一种高效除磷剂及其制备方法与流程

本发明涉及污水除磷，尤其涉及一种高效除磷剂及其制备方法。

背景技术：

1、湖泊富营养化导致浮游植物过量生长、水体溶解氧含量降低，鱼类死亡，严重威胁了饮用水安全，已经成为了目前最为严重的水环境问题之一；磷是污水中的一种重要污染物，它会导致水体富营养化，引发水华和藻类过度生长等问题。

2、除磷剂是一种用于去除水中磷酸盐的化学药剂，常用于污水处理、饮用水净化等，但是现有技术中的除磷剂在使用时常常遇到，除磷剂的治理效果受到水质、水温、ph值等因素的影响，难以保证稳定的治理效果，并且除磷剂中常含有重金属等有害物质，这些物质在使用过程中可能会对环境造成二次污染。

3、而且除磷剂往往是直接投放到水体内，直接投入水中的除磷剂通常具有较快的除磷效果，但其作用时间较短。一旦除磷剂被稀释或消耗殆尽，磷酸根离子可能会重新释放到水中，导致磷污染问题重新出现；投放除磷剂时，其分布在水体中可能不均匀，导致除磷效果的不一致性。一些区域可能会受到过量的除磷剂，而另一些区域则可能没有足够的除磷剂，从而导致除磷效果不理想；由于直接投入水中的除磷剂作用时间较短，需要经常添加，以维持除磷效果。这增加了操作和管理的难度，同时也增加了成本和劳动力的投入。

4、因此，有必要针对现有技术中的除磷剂进行改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种高效除磷剂及其制备方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高效除磷剂的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、按照质量百分比依次将，聚合氯化铝10％～18％、聚乙烯醇63％～70％和硫酸亚铁15％～25％进行充分混合，并进行加热处理得到除磷剂；

4、s2、将淀粉与水混合均匀，将酯化剂添加至与水混合后的淀粉中充分混合，加热处理完成酯化反应，通过氢氧化钠与酯化改性淀粉以质量比1：9～11混合反应，酯化改性淀粉用水洗涤进行干燥后，获得酯化改性淀粉；

5、s3、准备摩尔比例为1：19～21的磷酸二氢钾和磷酸二钠，将磷酸二氢钾逐渐加入水中搅拌溶解，将磷酸二钠逐渐加入另一份水中搅拌溶解，通过将两份溶液充分混合均匀得到磷酸盐缓冲液，通过将磷酸盐缓冲液蒸发得到磷酸盐固体；

6、s4、使用模具将聚合物材料制作成壳体中空状，且表面分布若干漏孔，并将除磷剂、酯化改性淀粉和磷酸盐固体包裹在壳体内部。

7、本发明一个较佳实施例中，在所述s1中，制备得到的除磷剂在污水中ph值为7～8.5，温度为18～23℃时，具有最大吸附效率。

8、本发明一个较佳实施例中，在所述s2中，酯化剂为酸酐或酸氯，所述酸酐包括乙酸酐、丙酸酐和戊酸酐中的至少一种；所述酸氯包括乙酰氯、丙酰氯和戊酰氯中的至少一种。

9、本发明一个较佳实施例中，在所述s2中，所述加热温度为50～80℃，处理1～8小时。

10、本发明一个较佳实施例中，在所述s2中，酯化改性淀粉的ph值为7～9，相变温度为±19℃。

11、本发明一个较佳实施例中，在所述s3中，磷酸盐缓冲液的ph值为7.1～7.5。

12、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，模具的形状为圆形或椭圆形中空结构，且表面有可螺纹拆卸或安装的顶盖。

13、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，所述漏孔的直径均小于除磷剂颗粒、酯化改性淀粉颗粒和磷酸盐固体颗粒的直径。

14、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，所述聚合物材料包括聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯中的至少一种。

15、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

16、(1)本发明提供了一种高效除磷剂及其制备方法，通过将相变材料酯化改性淀粉的相变温度，控制在除磷剂最大吸附效率的温度范围内，并且制备的磷酸盐缓冲液可稳定的ph值在除磷剂最大吸附效率的ph值内，当除磷剂在使用时，可以使得水体内的温度和ph值，接近或达到除磷剂最大吸附效率的温度和ph值，减少因温度和ph值波动而导致的除磷效果不稳定的问题，进而提高操作的稳定性，使得最大限度地提高其吸附效率，从而减少所需的除磷剂用量，降低除磷工作的成本，并提高工作效率。

17、(2)本发明中通过将聚合物材料制作成壳体且中空状，并将除磷剂、酯化改性淀粉和磷酸盐固体包裹在壳体内，在除磷工作完成后，可以将壳体一一进行回收，进而避免除磷剂吸附工作后，残留在水体内造成的二次污染。

18、(3)本发明中通过将聚合物材料制作成壳体表面分布若干漏孔，并且将漏孔的直径小于除磷剂颗粒、酯化改性淀粉颗粒和磷酸盐固体颗粒的直径，在除磷工作进行时，聚合物壳体可以提供良好的保护和缓释效果，控制除磷剂的释放速率和时间，减少一次性释放大量除磷剂的风险，提高除磷效果的持久性和环境友好性。

技术特征：

1.一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s1中，制备得到的除磷剂在污水中ph值为7～8.5，温度为18～23℃时，具有最大吸附效率。

3.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s2中，酯化剂为酸酐或酸氯，所述酸酐包括乙酸酐、丙酸酐和戊酸酐中的至少一种；所述酸氯包括乙酰氯、丙酰氯和戊酰氯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s2中，所述加热温度为50～80℃，处理1～8小时。

5.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s2中，酯化改性淀粉的ph值为7～9，相变温度为±19℃。

6.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s3中，磷酸盐缓冲液的ph值为7.1～7.5。

7.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s4中，模具的形状为圆形或椭圆形中空结构，且表面有可螺纹拆卸或安装的顶盖。

8.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s4中，所述漏孔的直径均小于除磷剂颗粒、酯化改性淀粉颗粒和磷酸盐固体颗粒的直径。

9.根据权利要求1所述的一种高效除磷剂的制备方法，其特征在于：在所述s4中，所述聚合物材料包括聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯中的至少一种。

技术总结
本发明公开了一种高效除磷剂及其制备方法，包括：S1、按照质量百分比依次将，聚合氯化铝10％～18％、聚乙烯醇63％～70％和硫酸亚铁15％～25％进行充分混合，并进行加热处理得到除磷剂；S2、将淀粉与水混合均匀，将酯化剂添加至与水混合后的淀粉中充分混合。将相变材料酯化改性淀粉的相变温度，控制在除磷剂最大吸附效率的温度范围内，并且制备的磷酸盐缓冲液可稳定的pH值在除磷剂最大吸附效率的pH值内，可以使得水体内的温度和pH值，接近或达到除磷剂最大吸附效率的温度和pH值，减少因温度和pH值波动而导致的除磷效果不稳定的问题，进而提高操作的稳定性，使得最大限度地提高其吸附效率，从而减少所需的除磷剂用量，降低除磷工作的成本，并提高工作效率。

技术研发人员：谢文琪,李刘欣,郭有为
受保护的技术使用者：江苏逐水环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16