本發(fā)明屬于環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及吸附劑中磷的回收方法和水中磷的回收方法。

背景技術(shù)：

磷是生物組織中不可缺少的重要元素之一，磷存在于細(xì)胞、骨骼和牙齒中，是動植物和人體必需的重要組成成分，在細(xì)胞的生命活動中起著關(guān)鍵作用。同時，磷還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展中一種不可缺少的重要資源，廣泛的應(yīng)用于冶煉、合成洗滌劑、農(nóng)藥、化肥、殺蟲劑等工業(yè)生產(chǎn)中。

在生物圈中，磷元素是單向流動的，因此磷資源是一種不可更新、難以替代的資源。目前地球上的磷酸鹽礦產(chǎn)資源有限，而且在質(zhì)量和可開采性兩方面都在下降。磷礦已被列為我國2010年后不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需要的20種礦產(chǎn)之一。隨著城市和工業(yè)的不斷發(fā)展，以及農(nóng)業(yè)化肥和含磷洗滌劑的大量使用，湖泊水體富營養(yǎng)化越來越嚴(yán)重，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，影響魚類等水生生物的生存。

由此可見，污水中磷資源的流失不僅造成了巨大的資源浪費，還造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。從污水中回收利用磷資源、實現(xiàn)磷資源可持續(xù)利用的需求已經(jīng)十分迫切。

目前，多采用單純的利用粉煤灰的吸附性能，通過吸附去除城市廢水中的銨根與磷酸根，但是粉煤灰顆粒細(xì)小，加入到城市廢水后難以再回收。還有通過在廢水中加入銨根離子、磷酸根離子共沉淀生產(chǎn)鳥糞石，再結(jié)合酸或堿性物質(zhì)實現(xiàn)對磷的回收，但鳥糞石生成條件苛刻，磷酸根、銨根等離子的濃度及其比例、ph值條件都對鳥糞石生產(chǎn)效率有顯著影響，進而影響磷的回收效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種吸附劑中磷的回收方法和水中磷的回收方法，本發(fā)明提供的回收方法能夠?qū)崿F(xiàn)對磷的高效脫附，進而實現(xiàn)磷的高效回收。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種吸附劑中磷的回收方法，包括以下步驟：

(1)磁性分離吸附劑；所述吸附劑為吸附了磷的磁性生物炭；

(2)將所述磁性分離后的磁性生物炭與硅酸鹽溶液混合，進行脫磷反應(yīng)后再次進行磁性分離，得到混合液；

(3)將所述步驟(2)得到的混合液與氨水混合，沉淀反應(yīng)，得到磷溶液。

優(yōu)選的，所述沉淀反應(yīng)后還包括將所述沉淀反應(yīng)后的混合液的ph值調(diào)至中性。

優(yōu)選的，所述步驟(1)和步驟(2)中的磁性分離獨立地為采用磁鐵進行分離。

優(yōu)選的，所述步驟(1)和步驟(2)中的磁性分離的時間獨立地為5～30min。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中磁性生物炭的質(zhì)量與硅酸鹽溶液的體積比為5g：1l～20g：1l。

優(yōu)選的，所述硅酸鹽溶液的濃度為10～50mmol/l。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中脫磷反應(yīng)在振蕩條件下進行，所述振蕩的速率為100～250r/min。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中脫磷反應(yīng)的時間為10～50h，脫磷反應(yīng)的溫度為0～50℃。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中混合液與氨水的體積比為(20～4):1；所述氨水的濃度為20～30wt％。

本發(fā)明還提供了一種水中磷的回收方法，包括：采用磁性生物炭吸附水中的磷，得到吸附了磷的磁性生物炭；采用上述技術(shù)方案所述的回收方法對所述得到的吸附了磷的磁性生物炭進行處理，得到磷溶液。

本發(fā)明提供了一種吸附劑中磷的回收方法，首先磁性分離吸附劑，其中吸附劑為吸附了磷的磁性生物炭；將所述磁性分離后的磁性生物炭與硅酸鹽溶液混合，進行脫磷反應(yīng)后再次進行磁性分離，得到混合液；再將混合液與氨水混合，沉淀反應(yīng)后調(diào)整ph值至中性，得到磷溶液。本發(fā)明采用磁性分離實現(xiàn)對富磷磁性生物炭的分離，便于后續(xù)硅酸鹽溶液與磁性生物炭混合時，在硅酸根的作用下，提高磷的脫附效果；再次磁性分離后，在氨水的作用下通過堿性沉淀，脫出溶解態(tài)鐵離子，實現(xiàn)磷的回收。實施例的結(jié)果表明，按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案對吸附劑中的磷進行回收時脫附量最高達3.85mg/g，脫附率高達75.5％。

本發(fā)明提供的水中磷的回收方法，采用磁性生物炭吸附水中的磷，得到吸附了磷的磁性生物炭后采用上述技術(shù)方案對所述得到的吸附了磷的磁性生物炭進行處理，得到磷溶液。

附圖說明

圖1為本發(fā)明不同硅酸鹽濃度條件下的磷的脫附量；

圖2為本發(fā)明不同脫附振蕩時間條件下的磷的脫附量。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種吸附劑中磷的回收方法，首先磁性分離吸附劑，其中吸附劑為吸附了磷的磁性生物炭；將所述磁性分離后的磁性生物炭與硅酸鹽溶液混合，進行脫磷反應(yīng)后再次進行磁性分離，得到混合液；再將混合液與氨水混合，沉淀反應(yīng)，得到磷溶液。

本發(fā)明采用磁性分離實現(xiàn)對富磷磁性生物炭的分離，便于后續(xù)硅酸鹽溶液與磁性生物炭混合時，在硅酸根的作用下，實現(xiàn)對磷的脫附；再次的磁性分離后，在氨水的作用下，通過堿性沉淀作用脫除液相鐵離子，實現(xiàn)磷的回收。

本發(fā)明磁性分離吸附劑，所述吸附劑為吸附了磷的磁性生物炭。在本發(fā)明中，所述磁性生物炭的飽和磁化量優(yōu)選為45.8emug^-1。在本發(fā)明中，所述磁性生物炭優(yōu)選通過磁性改性生物質(zhì)得到。在本發(fā)明中，所述磁性改性生物質(zhì)的方法優(yōu)選包括以下步驟：將鐵鹽水溶液與生物質(zhì)混合，進行生物質(zhì)對鐵離子的負(fù)載，得到負(fù)載有鐵離子的生物質(zhì)；對負(fù)載有鐵離子的生物質(zhì)進行熱解，得到磁性生物炭。

在本發(fā)明中，所述鐵鹽水溶液優(yōu)選為氯化亞鐵和氯化高鐵的混合水溶液；所述鐵鹽水溶液中亞鐵離子的濃度優(yōu)選為0.1～1.0mol/l；所述鐵鹽水溶液中高鐵離子的濃度優(yōu)選為0.1～1.0mol/l。在本發(fā)明中，所述氯化亞鐵和氯化高鐵的物質(zhì)的量比優(yōu)選為1:1。本發(fā)明對所述鐵鹽水溶液的具體來源沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的即可。

在本發(fā)明中，所述生物質(zhì)優(yōu)選包括水葫蘆生物炭、植物秸稈生物炭和動物糞便生物炭中的一種或多種。本發(fā)明對所述生物質(zhì)的具體來源沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的生物質(zhì)市售產(chǎn)品或者按照本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方法制備得到即可。在本發(fā)明中，所述生物質(zhì)的粒徑優(yōu)選為1～2mm，進一步優(yōu)選為0.2～0.5mm。

在本發(fā)明中，所述生物質(zhì)的質(zhì)量和鐵鹽水溶液的體積的比優(yōu)選為1mg∶15l。本發(fā)明對所述混合過程沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的混合方式即可；在本發(fā)明的實施例中，所述混合具體在攪拌條件下完成。本發(fā)明進行所述生物炭與鐵鹽水溶液的混合時，發(fā)生生物炭對鐵離子的負(fù)載。

得到所述鐵鹽水溶液與生物炭的混合物料后，本發(fā)明優(yōu)選對所述混合物料進行振蕩，本發(fā)明在所述振蕩條件下進一步實現(xiàn)所述生物炭對鐵離子的負(fù)載。

在本發(fā)明中，所述負(fù)載后優(yōu)選對負(fù)載后的產(chǎn)物進行ph值的調(diào)節(jié)后過濾或離心，得到濾體。在本發(fā)明中，所述ph值調(diào)節(jié)優(yōu)選通過滴加2～10mol/l的氫氧化鈉水溶液完成，氫氧化鈉水溶液的濃度進一步優(yōu)選為5～8mol/l；本發(fā)明對所述滴加的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的溶液滴加方式即可。在本發(fā)明中，所述ph值優(yōu)選調(diào)節(jié)至8～12，進一步優(yōu)選為10。

本發(fā)明對所述過濾或離心的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的混合溶液過濾或離心的方式即可。

本發(fā)明優(yōu)選對所述得到的濾體進行烘干，得到負(fù)載有鐵離子的生物質(zhì)。本發(fā)明對所述烘干的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的烘干水分的方式即可。在本發(fā)明中，所述烘干的溫度優(yōu)選為50～80℃，進一步優(yōu)選為60℃；所述烘干的時間優(yōu)選為5～10h，進一步優(yōu)選為6～8h；所述烘干優(yōu)選在真空烘箱中進行。

本發(fā)明優(yōu)選對負(fù)載有鐵離子的生物質(zhì)進行熱解，得到磁性生物炭。在本發(fā)明中，所述熱解優(yōu)選在氮氣氣氛下進行；所述熱解優(yōu)選在氣氛爐中進行。

在本發(fā)明中，所述熱解的溫度優(yōu)選為200～500℃，進一步優(yōu)選為250～450℃；所述熱解的時間優(yōu)選為1～5h，進一步優(yōu)選為2～3h。在本發(fā)明中，所述熱解的溫度優(yōu)選以5～10℃/min的速率升溫得到，所述升溫的速率進一步優(yōu)選為6～6.5℃/min。在本發(fā)明中，所述熱解過程發(fā)生鐵離子向鐵氧化物的轉(zhuǎn)變，提高生物質(zhì)的磁性。

在本發(fā)明中，所述熱解后優(yōu)選還包括對所述磁性生物炭的冷卻處理。在本發(fā)明中，所述冷卻優(yōu)選在氮氣氣氛下進行；所述冷卻后的溫度優(yōu)選為室溫，進一步優(yōu)選為25～30℃。本發(fā)明對所述冷卻的速率沒有特殊要求，以能得到目標(biāo)溫度的磁性生物炭為準(zhǔn)。

本發(fā)明優(yōu)選對所述冷卻處理后的磁性生物炭依次進行洗滌、抽濾和干燥處理。本發(fā)明對所述洗滌的方式?jīng)]有特殊要求，以使得ph值無明顯變化即可。本發(fā)明對所述抽濾的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的抽濾方式以能得到磁性生物炭即可。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為50～80℃，進一步優(yōu)選為60℃；本發(fā)明對所述干燥的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的干燥方式以能實現(xiàn)水分的去除即可。

本發(fā)明對所述吸附了磷的磁性生物炭的來源沒有特殊要求，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的磁性生物炭吸附磷的方式獲得，也可以采用已然吸附了磷的磁性生物炭。

在本發(fā)明中，當(dāng)采用已然吸附了磷的磁性生物炭時，本發(fā)明對所述磁性生物炭中磷的吸附量沒有特殊要求；在本發(fā)明中，所述磁性生物炭中磷的吸附量優(yōu)選為5.07mg/g。

在本發(fā)明中，當(dāng)通過磁性生物炭吸附磷獲得吸附磷的磁性生物炭時，所述磁性生物炭吸附磷的過程優(yōu)選包括將所述磁性生物炭與含磷溶液混合，進行吸附反應(yīng)。在本發(fā)明中，所述磁性生物炭與含磷溶液中磷的質(zhì)量比優(yōu)選為0.2g:8mg。本發(fā)明對所述含磷溶液的濃度沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的含磷溶液即可；在本發(fā)明的實施例中，所述含磷溶液的濃度優(yōu)選為200～400mg/l，進一步優(yōu)選為300mg/l。

在本發(fā)明中，所述吸附優(yōu)選在振蕩條件或攪拌條件下下進行；所述振蕩或攪拌的轉(zhuǎn)速獨立地優(yōu)選為100～200r/min，進一步優(yōu)選為150r/min；在本發(fā)明中，所述吸附優(yōu)選在振蕩器或攪拌器中進行，本發(fā)明對所述振蕩器或攪拌器的類型沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的即可。在本發(fā)明中，所述吸附的溫度優(yōu)選為室溫，進一步優(yōu)選為25～30℃，所述吸附的時間優(yōu)選為10～20h，進一步優(yōu)選為12h。

本發(fā)明磁性分離所述吸附了磷的磁性生物炭。在本發(fā)明中，所述磁性分離優(yōu)選采用磁鐵進行分離；所述磁性分離的步驟包括：將含有所述吸附了磷的磁性生物炭的混合液置于容器內(nèi)，將磁鐵置于所述容器的底部；靜置5～30min后，抽離上層溶液，實現(xiàn)固液的分離。本發(fā)明對所述磁鐵的來源沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的的磁鐵即可。在本發(fā)明中，所述磁性分離能夠?qū)崿F(xiàn)磁性生物炭與溶液的快速固液分離。

本發(fā)明優(yōu)選對所述磁性分離后的磁性生物炭依次進行洗滌和干燥。在本發(fā)明中，所述洗滌優(yōu)選為去離子水洗滌；所述洗滌的次數(shù)優(yōu)選為不少于3次，進一步優(yōu)選為5～8次。本發(fā)明對所述洗滌的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的溶液洗滌固體的方式即可；在本發(fā)明的實施例中，所述洗滌以能得到ph值為7的磁性生物炭為準(zhǔn)。在本發(fā)明中，所述洗滌能夠去除磁性生物炭表面的含磷離子，例如h2po4^-。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為50～80℃，進一步優(yōu)選為60℃，所述干燥的時間優(yōu)選為12～20h。

本發(fā)明將所述磁性分離后的磁性生物炭與硅酸鹽溶液混合，進行脫磷反應(yīng)后再次進行磁性分離，得到混合液。在本發(fā)明中，所述磁性生物炭的質(zhì)量與硅酸鹽溶液的體積比優(yōu)選為5g：1l～20g：1l，進一步優(yōu)選為10g：1l～15g：1l；所述硅酸鹽溶液的濃度優(yōu)選為20～50mmol/l，進一步優(yōu)選為25～45mmol/l，更優(yōu)選為20～30mmol/l，最優(yōu)選為30mmol/l。在本發(fā)明中，所述硅酸鹽溶液的溶劑優(yōu)選為水，所述硅酸鹽溶液的溶質(zhì)優(yōu)選為硅酸鈉、硅酸鉀和硅酸鈣中的一種或多種。

在本發(fā)明中，所述脫磷反應(yīng)優(yōu)選在振蕩條件下進行，所述振蕩的速率優(yōu)選為100～250r/min，進一步優(yōu)選為200～150r/min。在本發(fā)明中，所述脫磷反應(yīng)的時間優(yōu)選為12～50h，進一步優(yōu)選為15～45h，更優(yōu)選為20～40h，最優(yōu)選為30h；在本發(fā)明中，所述脫磷反應(yīng)的溫度優(yōu)選為0～50℃，進一步優(yōu)選為20～40℃，更優(yōu)選為25℃。

所述脫磷反應(yīng)后，本發(fā)明對所述磁性生物炭和硅酸鹽溶液混合溶液再次進行磁性分離，得到混合液。在本發(fā)明中，所述磁性分離與上述技術(shù)方案所述的磁性分離一致，在此不再贅述。在本發(fā)明中，所述磁性分離實現(xiàn)磁性生物炭與脫磷反應(yīng)后的混合溶液的分離，得到混合液。

得到混合液后，本發(fā)明將所述得到的混合液與氨水混合，沉淀反應(yīng)后調(diào)整ph值至中性，得到磷溶液。在本發(fā)明中，所述混合液與氨水的體積比優(yōu)選為(20～4):1，進一步優(yōu)選為(15～10):1。在本發(fā)明中，所述氨水的質(zhì)量濃度優(yōu)選為20～30％，進一步優(yōu)選為22～28％，更優(yōu)選為25％。本發(fā)明對所述氨水的來源沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的氨水即可。本發(fā)明對所述混合的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的溶液混合的方式即可。

在本發(fā)明中，所述混合液與氨水的混合過程中，發(fā)生沉淀反應(yīng)，實現(xiàn)在磁性分離過程中解離出的鐵離子發(fā)生沉淀。在本發(fā)明中，所述沉淀反應(yīng)的時間優(yōu)選以不再生成沉淀為準(zhǔn)。

完成所述沉淀反應(yīng)后，本發(fā)明調(diào)整混合溶液的ph值至中性，得到含磷溶液。在本發(fā)明中，所述含磷溶液優(yōu)選包括磷酸根，所述磷酸根優(yōu)選為h2po4^-和/或hpo4^2-。在本發(fā)明中，所述ph值的調(diào)整優(yōu)選通過鹽酸溶液的加入實現(xiàn)。在本發(fā)明中，所述鹽酸溶液的濃度優(yōu)選為5mol/l；本發(fā)明對所述鹽酸溶液的用量沒有特殊要求，以能實現(xiàn)ph值調(diào)整至中性為準(zhǔn)。

本發(fā)明還提供了一種水中磷的回收方法，包括：采用磁性生物炭吸附水中的磷，得到吸附了磷的磁性生物炭；采用上述技術(shù)方案所述的回收方法對所述得到的吸附了磷的磁性生物炭進行處理，得到磷溶液。

本發(fā)明采用磁性生物炭吸附水中的磷。在本發(fā)明中，所述磁性生物炭與上述技術(shù)方案所述磁性生物炭的要求一致，在此不再贅述。本發(fā)明采用磁性生物炭對水中的磷進行吸附時，優(yōu)選將所述磁性生物炭與含磷溶液混合，實現(xiàn)磁性生物炭對溶液中磷的吸附。

本發(fā)明優(yōu)選將所述磁性生物炭與含磷溶液混合，進行吸附反應(yīng)。在本發(fā)明中，所述磁性生物炭與含磷溶液中磷的質(zhì)量比優(yōu)選為0.2g:8mg。本發(fā)明對所述含量溶液的濃度沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的含磷溶液即可；在本發(fā)明的實施例中，所述含磷溶液的濃度優(yōu)選為200mg/l。

在本發(fā)明中，所述吸附優(yōu)選在振蕩條件下進行；所述振蕩的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100～250r/min，進一步優(yōu)選為150r/min；在本發(fā)明中，所述吸附優(yōu)選在振蕩器中進行，本發(fā)明對所述振蕩器的類型沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的即可。在本發(fā)明中，所述吸附的溫度優(yōu)選為室溫，進一步優(yōu)選為25～30℃，所述吸附的時間優(yōu)選為10～20h，進一步優(yōu)選為12h。

完成所述磁性生物炭對水中磷的吸附后，本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述的對吸附劑中磷的回收方法對所述得到的吸附了磷的磁性生物炭進行處理，得到磷溶液。

本發(fā)明在對水中磷進行回收時，對所述得到的吸附了磷的磁性生物炭進行處理的技術(shù)方案與上述技術(shù)方案所述的對吸附了磷的磁性生物炭進行處理的要求一致，在此不再贅述。

本發(fā)明提供了一種吸附劑中磷的回收方法，首先磁性分離吸附了磷的磁性生物炭；將所述磁性分離后的磁性生物炭與硅酸鹽溶液混合，進行脫磷反應(yīng)后再次進行磁性分離，得到混合液；再將混合液與氨水混合，沉淀反應(yīng)后調(diào)整ph值至中性，得到磷溶液。

本發(fā)明采用磁性分離實現(xiàn)對吸附后富磷磁性生物炭的分離，便于后續(xù)硅酸鹽溶液與磁性生物炭混合時，在硅酸根的作用下，實現(xiàn)對磷的脫附；再次磁性分離后，在氨水的作用下，通過堿性沉淀作用沉淀溶解態(tài)鐵離子，實現(xiàn)磷的回收。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的吸附劑中磷的回收方法和水中磷的回收方法進行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。

實施例1

磁性生物炭的制備：

將在未污染的水域中收集的水葫蘆除雜后風(fēng)干，待風(fēng)干后置于鼓風(fēng)干燥箱中于60℃過夜烘干，粉碎至2mm，裝入自封帶置于干燥箱中保存?zhèn)溆谩０?∶1的比例配置氯化亞鐵和氯化高鐵溶液混合溶液，其中混合溶液中氯化亞鐵的濃度為1mol/l，氯化高鐵的濃度為1mol/l。按水葫蘆的質(zhì)量和鐵溶液體積比為1mg∶15l計，取水葫蘆粉末，倒入鐵溶液充分?jǐn)嚢?，混合。并逐滴加?m的氫氧化鈉溶液將ph值調(diào)節(jié)至10，充分?jǐn)嚢璋胄r，然后檢測ph值，如ph值變化將之調(diào)回到約為10。將混合體進行離心處理，得到負(fù)載有鐵離子的生物炭，于真空烘箱中60℃烘8小時。將烘好的樣品先于氣氛爐中室溫下通氮氣20分鐘，然后以6.5℃/min的速率升溫到250℃，熱解1小時。待冷卻到室溫后取出。熱解和冷卻到室溫過程都在氮氣環(huán)境下進行。樣品冷卻取出后進行洗滌，洗至ph值無明顯變化。抽濾、60℃干燥即可得到該吸附劑產(chǎn)品。

磁性生物炭對磷的吸附：稱取0.2g上述吸附劑，將其添加到40ml初始磷濃度為200mg/l的溶液中，置于振蕩器中，溫度為25℃，振蕩速度為150r/min的條件下振蕩反應(yīng)12h。對吸附劑中磷的吸附量進行測定，得到該磁性生物炭的吸附量為5.07mg/g。

回收吸附了磷的吸附劑：將小磁鐵置于含有混合液的容器外底部，靜置5min后，可倒出上層溶液實現(xiàn)磁性分離后，然后用去離子水對吸附劑進行3次洗滌，將吸附劑ph值調(diào)整至7后，60℃下烘干備用。

回收磷：稱取上述烘干備用的吸附劑0.2g，將其添加至40ml的初始硅酸根濃度為30mmol/l的硅酸鈉溶液中，置于振蕩器中，溫度為25℃，振蕩速度為150r/min的條件下振蕩反應(yīng)12h；將小磁鐵置于含有混合液的容器外底部，靜置30min后，可倒出上層溶液，按照上層溶液與氨水的體積比為20:1計，在再次磁性分離后的混合液中加入氨水，使解離出的鐵離子沉淀，最后將磷溶液ph值調(diào)至中性，就得到了磷溶液，測定磷從吸附劑中的脫附量為3.83mg/g，脫附率為75.5％。

實施例2：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為16mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.71mg/g，脫附率為74.2％。

實施例3：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為24mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.73mg/g，脫附率為73.6％。

實施例4：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為50mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.85mg/g，脫附率為75.5％。

實施例5：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為720min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.64mg/g，脫附率為67.1％。

實施例6：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為2160min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.83mg/g，脫附率為75.5％。

實施例7：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為2880min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.83mg/g，脫附率為75.6％。

實施例8：

磁性生物炭的制備：

將稻谷秸稈除雜后風(fēng)干，待風(fēng)干后置于鼓風(fēng)干燥箱中于60℃過夜烘干，粉碎至1mm，裝入自封帶置于干燥箱中保存?zhèn)溆谩０?∶1的比例配置氯化亞鐵和氯化高鐵溶液混合溶液，其中混合溶液中氯化亞鐵的濃度為5mol/l，氯化高鐵的濃度為5mol/l。按水葫蘆的質(zhì)量和鐵溶液體積比為1mg∶15l計，取水葫蘆粉末，倒入鐵溶液充分?jǐn)嚢瑁旌?。并逐滴加?m的氫氧化鈉溶液將ph值調(diào)節(jié)至10，充分?jǐn)嚢?小時，然后檢測ph值，如ph值變化將之調(diào)回到為10。將混合體過濾后，將負(fù)載有鐵離子的生物炭于真空烘箱中60℃烘8小時。將烘好的樣品先于氣氛爐中室溫下通氮氣20分鐘，然后以6.5℃/min的速率升溫到450℃，熱解1小時。待冷卻到室溫后取出。熱解和冷卻到室溫過程都在氮氣環(huán)境下進行。樣品冷卻取出后進行洗滌，洗至ph值無明顯變化。抽濾、60℃干燥即可得到該吸附劑產(chǎn)品。

磁性生物炭對磷的吸附：稱取0.2g上述吸附劑，將其添加到40ml初始磷濃度為200mg/l的溶液中，置于振蕩器中，溫度為25℃，振蕩速度為150r/min的條件下振蕩反應(yīng)12h。對吸附劑中磷的吸附量進行測定，得到該磁性生物炭的吸附量為4.8mg/g。

回收吸附了磷的吸附劑：將小磁鐵置于含有混合液的容器外底部，靜置30min后，可倒出上層溶液實現(xiàn)磁性分離實現(xiàn)吸附劑和上層溶液的分離，然后用去離子水對吸附劑進行3次洗滌，將吸附劑ph值調(diào)整至7后，60℃下烘干備用。

回收磷：稱取上述烘干備用的吸附劑0.2g，將其添加至40ml的初始硅酸根濃度為30mmol/l的硅酸鈉溶液中，置于振蕩器中，溫度為25℃，振蕩速度為150r/min的條件下振蕩反應(yīng)12h；將小磁鐵置于含有混合液的容器外底部，靜置15min后，可倒出上層溶液，按照將倒出的上層溶液與氨水的體積比為4:1計，在再次磁性分離后的混合液中加入氨水，使解離出的鐵離子沉淀，最后將磷溶液ph值調(diào)至中性，就得到了磷溶液，測定磷從吸附劑中的脫附量為3.8mg/g，脫附率為62.5％。

對比例1

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為0.2mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為1.18mg/g，脫附率為23.3％。

對比例2：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為0.4mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為1.388mg/g，脫附率為27.4％。

對比例3：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為0.6mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為1.48mg/g，脫附率為29.2％。

對比例4：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為1.6mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為2.53mg/g，脫附率為49.9％。

對比例5：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為2mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為2.91mg/g，脫附率為57.4％。

對比例6：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為4mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.15mg/g，脫附率為62.1％。

對比例7：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中，硅酸鈉溶液中初始的硅酸根溶液為8mmol/l，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.49mg/g，脫附率為68.8％。

對比例8：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為5min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為1.67mg/g，脫附率為32.9％。

對比例9：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為10min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為1.75mg/g，脫附率為34.5％。

對比例10：

如實施例1所述的方法步驟，不同的是在第3步，振蕩時間為30min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為2.37mg/g，脫附率為46.7％。

對比例11：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為60min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為2.61mg/g，脫附率為51.5％。

對比例12：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為120min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為2.96mg/g，脫附率為58.4％。

對比例13：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為240min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.21mg/g，脫附率為63.3％。

對比例14：

按照實施例1的方案進行處理，不同的是在磷的回收過程中振蕩時間為480min，最終測定的磷從吸附劑中脫附量為3.44mg/g，脫附率為67.9％。

實施例1～4和對比例1～7中測得的脫附量與硅酸鈉溶液中硅酸根離子的濃度變化關(guān)系如圖1所示。由圖1可知，當(dāng)硅酸鹽溶液的濃度在10～50mmol/l范圍內(nèi)時，吸附劑中磷的脫附量較高。

實施例5～7和對比例8～14中測得的脫附量與脫附振蕩時間的關(guān)系如圖2所示。由圖2可知，振蕩時間較短時，脫附效果差，而當(dāng)振蕩時間在12～48h時，脫附效果好，脫附量較高。

由實施例1和實施例8可知，不同種類的磁性生物炭均可以實現(xiàn)對水中磷的充分吸附，并且回收過程中脫附效果良好。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。