专利名称：改性蛭石除磷吸附剂的制备及其应用的方法
技术领域：
本发明属于环保领域中的水处理技术领域，特别涉及一种针对景观水体的改性蛭 石除磷吸附剂的制备方法及处理水中低浓度磷应用。
背景技术：
磷作为营养元素会促进生物生长，但过多的磷会导致水体富营养化，尤其是对城 市小型富营养化浅水湖泊、城市河流、公园及住宅小区等静止或流动性差的封闭水体，面积 和深度都不大，水环境容量小，水体自净能力低，水域与人居环境联系较为密切，很容易因 生活污水和雨水径流的注入而接纳过多的氮、磷营养物质，在温度和光照适宜时极易引发 藻类疯长和水体富营养化现象。富营养化会严重破坏水体生态系统的结构与功能，影响水 体应有功能，阻碍了经济建设和社会的发展。磷是控制水体富营养化的关键因素，水体中的 磷主要包括从外部进入水体的磷，以及水体内部自身底泥等沉积物释放入水体中的磷。环境水体中磷的去除方法主要包括生物修复方法和物理化学方法，生物修复包括 植物、动物和微生物修复，物理化学方法包括底泥疏浚、以水稀释和冲刷、深层水排放、深层 水曝气、底泥覆盖、化学沉淀钝化和吸附法。底泥疏浚可以快速去除积累在底泥中的含磷物 质，尤其是在富营养化严重的城市浅水湖泊中，但底泥疏浚操作起来成本很高，而且技术难 度大，可能会破坏原有生态环境及造成二次污染，因此对于底泥疏浚能否改善环境水体中 的富营养化问题还存在着诸多争议；深水曝气通过对环境水体底部曝气复氧能有效地抑制 底泥中磷的释放，但目前大多数曝气设备的效率较低，限制了氧气与水分子的结合，也不能 使氧气流散到远的位点；引水稀释和深层水排放能迅速降低环境水体内磷的浓度，但周边 需要有清洁水源且须考虑排出水体的处理问题，适用于小型水体；底泥覆盖能有效阻止底 泥中的磷向环境水体中释放，但该技术工程量较大，且降低了水深，对于浅水湖泊生态系统 可能具有破坏性；物理吸附目前多应用于废水除磷中，对于环境水体磷含量很低的情况，需 要高效的吸附剂将其磷含量进一步降低；化学沉淀钝化法发挥作用较快，但难发挥长效作 用，这种方法最大的缺陷是对水生生物存在潜在的破坏性，也和公众的观念问题有关。吸附法的主要优点是操作简单，不需要消耗外界能量，适用于封闭或缓流水体。但 目前国内外对于除磷吸附剂的研究主要集中在废水除磷方面，常用的吸附材料主要有活性 氧化铝、活性炭、硅胶、鳌合树脂等。这些常规材料存在稳定性差、吸附容量低、价格昂贵等 缺点，且对于水体含低浓度磷的吸附去除没有深入研究，此外，除磷吸附剂直接投加在环境 水体中，除了要考虑其吸附性能外，还要求来源广泛、价格低廉。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种高吸附容量、低成本的 改性蛭石除磷吸附剂，以其作为吸附剂，用于去除景观水体中的低浓度磷。本发明解决技术问题采用如下技术方案1、本发明提供一种改性蛭石除磷吸附剂的制备方法，其特征为
a)所用蛭石为河北灵寿县产天然蛭石土，筛选粒径小于Imm的天然蛭石作为原 料；b)将筛选后的蛭石投入到焙烧炉中进行焙烧活化，焙烧温度控制在700°C，焙烧 时间为2h ；C)将焙烧活化后的蛭石取出在室温下冷却；d)因焙烧后的蛭石会产生颗粒状和粉末状两种形态，因此要将其混合均勻。2、本发明提供改性蛭石除磷吸附剂的应用方法，其特征为将改性蛭石直接投加到低浓度磷的富营养化景观水体中，可进一步将水体中磷浓 度降低0. 05mg/L以下，从而抑制水体富营养化，蛭石在投加到景观水体后沉降到水体底泥 上，除了起到吸附水体中磷的作用外，还可以进一步抑制底泥中磷的释放。本发明的优点和积极作用体现在①蛭石属于天然矿物，在自然界储量丰富，因此选取蛭石作为吸附剂原料具有成 本低廉的优点；②由于除磷吸附剂直接投加在景观水体中，除了要考虑其吸附性能外，还要考虑 其安全性，蛭石属于天然矿物，在焙烧改性过程中不添加任何化学物质，且焙烧后也无任何 有毒有害物质产生，因此安全性较高；③改性蛭石除磷方法简单、效率高，除磷速度快，除磷后效果稳定。
具体实施例方式实施例1原料为河北灵寿县产天然蛭石土，筛选粒径小于Imm的天然蛭石投入到焙烧炉中 进行焙烧活化，焙烧温度控制在700°C，焙烧时间为池，将焙烧活化后的蛭石取出在室温下 冷却后混合均勻。利用上述方法制成的改性蛭石除磷吸附剂进行除磷实验，取7个IOOmL 0. 3mgP/L 模拟含磷水样，调节PH值为7. 0，分别加入质量为0. 2g、0. 5g、l. 0g、l. 5g、2. Og和2. 5g上述 改性蛭石，在室温条件下振荡吸附池。不同投加量对磷的去除率分别为12.85%、52. 19%, 85. 01%,88. 45%,93. 71%,93. 91%和 98. 65%。实施例2原料为河北灵寿县产天然蛭石土，筛选粒径小于Imm的天然蛭石投入到焙烧炉中 进行焙烧活化，焙烧温度控制在700°C，焙烧时间为池，将焙烧活化后的蛭石取出在室温下 冷却后混合均勻。利用上述方法制成的改性蛭石除磷吸附剂进行除磷实验，取6个IOOmL 0. 3mgP/L 模拟含磷水样，调节PH值为7. 0，分别加入质量为0. 5g上述改性蛭石，在室温条件下分别振 荡吸附10min、20min、30min、60min、120min和180min。不同振荡时间下改性蛭石对磷的去 除率分别为 17. 75%,29. 07%,34%,31. 17%,36. 25%和 36. 5%0实施例3原料为河北灵寿县产天然蛭石土，筛选粒径小于Imm的天然蛭石投入到焙烧炉中 进行焙烧活化，焙烧温度控制在700°C，焙烧时间为池，将焙烧活化后的蛭石取出在室温下 冷却后混合均勻。
利用上述方法制成的改性蛭石除磷吸附剂进行除磷实验，取5个IOOmL 0. 3mgP/L 模拟含磷水样，分别调节PH值为4. 0、5. 0、7. 0、9. 0和11. 0，分别加入质量为0. 5g上述改性 蛭石，在室温条件下振荡吸附池。不同PH值条件下改性蛭石对磷的去除率分别为15. 13%, 31. 13%,52. 1%,22. 26%和 12. 19%。
权利要求
1. 一种改性蛭石除磷吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤1)所用蛭石为河北灵寿县产天然蛭石土，筛选粒径小于Imm的天然蛭石作为原料；2)将筛选后的蛭石投入到焙烧炉中进行焙烧活化，焙烧温度控制在700°C，焙烧时间为3)将焙烧活化后的蛭石取出在室温下冷却；4)因焙烧后的蛭石会产生颗粒状和粉末状两种形态，因此要将其混合均勻。
2.根据权利要求1所述的发明制备出的改性蛭石除磷吸附剂的应用方法，其特征为 将改性蛭石直接投加到低浓度磷的富营养化景观水体中，可进一步将水体中磷浓度降低0. 05mg/L以下，从而抑制水体富营养化，蛭石在投加到景观水体后沉降到水体底泥上， 除了起到吸附水体中磷的作用外，还可以进一步抑制底泥中磷的释放。
全文摘要
本发明涉及改性蛭石除磷吸附剂的制备及其应用的方法，筛选粒径小于1mm的天然蛭石投入到焙烧炉中进行焙烧活化，焙烧温度控制在700℃，焙烧时间为2h，将焙烧活化后的蛭石取出在室温下冷却后混合均匀。将改性蛭石直接投加到低浓度磷的富营养化景观水体中，可进一步将水体中磷浓度降低0.05mg/L以下，从而抑制水体富营养化，蛭石在投加到景观水体后沉降到水体底泥上，除了起到吸附水体中磷的作用外，还可以进一步抑制底泥中磷的释放。
文档编号C02F1/58GK102068969SQ200910223948
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者年跃刚, 殷勤, 闫海红, 雪梅 申请人:中国环境科学研究院