配置7％NaOH、12％尿素的NaOH/尿素溶液，加入终浓度质量百分比计7～35％的海藻酸钠，超声震荡混匀，冷冻，而后置于室温下融化，得到透明的海藻酸钠溶液；

4)、在海藻酸钠溶液中按照固液比1：5～1：9得比例加入混合物A，搅拌混匀后制得悬浊液，将悬浊液滴入5％CaCl₂的HCl溶液中进行固化16h以上，过800目滤布，滤布上收获微球，用水反复清洗所得微球，至洗涤残液为pH 7，将磷微球冷冻干燥即得耦合除磷微球。

进一步，凹凸棒土、高岭土、膨润土质量份数比为1：2：7～6：2：2。