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专利号: 2019113181807
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种除磷复合吸附剂,其特征在于:由纳米镁负载在特殊生物炭上制得,具有多级孔道结构,孔径200nm-2μm,纳米镁均匀分布在多级孔道内,用于水中的磷去除;所述炭基是由水产废物卤虫卵壳慢速热解获得的生物炭;所述纳米镁是以Mg2+为前驱体制得的亚10纳米级MgO棒,其尺寸为5-10nm×30-80nm。

2.一种如权利要求1所述的除磷复合吸附剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:将清洗烘干后的水产废物卤虫卵壳浸于MgCl2溶液中,25℃下70Hz超声振荡后于

60℃搅拌24小时,过滤固体并烘干,得到载镁卵壳;

步骤2:将载镁卵壳置于真空管式炉内,无氧条件下慢速热解,将热解得到的固体研磨并水洗后烘干,得到一种具有层级孔结构的除磷复合吸附剂。

3.根据权利要求2所述的一种除磷复合吸附剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1中水产废物卤虫卵壳使用量为每100mL的MgCl2溶液加入2-10g水产废物卤虫卵壳。

4.根据权利要求2所述的一种除磷复合吸附剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1中MgCl2溶液中MgCl2质量分数为8%-16%。

5.根据权利要求2所述的一种除磷复合吸附剂的制备方法,其特征在于:所述步骤2中真空管式炉的热解温度为550-800℃。

6.根据权利要求2所述的一种除磷复合吸附剂的制备方法,其特征在于:所述步骤2中真空管式炉的升温速率为5℃/min。

7.根据权利要求2所述的一种除磷复合吸附剂的制备方法,其特征在于:所述步骤2中真空管式炉的热解时间为4-6h。

8.一种如权利要求1所述的除磷复合吸附剂在污水处理中的应用,其特征在于:所述除磷复合吸附剂应用于污水处理中;除磷后的复合吸附剂不需再生,可继续用于氨氮污水的处理;连续除磷除氨氮后可获得主要成分为生物炭的土壤改良剂和主要成分为磷酸铵镁的氮磷缓释肥;具体步聚如下:S1:将除磷复合吸附剂用常规方法进行含磷污水处理,将磷酸盐初始浓度为1-50mg/L、初始pH值为6-8的污水,以5-10BV/h的流速通过填装炭基纳米镁复合吸附剂的固定床吸附装置,温度控制在10-60℃,直至出水磷浓度高于设定值为止;

S2:将步聚1中除磷后的复合吸附剂继续用于氨氮污水的处理,将氨氮浓度为50-

500mg/L、pH值为8-10的污水,以5-20BV/h流速通过吸磷后的填装炭基纳米镁复合吸附剂的固定床装置,温度10-60℃,直至出水氨氮浓度高于设定值后停止进水;

S3:将除磷和除氨氮处理后的复合吸附剂从固定床装置中卸载,得到土壤改良剂和氮磷缓释肥;氮磷缓释肥的主要有效组分是分布于生物炭表面及孔道中的磷酸铵镁;土壤改良剂的主要有效组分是生物炭。

9.根据权利要求8所述的一种除磷复合吸附剂在污水处理中的应用,其特征在于:所述除磷复合吸附剂应用于污水处理中,除磷率大于86%。