專利名稱：一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法
一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法技術(shù)領(lǐng)域一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法，是一種用于去除富養(yǎng)化水體中的磷酸鹽的復(fù)合膨潤(rùn) 土凈水劑的制備方法，屬于環(huán)境保護(hù)處理技術(shù)領(lǐng)域，背景技術(shù)隨著水源水質(zhì)污染的加劇，我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象也逐漸嚴(yán)重，水體生態(tài)系統(tǒng)的平衡和 穩(wěn)定遭到破壞，人類生存環(huán)境也受到巨大威脅。引起富養(yǎng)化的主要原因是氮、磷元素超標(biāo)， 其中磷元素超標(biāo)對(duì)水體富氧化具有特殊貢獻(xiàn)?；瘜W(xué)藥劑法作為經(jīng)濟(jì)、高效的水體除磷技術(shù)非 常適合我國(guó)現(xiàn)階段污水處理的國(guó)情。目前廣泛使用的化學(xué)藥劑包括鋁鐵絮凝劑、明礬、氧 化鈣等。該藥劑的不足之處在于除磷量偏低，僅能部分去除水體中的可溶解性磷酸鹽等營(yíng)養(yǎng) 鹽，不能達(dá)到深度處理的要求；不能抑制底泥中的溶解磷釋放，達(dá)不到標(biāo)本兼治的效果。膨潤(rùn)土作為一種來(lái)源充足、天然無(wú)毒、使用方便和耗資少的環(huán)境友好材料，以其良好的 離子交換性和吸附性廣泛的應(yīng)用于水體的富養(yǎng)化治理，合成高性能的復(fù)合膨潤(rùn)土除磷材料越 來(lái)越受到重視。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種去除富養(yǎng)化水體中磷酸鹽的膨潤(rùn)土凈水劑及其制備方法，即利 用膨潤(rùn)土優(yōu)良的離子交換性和吸附性，采用無(wú)機(jī)高分子絮凝劑和鑭鹽對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，通 過(guò)無(wú)機(jī)高分子絮凝劑、鑭鹽和膨潤(rùn)土之間的相互協(xié)同，增強(qiáng)沉淀反應(yīng)、凝聚作用、絮凝作用， 達(dá)到協(xié)同增效除磷的目的；磷酸鹽沉淀物顆粒性能穩(wěn)定，緩慢沉降到水體底部，被膨潤(rùn)土天 然黏土牢固在底泥中，避免了底泥磷的再次釋放，從而達(dá)到標(biāo)本兼治的目的。一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟 (1)將干燥、粉碎、過(guò)200目篩的鈣基膨潤(rùn)土或鈉基膨潤(rùn)土投加到鑭鹽溶液中，鑭鹽用 量為膨潤(rùn)土陽(yáng)離子交換量的1. 0 2. 5倍，在室溫 60'C水浴中攪拌2 12小時(shí)，然后用去離子水洗滌，配制成5 10"%的漿液；(2) 將無(wú)機(jī)高分子絮凝劑加到上述槳液中，投加后槳液中的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑量為 10-20wt%，室溫 60。C攪拌2 6小時(shí)；所述無(wú)機(jī)高分子絮凝劑為聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合 硫酸鋁、聚合硅酸硫酸鋁、聚合硅酸鋁鐵中的任何一種或多種；(3) 將步驟(2)反應(yīng)完的漿液經(jīng)離心過(guò)濾，將濾餅70 9(TC干燥24小時(shí)，粉碎至40 200目，即得到所述膨潤(rùn)土除磷凈水劑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。 實(shí)施例1一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟(1) 稱量七水合氯化鑭3g，溶解至400ml去離子水中，6(TC下攪拌；稱取干燥、粉碎、 過(guò)200目篩的鈉基膨潤(rùn)土20g,緩慢均勻投加到氯化鑭水溶液中，攪拌2小時(shí)后，用去離子 水洗滌4次，過(guò)濾脫水，然后將得到的濾餅投入200ml去離子中，攪拌成懸濁液；(2) 稱取2g聚合氯化鋁鐵，投加到上述懸濁液中，室溫下攪拌4小時(shí)，然后脫水，過(guò) 濾得到濾餅；(3) 將濾餅在70 'C下干燥24小時(shí)，粉碎，過(guò)200目篩，得到本發(fā)明所述除磷凈水劑。 利用所述除磷凈水劑除磷凈水的方法，步驟如下(1) 將該除磷凈水劑配制成10wt^的懸濁液；(2) 1L水中加入0.25g高嶺土，快速攪拌、混合均勻后，再慢速攪拌15分鐘，然后靜 置沉淀15分鐘，取上層清夜為實(shí)驗(yàn)水樣，同時(shí)在該水樣中添加磷酸氫二鉀，制成渾濁的磷酸 根溶液，其中磷酸根濃度為5mg/L(以P計(jì)))；(3) 將(1)中配成的懸濁液，按照2wtX (P質(zhì)量/除磷凈水劑質(zhì)量)的投加比例加入 到(2)中，片刻后即可看到大量密實(shí)絮體出現(xiàn)，溶液上層逐漸澄清；(4) 48小時(shí)后，測(cè)量清液中的磷酸根濃度，結(jié)果表明，除磷凈水劑對(duì)磷酸根的去除率 達(dá)到86%。實(shí)施例2一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟(1) 稱量七水合氯化鑭5g，溶解至300ml去離子水中，4(TC下攪拌；稱取干燥、粉碎、 過(guò)200目篩的鈣基膨潤(rùn)土20g，緩慢均勻投加到氯化鑭水溶液中，攪拌6小時(shí)后，用去離子 水洗滌2次，過(guò)濾脫水，然后將得到的濾餅投入100ml去離子中，攪拌成懸濁液；(2) 稱取3g聚合氯化鋁，投加到上述懸濁液中，4(TC下攪拌2小時(shí)，然后脫水，過(guò)濾 得到濾餅；(3) 將濾餅在80 'C下干燥24小時(shí)，粉碎，過(guò)200目篩，即得到所述除磷凈水劑。 利用所述除磷凈水劑除磷凈水的方法，步驟如下(1) 將該除磷凈水劑配制成10wt^的懸濁液。(2) 1L水中加入0.25g高嶺土，快速攪拌、混合均勻后，再慢速攪拌15分鐘，然后靜 置沉淀15分鐘，取上層清夜為實(shí)驗(yàn)水樣，同時(shí)在該水樣中添加磷酸氫二鉀，制成渾濁的磷酸 根溶液，其中磷酸根濃度為5mg/L(以P計(jì)))。(3) 將(1)中配成的懸濁液，按照2wt^ (P質(zhì)量/除磷凈水劑質(zhì)量)的投加比例加入 到(2)中，片刻后即可看到大量密實(shí)絮體出現(xiàn)，溶液上層逐漸澄清。(4) 48小時(shí)后，測(cè)量清液中的磷酸根濃度，結(jié)果表明，除磷凈水劑對(duì)磷酸根的去除率 達(dá)到93%。實(shí)施例3一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟(1) 稱量七水合氯化鑭7g,溶解至200ml去離子水中，室溫下攪拌；稱取干燥、粉碎、 過(guò)200目篩的鈉基膨潤(rùn)土20g，緩慢均勻投加到氯化鑭水溶液中，攪拌12小時(shí)后，用去離子 水洗漆3次，過(guò)濾脫水，然后將得到的濾餅投入150ml去離子中，攪拌成懸濁液；(2) 稱取4g聚合氯化鐵，投加到上述懸濁液中，60'C下攪拌6小時(shí)，然后脫水，過(guò)濾 得到濾餅；(3) 將濾餅在90 'C下干燥24小時(shí)，粉碎，過(guò)200目篩，即得到所述除磷凈水劑。 利用所述除磷凈水劑除磷凈水的方法，步驟如下(1)將該除磷凈水劑配制成10wtX的懸濁液。(2) 1L水中加入0.25g高嶺土，快速攪拌、混合均勻后，再慢速攪拌15分鐘，然后靜 置沉淀15分鐘，取上層清夜為實(shí)驗(yàn)水樣，同時(shí)在該水樣中添加磷酸氫二鉀，制成渾濁的磷酸 根溶液，其中磷酸根濃度為5mg/L(以P計(jì)))。(3) 將(1)中配成的懸濁液，按照2wt^ (P質(zhì)量/除磷凈水劑質(zhì)量)的投加比例加入 到(2)中，片刻后即可看到大量密實(shí)絮體出現(xiàn)，溶液上層逐漸澄清。(4) 48小時(shí)后，測(cè)量清液中的磷酸根濃度，結(jié)果表明，除磷凈水劑對(duì)磷酸根的去除率 達(dá)到98%。
權(quán)利要求
1. 一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟(1)將干燥、粉碎、過(guò)200目篩的鈣基膨潤(rùn)土或鈉基膨潤(rùn)土投加到鑭鹽溶液中，鑭鹽用量為膨潤(rùn)土陽(yáng)離子交換量的1.0～2.5倍，在室溫～60℃水浴中攪拌2～12小時(shí)，然后用去離子水洗滌，配制成5～10wt％的漿液；(2)將無(wú)機(jī)高分子絮凝劑加到步驟(1)所述漿液中，投加后漿液中的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑量為10-20wt％，室溫～60℃攪拌2～6小時(shí)；所述無(wú)機(jī)高分子絮凝劑為聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁、聚合硅酸硫酸鋁、聚合硅酸鋁鐵中的任何一種或多種；(3)將步驟(2)反應(yīng)完的漿液經(jīng)過(guò)濾，將濾餅70～90℃干燥24小時(shí)，粉碎至40～200目后，即得到所述膨潤(rùn)土除磷凈水劑。
全文摘要
一種膨潤(rùn)土除磷凈水劑的制備方法，將干燥、粉碎、過(guò)200目篩的鈣基膨潤(rùn)土或鈉基膨潤(rùn)土投加到鑭鹽溶液，在室溫～60℃水浴中攪拌2～12小時(shí)，洗滌，配制成5～10wt％的漿液；將無(wú)機(jī)高分子絮凝劑加到上述漿液中攪拌；過(guò)濾；將濾餅70～90℃干燥粉碎至40～200目，即得到所述膨潤(rùn)土除磷凈水劑。本發(fā)明采用無(wú)機(jī)高分子絮凝劑和鑭鹽對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性，通過(guò)無(wú)機(jī)高分子絮凝劑、鑭鹽和膨潤(rùn)土之間的相互協(xié)同，增強(qiáng)了膨潤(rùn)土除磷凈水劑沉淀反應(yīng)、凝聚作用、絮凝作用。本發(fā)明制備簡(jiǎn)單，所制備的膨潤(rùn)土除磷凈水劑除磷高效、安全，在江、河、湖、水庫(kù)等水體治理的環(huán)保領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101264955SQ200810104840
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者佟慶遠(yuǎn), 速 徐, 陳吉寧 申請(qǐng)人:清華大學(xué)