申请日2021.01.05
公开（公告）日2021.04.23
IPC分类号C02F1/28; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种高效复合除磷剂、制备方法及应用，其中主料按重量计包括：鸡骨10~15份、蛋壳10~15份、四氧化三铁5~12份、浓硫酸10~12份、聚乙烯醇1~3份、甲壳素30~50份、无水乙醇20~30份、盐酸15~20份和硝酸15~20份。本发明通过将少量的钙离子和铁离子负载到大量的生物炭中，便于钙离子和铁离子快速释放并与污水中的磷盐反应生成沉淀，对磷元素进行降解，同时借助生物炭的多孔结构的吸附作用，对污水中磷元素进行吸附，大大增强除磷剂的除磷效果，并通过甲壳素对除磷剂进行包埋，便于除磷剂使用后对除磷剂的去除和回收处理再利用，同时甲壳素本身对磷元素具有稳定作用，进一步加强了除磷剂的除磷效果。
权利要求书
1.一种高效复合除磷剂，其特征在于：其中主料按重量计包括：鸡骨10~15份、蛋壳10~15份、四氧化三铁5~12份、浓硫酸10~12份、聚乙烯醇1~3份、甲壳素30~50份、无水乙醇20~30份、盐酸15~20份和硝酸15~20份。
2.根据权利要求1所述的一种高效复合除磷剂，其特征在于：其中主料按重量计包括：鸡骨10~12份、蛋壳8~12份、四氧化三铁8~12份、浓硫酸12份、聚乙烯醇1份、甲壳素35~45份、无水乙醇25份、盐酸15份和硝酸15份。
3.根据权利要求1所述的一种高效复合除磷剂，其特征在于：所述盐酸与硝酸的质量浓度均为85％，所述浓硫酸为分析纯。
4.根据权利要求1所述的一种高效复合除磷剂，其特征在于：所述聚乙烯醇质量浓度为10％，所述甲壳素质量浓度为15％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种高效复合除磷剂的制备方法，其特征在于：具体操作步骤为：
步骤一：将鸡骨晾干后对鸡骨进行研磨，放入马弗炉中以900℃进行热解4小时，冷却后放入无水乙醇中浸泡1小时，过滤后烘干，再放入比例为1:1的盐酸与硝酸混合液中，超声浸渍1小时，过滤后烘干，得到生物炭备用；
步骤二：对蛋壳进行研磨，加入四氧化三铁，加入浓硫酸，振荡24小时后以3500r/min速度离心，取上清液；
步骤三：将生物炭倒入上清液中，恒温加热至沸腾，并不断搅拌，直至溶液完全挥发，再放入烘箱中以105℃进行烘干6小时后取出，进行研磨，放入马弗炉中以400℃进行煅烧2小时，取出冷却至室温，即得复合除磷剂；
步骤四：将甲壳素溶液与生物炭进行混合，加入膨化剂和适量去离子水，静置1小时，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中以700℃进行煅烧4小时，取出冷却，将水分过滤后放入烘箱中以105℃进行烘干6小时后取出。
6.根据权利要求5所述的一种高效复合除磷剂的制备方法，其特征在于：所述鸡骨研磨后过200目筛，所述蛋壳研磨后同样需过200目筛。
7.一种高效复合除磷剂的应用，其特征在于：该有机污泥调理剂用于有机污泥处理，具体使用方式如下：
将适量甲壳素包埋的复合除磷剂撒入待处理的废水中，搅拌，等待反应完全。
说明书
一种高效复合除磷剂、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及污水除磷技术领域，具体涉及一种高效复合除磷剂、制备方法及应用。
背景技术
随着工农业的发展，化肥、农药、含磷洗涤剂的使用量迅猛增长，导致大量磷元素流入水体中，水体富营养化日趋严重，危害农业、渔业、旅游业等诸多行业，也对饮水卫生和食品安全构成了巨大的威胁，磷是造成水体富营养化的重要因子，受磷污染的水体，藻类大量繁殖，藻体死亡后分解会使水体产生霉味和臭味，许多种类还会产生毒素，并通过食物链影响人类的健康，因此对于污水中磷指标的控制越来越严格，含磷废水在排放时，往往需要通过投加除磷剂，来降低污水中磷浓度。
目前用于污水化学辅助除磷的药剂主要可分为铝盐、铁盐、钙盐、天然吸附剂及絮凝剂等，但是在实际使用中，这些除磷剂大都是单独的使用，导致除磷的效果较差，难以达到排放标准。
因此，发明一种高效复合除磷剂、制备方法及应用来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效复合除磷剂、制备方法及应用，通过将少量的钙离子和铁离子负载到大量的生物炭中，便于钙离子和铁离子快速释放并与污水中的磷盐反应生成沉淀，同时借助生物炭的多孔结构的吸附作用，对污水中磷元素进行吸附，大大增强除磷剂的除磷效果，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效复合除磷剂，其中主料按重量计包括：鸡骨10~15份、蛋壳10~15份、四氧化三铁5~12份、浓硫酸10~12份、聚乙烯醇1~3份、甲壳素30~50份、无水乙醇20~30份、盐酸15~20份和硝酸15~20份。
优选的，其中主料按重量计包括：鸡骨10~12份、蛋壳8~12份、四氧化三铁8~12份、浓硫酸12份、聚乙烯醇1份、甲壳素35~45份、无水乙醇25份、盐酸15份和硝酸15份。
优选的，所述盐酸与硝酸的质量浓度均为85％，所述浓硫酸为分析纯。
优选的，所述聚乙烯醇质量浓度为10％，所述甲壳素质量浓度为15％。
一种高效复合除磷剂的制备方法，具体操作步骤为：
步骤一：将鸡骨晾干后对鸡骨进行研磨，放入马弗炉中以900℃进行热解4小时，冷却后放入无水乙醇中浸泡1小时，过滤后烘干，再放入比例为1:1的盐酸与硝酸混合液中，超声浸渍1小时，过滤后烘干，得到生物炭备用；
步骤二：对蛋壳进行研磨，加入四氧化三铁，加入浓硫酸，振荡24小时后以3500r/min速度离心，取上清液；
步骤三：将生物炭倒入上清液中，恒温加热至沸腾，并不断搅拌，直至溶液完全挥发，再放入烘箱中以105℃进行烘干6小时后取出，进行研磨，放入马弗炉中以400℃进行煅烧2小时，取出冷却至室温，即得复合除磷剂；
步骤四：将甲壳素溶液与生物炭进行混合，加入膨化剂和适量去离子水，静置1小时，放入水热反应釜中，再将水热反应釜放入马弗炉中以700℃进行煅烧4小时，取出冷却，将水分过滤后放入烘箱中以105℃进行烘干6小时后取出。
优选的，所述鸡骨研磨后过200目筛，所述蛋壳研磨后同样需过200目筛。
一种高效复合除磷剂的应用，该有机污泥调理剂用于有机污泥处理，具体使用方式如下：
将适量甲壳素包埋的复合除磷剂撒入待处理的废水中，搅拌，等待反应完全。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、通过将少量的钙离子和铁离子负载到大量的生物炭中，便于钙离子和铁离子快速释放并与污水中的磷盐反应生成沉淀，对磷元素进行降解，同时借助生物炭的多孔结构的吸附作用，对污水中磷元素进行吸附，大大增强除磷剂的除磷效果；
2、通过甲壳素对除磷剂进行包埋，便于除磷剂使用后对除磷剂的去除和回收处理再利用，同时甲壳素本身对磷元素具有稳定作用，进一步加强了除磷剂的除磷效果，且除磷剂采用了鸡骨和蛋壳作为原料，实现了废物再利用，成本较低。
（发明人：袁霄;赵黄浦;周维啸;李璐;顾晨晨）