CN102847518B - 一种去除水中亚磷酸根的复合吸附材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去除水中亚磷酸根的复合吸附材料及其制备方法，属于污水净化处理领域。其方法为：以石灰石和山樟木为原料，生产出氢氧化钙和碳化木，本发明是利用氢氧化钙负载在碳化木上制得的新型复合吸附材料；把该吸附材料填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料：将含亚磷酸根的污水通过过滤装置，通过过滤的方法去污水中的亚磷酸根，处理后水中磷含量低于0.01mg/L。本发明具有吸附效率高、成本低，出水稳定达标等特点，拓宽了污水生物处理过程吸附剂的选择范围，保护了环境，实现了废弃物的资源化，具有良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种去除水中亚磷酸根的复合吸附材料及其制备方法，具体涉及利用氢氧化钙负载在碳化木上制得制得吸附材料处理经传统物化法预处理后的含亚磷酸根污水的方法，属于环境保护中污水净化处理领域。
背景技术
含亚磷酸根污水主要来自化学镀液和含亚磷酸根的杀生物剂，亚磷酸根本身具有毒性、氧化性和腐蚀性，不宜与人体接触，会对人体皮肤造成腐蚀性伤害。亚磷酸根还会造成水体污染，亚磷酸根在水中会发生氧化还原反应，而水中的磷含量过高时会出现水华、蓝藻等水体污染现象。
目前，工程上普遍使用氧化还原法或化学沉淀法处理含亚磷酸根污水。氧化还原法是通过向污水中加入含氧化性或者还原性物质与污水中的亚磷酸根反应，从而达到去除亚磷酸根的目的。化学沉淀法是通过向污水中加入能与亚磷酸根反应生成沉淀的物质，通过过滤沉淀从而达到去除水中亚磷酸根的方法。
近年来，人们进一步研究改进传统氧化还原法或化学沉淀法的同时，逐渐转向生物法，生物法具有高效、节能、环境友好等优点，成为从污水中脱除亚磷酸根等酸根离子和回收酸根离子，并将逐渐替代常处理方法。生物吸附技术以其具有吸附容量大、选择性强、效率高、消耗少，能有效处理含低浓度亚磷酸根废水等诸多优点吸引了众多研究人员的目光。
本发明为获得一种价格低廉、吸附能力强的非活体生物吸附剂，提供了一种利用氢氧化钙负载在碳化木上制得的新型复合吸附材料，实现了部分低廉、无用废物的综合利用，保护了环境，拓宽了废水生物处理过程吸附剂的选择范围，实现了废弃物的资源化，具有良好的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种利用由氢氧化钙负载在碳化木上制得的新型复合吸附材料深度处理含亚磷酸根废水的方法。本发明具有吸附效率高，操作简单方便，成本低，出水稳定达到国家《污水综合排放标准》，处理过程无二次污染等特点，充分利用了生产废弃物，实现了以废治废的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
(1)以山樟木为原料，将山樟木在温度为300℃～400℃碳化，并研磨成粉末；
(2)以石灰石为原料，在900℃～1000℃高温下煅烧制得氧化钙；
(3)在氧化钙中加水并搅拌，使其充分反应，制得浆状氢氧化钙，在温度为100℃～200℃无CO2的环境中将浆状氢氧化钙烘干，并研磨成粉末；
(4)将粉末状的氢氧化钙和碳化的山樟木粉末按1：3的质量比混合，放入质量浓度为20％～30％十二烷基硫酸钠溶液中浸泡10h～15h；
(5)过滤后用自来水洗至中性，烘干，然后用机器将混合粉末压成块状小颗粒，制得复合吸附材料。
本发明的原理：
本发明吸附材料由氢氧化钙负载在碳化木上制得，具有巨大的比表面积，丰富的孔隙，其原理是碳化木表面附着着氢氧化钙，易与亚磷酸根形成络合物，吸附在材料表面，通过过滤吸附可达到去除污水中的亚磷酸根的目的。
其具体实施方法为：
将该吸附材料填充于传统常用的过滤装置的填料柱中做过滤吸附材料，将质量浓度为0～1000mg/L的含亚磷酸根污水缓慢通过过滤吸附装置，吸附后水中的亚磷酸根浓度低于0.01mg/L。
使用本发明具体的有益效果：
(1)本发明所选材料为常见材料，价格低廉，制作吸附材料成本低；
(2)本发明处理污水操作简单、效率高、效果好，不会造成二次污染；
(3)本发明处理后的污水可循环利用，稳定达到《国家污水排放标准》。
具体实施方式
本发明采用的技术方案如下：
(1)以山樟木为原料，将山樟木在温度为300℃～400℃碳化，并研磨成粉末；
(2)以石灰石为原料，在900℃～1000℃高温下煅烧制得氧化钙；
(3)在氧化钙中加水并搅拌，使其充分反应，制得浆状氢氧化钙，在温度为100℃～200℃无CO2的环境中将浆状氢氧化钙烘干，并研磨成粉末；
(4)将粉末状的氢氧化钙和碳化的山樟木粉末按1：3的质量比混合，放入质量浓度为20％～30％十二烷基硫酸钠溶液中浸泡10h～15h；
(5)过滤后用自来水洗至中性，烘干，然后用机器将混合粉末压成块状小颗粒，制得复合吸附材料。
以下用3个实施例再详细说明本发明：
实例1
以山樟木为原料，将山樟木在温度为300℃碳化，并研磨成粉末；以石灰石为原料，在1000℃高温下煅烧制得氧化钙；在氧化钙中加水并搅拌，使其充分反应，制得浆状氢氧化钙，在温度为200℃无CO2的环境中将浆状氢氧化钙烘干，并研磨成粉末；将粉末状的氢氧化钙和碳化的山樟木粉末按1：1的质量比混合，放入质量浓度为30％十二烷基硫酸钠溶液中浸泡10h；过滤后用自来水洗至中性，烘干，然后用机器将混合粉末压成块状小颗粒，制得复合吸附材料。
将该吸附材料填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料，将500mL浓度为250mg/L含有亚磷酸根的废水中，烘干，缓慢通过过滤吸附装置，吸附后亚磷酸根浓度低于0.01mg／L。
实例2
以山樟木为原料，将山樟木在温度为300℃碳化，并研磨成粉末；以石灰石为原料，在1000℃高温下煅烧制得氧化钙；在氧化钙中加水并搅拌，使其充分反应，制得浆状氢氧化钙，在温度为200℃无CO2的环境中将浆状氢氧化钙烘干，并研磨成粉末；将粉末状的氢氧化钙和碳化的山樟木粉末按1：2的质量比混合，放入质量浓度为30％十二烷基硫酸钠溶液中浸泡15h；过滤后用自来水洗至中性，烘干，然后用机器将混合粉末压成块状小颗粒，制得复合吸附材料。
将该吸附材料填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料，将500mL浓度为500mg／L含有亚磷酸根的废水中，缓慢通过过滤吸附装置，吸附后亚磷酸根浓度低于0.01mg／L。
实例3
以山樟木为原料，将山樟木在温度为400℃碳化，并研磨成粉末；以石灰石为原料，在1000℃高温下煅烧制得氧化钙；在氧化钙中加水并搅拌，使其充分反应，制得浆状氢氧化钙，在温度为200℃无CO2的环境中将浆状氢氧化钙烘干，并研磨成粉末；将粉末状的氢氧化钙和碳化的山樟木粉末按1：3的质量比混合，放入质量浓度为30％十二烷基硫酸钠溶液中浸泡15h；过滤后用自来水洗至中性，烘干，然后用机器将混合粉末压成块状小颗粒，制得复合吸附材料。
将该吸附材料填充于传统常用的过滤装置的填料柱中作过滤吸附材料，将500mL浓度为750mg／L含有亚磷酸根的废水中，缓慢通过过滤吸附装置，吸附后亚磷酸根浓度低于0.01mg／L。
Claims (1)
1.一种去除水中亚磷酸根的复合吸附材料，其特征在于：该吸附材料由氢氧化钙负载在碳化木上制得，所述的负载方法具体为：
(1)以山樟木为原料，将山樟木在温度为300℃-400℃碳化，并研磨成粉末；
(2)以石灰石为原料，在900℃-1000℃高温下锻烧制得氧化钙；
(3)在氧化钙中加水并搅拌，使其充分反应，制得浆状氢氧化钙，在温度为100℃-200℃无CO2的环境中将浆状氢氧化钙烘干，并研磨成粉末；
(4)将粉末状的氢氧化钙和碳化的山樟木粉末按1：3的质量比混合，放入质量浓度为20％-30％十二烷基硫酸钠溶液中浸泡10h-15h；
(5)过滤后用自来水洗至中性，烘干，然后用机器将混合粉末压成块状小颗粒，制得复合吸附材料。
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