[发明专利]一种同步去除氨氮和磷的材料及其制备方法

说明书

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种同步去除氨氮和磷的材料及其制备方法。包括以下重量份的原料：高岭土6‑10份、膨润土1‑4份、纯碱10‑20份、水60‑100份、氧氯化锆3‑8份、氯化镧铈5‑9份。所述的氧氯化锆、氯化镧铈的质量比为5：7；纯碱与氧氯化锆的质量比为3：1。通过氧氯化锆、氯化镧铈在纯碱作用下，形成锆、镧、铈的无定型氧化物，同时本发明还提供了该同步去除氨氮和磷的材料的制备方法，制备工艺简单，条件温和，适宜工业化应用。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种同步去除氨氮和磷的材料及其制备方法。

背景技术

氨氮是指水中以游离氨(NH₃)和铵离子(NH₄⁺)形式存在的氮。水体中适量的氮 是合成藻类等微生物的基本元素，是形成水生生态环境重要的物质条件，也是水 环境良性循环的基础。但目前一些水体中氮的总量已超过水体容量，过量的氮元 素导致水体藻类等生物异常增殖，引起水质恶化。除此之外，氨氮的污染给饮用 水安全也带来威胁，对鱼类等水体动物带来危害，造成富营养化，使湖泊生态系 统恶性循环。废水中氮的形态主要为氨氮、硝态氮，磷的形态主要是磷酸盐，因 此脱氮除磷的关键是去除以上三种形式的氮、磷。目前，脱氨氮除磷的方法以生 化处理方法为首，这种方法最为经济，但其周期较长，对环境依赖性强，且生物 脱氮除磷工艺较为繁琐。

发明内容

针对现阶段废水同步脱氨氮除磷存在的问题，本发明提供一种同步去除氨氮和溶解态磷的材料，通过氧氯化锆、氯化镧铈在纯碱作用下，形成锆、镧、铈的无定型氧化物，同时本发明还提供了该同步去除氨氮和磷的材料的制备方法，制备工艺简单，条件温和，适宜工业化应用。

本发明的技术方案如下：

一种同步去除氨氮和磷的材料，包括以下重量份的原料：高岭土6-10份、膨润土1-4份、纯碱10-20份、水60-100份、氧氯化锆3-8份、氯化镧铈5-9份。

优选地，所述的氧氯化锆、氯化镧铈的质量比为5：7；纯碱与氧氯化锆的质量比为3：1。

上述同步去除氨氮和磷的材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）采用高岭土、膨润土、纯碱、部分水混合搅拌；

（2）氧氯化锆、氯化镧铈、加剩余水配置成溶液，缓慢加入到步骤（1）中，搅拌；

（3）升温搅拌，完成后压滤烘干粉碎得成品。

优选地，所述步骤（3）升温至150-200度；搅拌15-20h。

上述同步去除氨氮和磷的材料，用于处理含氨氮和磷的废水。

附图说明

图1为：实施例3制备得到的材料的SEM图。

本发明通过将氧氯化锆、氯化镧铈与纯碱作用，在碱性环境下，锆离子、镧铈离子形成具有较强活性的氧化物，该氧化物无定型，对水中的PO₄^3-具有极强的选择性和结合能力。同时，形成的无定型氧化物的过程中，改变了硅酸盐结构，使其形成了类似沸石的结构，从而具备了较好的离子交换能力，位于结构上的Na、Ca等阳离子可以与水中NH₄⁺发生交换，从而达到去除氨氮的目的。

本发明的有益效果

1、同时去除氨氮和磷

通过骨架链接，使铝、锆固定在硅酸盐矿物结构上，同时保留了两者对磷的结合能力，且结合后不易二次释放，生态安全；聚合硫酸铝、氧化锆改性后的硅酸盐矿物，有较强的结合磷酸根能力；硅酸盐矿物与锆、铝形成多孔形态，加上聚合氯化铝自身存在的长链结构，能吸附水体中微小颗粒，起到提高水体透明度的作用。

2、工艺简单

本发明的材料制备工艺简单，无高温高压苛刻的条件，制备的材料吸附性能好，同时可吸附多种材料，适合用于复杂污水的处理。