本發(fā)明屬于水處理材料領(lǐng)域，特別涉及一種磷廢水的水處理材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著人類社會的快速發(fā)展，大量未經(jīng)處理的生活污水、工業(yè)污水和農(nóng)業(yè)污水大量的進(jìn)入水體，加重了環(huán)境的負(fù)荷。例如人們含磷洗衣粉、含磷洗滌劑的大量使用，由此產(chǎn)生的廢水直接排入污水管道。生化制藥、金屬表面處理、工廠和畜牧業(yè)廢水、山林耕地肥料流失以及降雨降雪等過程也會帶來含磷廢水。這些含磷廢水對環(huán)境會產(chǎn)生很大影響。含磷廢水會引起水體富營養(yǎng)化，水體富營養(yǎng)化不僅會導(dǎo)致水中藻類瘋長，而且會使水體含氧量急劇下降，進(jìn)而導(dǎo)致淡水魚類和其他海產(chǎn)類動物死亡；大量的含磷廢水排入江河還會引起水華、赤潮等；水華、赤潮等都會使得水的透明度下降，同樣導(dǎo)致水中溶氧量的降低，海水色澤異常、海洋生態(tài)被嚴(yán)重破壞。

現(xiàn)有技術(shù)中對于含磷廢水的處理方法主要有以下幾種，如化學(xué)沉淀法、化學(xué)絮凝法、吸附法、生物法、結(jié)晶法等?；瘜W(xué)沉淀法的原理主要是利用鐵鹽、鋁鹽、鈣鹽等產(chǎn)生的金屬離子與磷酸根生成難溶磷酸鹽沉淀，常用的鹽類有硫酸鋁、硫酸亞鐵和石灰等?；瘜W(xué)沉淀法除磷效果好、操作簡單，無二次污染，符合清潔能源生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，但是卻存在廢渣量大、藥劑成本高的問題。吸附法除磷主要是通過活性吸附劑、煤粉、爐渣、硅藻土、沸石等吸附廢水中的磷酸，吸附法應(yīng)用較為普遍。但是，使用現(xiàn)有吸附劑時容易被污水中其他物質(zhì)所腐蝕和破壞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致孔隙坍塌被破壞，影響吸附效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中含磷廢水處理材料存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種磷廢水的水處理材料及其制備方法，以陶瓷和微孔鈣離子球組合為基體材料，并在其他化學(xué)試劑的改性下制備得到水處理材料，該材料對廢水中磷的吸附效果明顯，且吸附使用時間長，孔道不易被破壞。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種磷廢水的水處理材料，包括如下重量份數(shù)的各組分：羥甲基丙基纖維素10-16份、氟鋯酸鉀2-6份、2,6-二氯苯甲酸7-10份、聚合硅酸鈉3-8份、陶瓷20-30份、微孔鈣離子球12-16份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8-12份、聚亞烷基二醇7-13份、聚丙烯酰胺9-14份、硫酸鋅2-7份、聚乙烯醇縮丁醛4-9份、丁基羥基茴香醚5-10份。

優(yōu)選的，所述羥甲基丙基纖維素12-15份、氟鋯酸鉀3-5份、2,6-二氯苯甲酸8-10份、聚合硅酸鈉4-7份、陶瓷23-26份、微孔鈣離子球13-15份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8-10份、聚亞烷基二醇9-12份、聚丙烯酰胺10-13份、硫酸鋅4-6份、聚乙烯醇縮丁醛6-8份、丁基羥基茴香醚7-9份。

優(yōu)選的，所述羥甲基丙基纖維素14份、氟鋯酸鉀4份、2,6-二氯苯甲酸9份、聚合硅酸鈉5份、陶瓷25份、微孔鈣離子球14份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯9份、聚亞烷基二醇11份、聚丙烯酰胺12份、硫酸鋅5份、聚乙烯醇縮丁醛7份、丁基羥基茴香醚8份。

一種磷廢水的水處理材料制備方法，包括如下步驟：

S1：將陶瓷20-30份粉碎至50-60目；隨后向其中加入微孔鈣離子球12-16份、羥甲基丙基纖維素10-16份、氟鋯酸鉀2-6份和2,6-二氯苯甲酸7-10份，在溫度60-80℃下攪拌反應(yīng)1-2h；

S2：將聚合硅酸鈉3-8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8-12份、聚亞烷基二醇7-13份、聚丙烯酰胺9-14份和硫酸鋅2-7份在溫度40-50℃，在功率2000-3000W下超聲反應(yīng)30-40min，得混合液A；

S3：將混合液A在10-20min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度30-40℃反應(yīng)10-20min；

S4：將聚乙烯醇縮丁醛4-9份和丁基羥基茴香醚5-10份同時滴加至步驟S3中，滴加時間為15-25min；隨后升高溫度至80-90℃，攪拌反應(yīng)30-45min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在400-450℃下焙燒反應(yīng)5-10min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

優(yōu)選的，步驟S1中所述溫度為68℃，攪拌反應(yīng)1.5h。

優(yōu)選的，步驟S2中所述溫度為43℃，載2500W下超聲反應(yīng)35min。

優(yōu)選的，步驟S3中所述溫度為35℃，滴加的時間為13min，反應(yīng)15min。

優(yōu)選的，步驟S4中所述滴加時間為20min；升高溫度至85℃，攪拌反應(yīng)35min；在430℃下焙燒反應(yīng)8min。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：

本發(fā)明所述磷廢水的水處理材料的制備方法，通過用羥甲基丙基纖維素、氟鋯酸鉀、2,6-二氯苯甲酸、聚合硅酸鈉、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和聚亞烷基二醇等物質(zhì)對陶瓷和微孔鈣離子球進(jìn)行改性，制備得到水處理材料。該水處理材料對廢水中磷的吸附效果明顯，且與活性炭吸附劑相比，吸附使用時間長，孔道不易被破壞。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實施例1

S1：將陶瓷20份粉碎至50目；隨后向其中加入微孔鈣離子球12份、羥甲基丙基纖維素10份、氟鋯酸鉀2份和2,6-二氯苯甲酸7份，在溫度60℃下攪拌反應(yīng)1h；

S2：將聚合硅酸鈉3份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8份、聚亞烷基二醇7份、聚丙烯酰胺9份和硫酸鋅2份在溫度40℃，在功率2000W下超聲反應(yīng)30min，得混合液A；

S3：將混合液A在10min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度30℃反應(yīng)10min；

S4：將聚乙烯醇縮丁醛4份和丁基羥基茴香醚5份同時滴加至步驟S3中，滴加時間為15min；隨后升高溫度至80℃，攪拌反應(yīng)30min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在400℃下焙燒反應(yīng)5min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

將該水處理材料應(yīng)用于含磷廢水處理中，結(jié)果表明，磷去除率達(dá)89%，且比活性炭使用時間長30%。

對比例1

將活性炭20份和2,6-二氯苯甲酸7份，在溫度60℃下攪拌反應(yīng)1h；將聚合硅酸鈉3份在10min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度30℃反應(yīng)10min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在400℃下焙燒反應(yīng)5min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

將該水處理材料應(yīng)用于含磷廢水處理中，結(jié)果表明，磷去除率僅76%，

實施例2

S1：將陶瓷30份粉碎至60目；隨后向其中加入微孔鈣離子球16份、羥甲基丙基纖維素16份、氟鋯酸鉀6份和2,6-二氯苯甲酸10份，在溫度80℃下攪拌反應(yīng)2h；

S2：將聚合硅酸鈉8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯12份、聚亞烷基二醇13份、聚丙烯酰胺14份和硫酸鋅7份在溫度50℃，在功率3000W下超聲反應(yīng)40min，得混合液A；

S3：將混合液A在20min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度40℃反應(yīng)20min；

S4：將聚乙烯醇縮丁醛9份和丁基羥基茴香醚10份同時滴加至步驟S3中，滴加時間為25min；隨后升高溫度至90℃，攪拌反應(yīng)45min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在450℃下焙燒反應(yīng)10min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

將該水處理材料應(yīng)用于含磷廢水處理中，結(jié)果表明，磷去除率達(dá)92%，且比活性炭使用時間長30%。

對比例2

將活性炭20份和2,6-二氯苯甲酸10份，在溫度80℃下攪拌反應(yīng)2h；將聚合硅酸鈉8份在20min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度40℃反應(yīng)20min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在450℃下焙燒反應(yīng)10min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

將該水處理材料應(yīng)用于含磷廢水處理中，結(jié)果表明，磷去除率僅78%。

實施例3

S1：將陶瓷23份粉碎至50目；隨后向其中加入微孔鈣離子球13份、羥甲基丙基纖維素12份、氟鋯酸鉀3份和2,6-二氯苯甲酸8份，在溫度60℃下攪拌反應(yīng)1h；

S2：將聚合硅酸鈉4份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8份、聚亞烷基二醇9份、聚丙烯酰胺10份和硫酸鋅4份在溫度40℃，在功率2000W下超聲反應(yīng)30min，得混合液A；

S3：將混合液A在10min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度30℃反應(yīng)10min；

S4：將聚乙烯醇縮丁醛6份和丁基羥基茴香醚7份同時滴加至步驟S3中，滴加時間為15min；隨后升高溫度至80℃，攪拌反應(yīng)30min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在400℃下焙燒反應(yīng)5min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

將該水處理材料應(yīng)用于含磷廢水處理中，結(jié)果表明，磷去除率達(dá)93.5%，且比活性炭使用時間長30%。

實施例4

S1：將陶瓷26份粉碎至60目；隨后向其中加入微孔鈣離子球15份、羥甲基丙基纖維素15份、氟鋯酸鉀5份和2,6-二氯苯甲酸10份，在溫度80℃下攪拌反應(yīng)2h；

S2：將聚合硅酸鈉7份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯10份、聚亞烷基二醇12份、聚丙烯酰胺13份和硫酸鋅6份在溫度50℃，在功率3000W下超聲反應(yīng)40min，得混合液A；

S3：將混合液A在20min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度40℃反應(yīng)20min；

S4：將聚乙烯醇縮丁醛8份和丁基羥基茴香醚9份同時滴加至步驟S3中，滴加時間為25min；隨后升高溫度至90℃，攪拌反應(yīng)45min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在450℃下焙燒反應(yīng)10min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

將該水處理材料應(yīng)用于含磷廢水處理中，結(jié)果表明，磷去除率達(dá)94%，且比活性炭使用時間長30%。

實施例5

S1：將陶瓷25份粉碎至60目；隨后向其中加入微孔鈣離子球14份、羥甲基丙基纖維素14份、氟鋯酸鉀4份和2,6-二氯苯甲酸9份，在溫度68℃下攪拌反應(yīng)1.5h；

S2：將聚合硅酸鈉5份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯9份、聚亞烷基二醇11份、聚丙烯酰胺12份和硫酸鋅5份在溫度43℃，在功率2500W下超聲反應(yīng)35min，得混合液A；

S3：將混合液A在13min內(nèi)滴加至步驟S1中，在溫度35℃反應(yīng)15min；

S4：將聚乙烯醇縮丁醛7份和丁基羥基茴香醚8份同時滴加至步驟S3中，滴加時間為20min；隨后升高溫度至85℃，攪拌反應(yīng)35min；隨后將反應(yīng)液過濾、烘干，在430℃下焙燒反應(yīng)8min；待冷卻后即可得到所述水處理材料。

將該水處理材料應(yīng)用于含磷廢水處理中，結(jié)果表明，磷去除率達(dá)95%，且比活性炭使用時間長30%。

本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。