本發(fā)明屬于水處理吸附材料，尤其與一種鑭改性的磷吸附劑及其應(yīng)用有關(guān)。

背景技術(shù)：

1、磷酸鹽是一種常見的污染物，存在于自然水體、廢水和工業(yè)廢水中過量的磷酸鹽會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，引發(fā)藻類大量繁殖，影響水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)的健康。磷吸附劑廣泛應(yīng)用于水處理系統(tǒng)中，可有效去除水體中的磷酸鹽。目前為了資源化利用工業(yè)生產(chǎn)以及生活產(chǎn)生的污泥，可將其燒制為陶粒作為磷吸附劑，且為了進(jìn)一步提高制備的磷吸附劑的吸附效果還會(huì)對(duì)磷吸附劑進(jìn)行改性。例如公開號(hào)為cn110871050?a的申請(qǐng)文件公開的一種鑭改性生態(tài)填料吸附劑應(yīng)用及制備的方法，其以污泥炭渣和粉煤灰為基本原料制備陶粒并燒制為磷吸附劑，并將陶粒置于氯化鑭溶液中改性以提高其對(duì)磷酸鹽的吸附效果。改性后的陶粒于5mg/l、200?ml的磷酸鹽溶液中投放5g左右陶粒才能使磷酸鹽的去除率達(dá)到90%以上，可見改性后的每克陶粒對(duì)磷酸鹽的吸附量仍然較低，吸附量處于0.2?mg/g以下。雖然也有一些以污泥制備的磷吸附劑對(duì)磷酸鹽的吸附量相對(duì)較高，但是其需要多種物料混合制備，且制備工序較為復(fù)雜。所以有必要提供一種原料來源及制備工序簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用，且對(duì)磷酸鹽的吸附量相對(duì)較高的磷吸附劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鑭改性的磷吸附劑及其應(yīng)用，制備的鑭改性的磷吸附劑主要原料僅為雨水管道污泥，原料獲取容易，制備工序簡(jiǎn)單，且對(duì)磷酸鹽的吸附量相對(duì)較高。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)：

3、一種鑭改性的磷吸附劑，制備方法包括：

4、s100、采集雨水管道通溝污泥，經(jīng)研磨、烘干后通過篩網(wǎng)過濾，然后儲(chǔ)存在干燥柜中；

5、s200、將經(jīng)過步驟s100處理的雨水管道通溝污泥在連續(xù)氮?dú)鈼l件以及800℃溫度條件下進(jìn)行熱解，得到磷吸附劑；

6、s300、將步驟s200中得到的磷吸附劑加入到lacl3溶液中并攪拌至混合均勻，然后逐滴加入naoh溶液并攪拌至混合均勻，再調(diào)節(jié)溶液ph至8-12并攪拌至混合均勻，最后靜置預(yù)設(shè)時(shí)間；

7、s400、經(jīng)過抽濾、烘干得到鑭改性的磷吸附劑。

8、進(jìn)一步的，步驟s300中l(wèi)acl3溶液的質(zhì)量濃度為5g/l-30g/l，每100ml的lacl3溶液中加入的磷吸附劑質(zhì)量為5g。

9、進(jìn)一步的，步驟s300中l(wèi)acl3溶液的質(zhì)量濃度為20g/l。

10、進(jìn)一步的，步驟s300中滴加的naoh溶液濃度為2mol/l，每100ml的lacl3溶液中naoh溶液的滴加量為3ml，調(diào)整溶液ph時(shí)，將溶液ph調(diào)節(jié)為10。

11、進(jìn)一步的，步驟s300中將步驟s200中得到的磷吸附劑加入到lacl3溶液中并攪拌2小時(shí)，然后逐滴加入naoh溶液并攪拌16小時(shí)，再調(diào)節(jié)溶液ph至8-12并攪拌6小時(shí)，最后靜置24小時(shí)。

12、一種鑭改性的磷吸附劑的應(yīng)用，在含磷酸鹽水體中投放上述的一種鑭改性的磷吸附劑。

13、進(jìn)一步的，將鑭改性的磷吸附劑置于一個(gè)容納裝置后再投放進(jìn)含磷水體中，容納裝置包括一對(duì)呈十字交叉狀連接的矩形板，矩形板上均對(duì)稱的設(shè)有一對(duì)矩形槽，用于容置鑭改性的磷吸附劑，矩形槽的兩側(cè)均設(shè)有一個(gè)濾網(wǎng)，用于阻擋鑭改性的磷吸附劑并用于水體交換。

14、進(jìn)一步的，一個(gè)矩形板的底部向上開設(shè)有一條將其上的一對(duì)矩形槽分隔開的第一條形槽，另一個(gè)矩形板的頂部向下開設(shè)有一條將其上的一對(duì)矩形槽（101）分隔開的第二條形槽，用于將兩個(gè)矩形板連接形成十字交叉狀，第二條形槽的兩側(cè)均開設(shè)有一個(gè)容置槽，容置槽內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有一個(gè)滑塊，滑塊朝內(nèi)的一端與一個(gè)彈簧的一端連接，彈簧的另一端與矩形板連接，滑塊朝外的一端均具有底部朝對(duì)側(cè)的滑塊傾斜的斜面，當(dāng)彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，斜面處于容置槽內(nèi)，第一條形槽的頂部間隔設(shè)有一個(gè)限位槽，當(dāng)兩個(gè)矩形板通過第一條形槽及第二條形槽連接形成十字交叉狀時(shí)，滑塊均處于限位槽內(nèi)，具有容置槽的一個(gè)矩形板的一側(cè)開設(shè)有一對(duì)第三條形槽，一對(duì)第三條形槽分別與兩個(gè)容置槽連通，兩個(gè)滑塊上均設(shè)有凸出部，兩個(gè)凸出部分別處于一對(duì)第三條形槽，當(dāng)彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，第三條形槽遠(yuǎn)離第二條形槽一端與凸出部之間的距離大于滑塊凸出于容置槽的長(zhǎng)度。

15、本發(fā)明有益效果在于：

16、1、制備的鑭改性的磷吸附劑主要原料僅為雨水管道污泥，原料獲取容易，制備工序簡(jiǎn)單，且對(duì)磷酸鹽的吸附量相對(duì)較高，為雨水管道通溝污泥的資源化利用和高吸附量的除磷吸附劑的便利化獲取提供了一種有效的策略。

17、2、本申請(qǐng)對(duì)的最優(yōu)方案可使鑭改性后得到的新的吸附劑對(duì)磷酸鹽的吸附量提高為未改性前的兩倍以上，吸附效果增長(zhǎng)明顯，改性效果明顯。

18、3、確定了鑭改性磷吸附劑產(chǎn)生最佳的吸附效果的ph條件以及對(duì)應(yīng)磷酸鹽濃度的水體中投放鑭改性磷吸附劑的濃度。

19、4、通過容納裝置容置吸附劑后再投放入水體中，可避免吸附劑被水體底泥完全覆蓋，影響吸附效率的情況出現(xiàn)，且容納裝置可快速拆分便于運(yùn)輸。

技術(shù)特征：

1.一種鑭改性的磷吸附劑，其特征在于，制備步驟包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑭改性的磷吸附劑，其特征在于，步驟s300中l(wèi)acl3溶液的質(zhì)量濃度為5g/l-30g/l，每100ml的lacl3溶液中加入的磷吸附劑質(zhì)量為5g。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鑭改性的磷吸附劑，其特征在于，步驟s300中l(wèi)acl3溶液的質(zhì)量濃度為20g/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鑭改性的磷吸附劑，其特征在于，步驟s300中滴加的naoh溶液濃度為2mol/l，每100ml的lacl3溶液中naoh溶液的滴加量為3ml，調(diào)整溶液ph時(shí)，將溶液ph調(diào)節(jié)為10。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑭改性的磷吸附劑，其特征在于，步驟s300中將步驟s200中得到的磷吸附劑加入到lacl3溶液中并攪拌2小時(shí)，然后逐滴加入naoh溶液并攪拌16小時(shí)，再調(diào)節(jié)溶液ph至8-12并攪拌6小時(shí)，最后靜置24小時(shí)。

6.一種鑭改性的磷吸附劑的應(yīng)用，其特征在于，在含磷水體中投放權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種鑭改性的磷吸附劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鑭改性的磷吸附劑的應(yīng)用，其特征在于，將鑭改性的磷吸附劑置于一個(gè)容納裝置后再投放進(jìn)含磷水體中，容納裝置包括一對(duì)呈十字交叉狀連接的矩形板（1），矩形板（1）上均對(duì)稱的設(shè)有一對(duì)矩形槽（101），用于容置鑭改性的磷吸附劑，矩形槽（101）的兩側(cè)均設(shè)有一個(gè)濾網(wǎng)（2），用于阻擋鑭改性的磷吸附劑并用于水體交換。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鑭改性的磷吸附劑的應(yīng)用，其特征在于，一個(gè)矩形板（1）的底部向上開設(shè)有一條將其上的一對(duì)矩形槽（101）分隔開的第一條形槽（102），另一個(gè)矩形板（1）的頂部向下開設(shè)有一條將其上的一對(duì)矩形槽（101）分隔開的第二條形槽（103），用于將兩個(gè)矩形板（1）連接形成十字交叉狀，第二條形槽（103）的兩側(cè)均開設(shè)有一個(gè)容置槽（104），容置槽（104）內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有一個(gè)滑塊（3），滑塊（3）朝內(nèi)的一端與一個(gè)彈簧（4）的一端連接，彈簧（4）的另一端與矩形板（1）連接，滑塊（3）朝外的一端均具有底部朝對(duì)側(cè)的滑塊（3）傾斜的斜面（301），當(dāng)彈簧（4）處于自然狀態(tài)時(shí)，斜面（301）處于容置槽（104）內(nèi)，第一條形槽（102）的頂部間隔設(shè)有一個(gè)限位槽（105），當(dāng)兩個(gè)矩形板（1）通過第一條形槽（102）及第二條形槽（103）連接形成十字交叉狀時(shí)，滑塊（3）均處于限位槽（105）內(nèi)，具有容置槽（104）的一個(gè)矩形板（1）的一側(cè)開設(shè)有一對(duì)第三條形槽（106），一對(duì)第三條形槽（106）分別與兩個(gè)容置槽（104）連通，兩個(gè)滑塊（3）上均設(shè)有凸出部（302），兩個(gè)凸出部（302）分別處于一對(duì)第三條形槽（106），當(dāng)彈簧（4）處于自然狀態(tài)時(shí)，第三條形槽（106）遠(yuǎn)離第二條形槽（103）一端與凸出部（302）之間的距離大于滑塊（3）凸出于容置槽（104）的長(zhǎng)度。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鑭改性的磷吸附劑，屬于水處理吸附材料技術(shù)領(lǐng)域。制備方法包括采集雨水管道通溝污泥，經(jīng)研磨、烘干后過篩；然后在連續(xù)氮?dú)鈼l件以及800℃溫度條件下熱解得到磷吸附劑；將得到的磷吸附劑加入到LaCl3溶液中并攪拌至混合均勻，然后加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液pH至8?12并攪拌至混合均勻，靜置預(yù)設(shè)時(shí)間后經(jīng)過抽濾、烘干得到鑭改性的磷吸附劑。制備的鑭改性的磷吸附劑主要原料為雨水管道污泥，容易獲取，制備工序簡(jiǎn)單，且對(duì)磷酸鹽的吸附量較高。應(yīng)用時(shí)，將鑭改性的磷吸附劑置于容納裝置再投放可避免吸附劑被水體底泥完全覆蓋，影響吸附效率的情況出現(xiàn)，且便于對(duì)吸附劑進(jìn)行回收更換。

技術(shù)研發(fā)人員：陳瑨輝,吳燕,王慶國(guó),周翠,陳藝,李金印,朱建樹,蔣雪,陳靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26