1.一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,包括以下步骤:S1:将树脂基载钕纳米复合材料填充入吸附塔;
S2:含磷酸根废水经过滤除去悬浮颗粒后,调节滤液pH至2 12之间;水体中其他共存的~阴离子和天然有机物质量浓度小于磷酸根离子质量浓度的500倍;其他共存的阴离子包括‑ ‑ 2‑ ‑Cl、NO3、SO4 、HCO3,水体中天然有机物是腐殖酸,质量浓度以总有机碳TOC计;
步骤S2中所述的含磷酸根废水中水体中磷酸根以P计的质量浓度0.05 30 mg/L;
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S3:将步骤S2中含磷酸根废水滤液通过步骤S1所述的吸附塔;步骤S3中所述吸附塔的操作温度为5 45℃;
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S4:待步骤S3中吸附塔出水磷酸根浓度达到穿透点时停止吸附,对复合材料进行脱附再生并转型;
S5:待步骤S4中复合材料再生和转型后,将复合材料用水清洗至吸附塔出水为中性,随后将复合材料重新进入步骤S3中循环使用;
所述树脂基载钕纳米复合材料的基底为季铵基化聚苯乙烯‑二乙烯苯共聚球体,所述基底上均匀分布纳米孔道,孔道内均匀分布有纳米水合氧化钕颗粒,所述的纳米水合氧化钕颗粒的粒径为15~50 nm,纳米水合氧化钕以钕元素计在复合材料上的负载量为6.5~
20.3%。
2.如权利要求1所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,季铵基化聚苯乙烯‑二乙烯苯共聚球体的粒径为0.6~0.9 mm,共聚球体上纳米孔道的平均孔径为20‑80nm。
3.如权利要求1或2所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,所述树脂基载钕纳米复合材料的制备方法包括以下步骤:
1)将季铵基化聚苯乙烯‑二乙烯苯共聚球体用乙醇清洗后,依次用强碱溶液、强酸溶液浸泡,最后利用超纯水清洗至pH呈中性,并在恒温箱中烘干,即得预处理的季铵基化聚苯乙烯‑二乙烯苯共聚球体;
2)将上述步骤1)预处理后的季铵基化聚苯乙烯‑二乙烯苯共聚球体加入到含有钕盐的溶液中,水浴加热条件下浸渍;
3)步骤2)浸渍完成后,取出共聚球体自然风干,然后转移至NaOH溶液中水浴加热搅拌;
4)最后滤出共聚球体,水洗至中性后用饱和氯化钠溶液润洗,然后用超纯水清洗至pH呈中性,并在恒温箱中烘干,即得所述树脂基载钕纳米复合材料。
4.如权利要求3所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,步骤1)中,强碱溶液为pH为13 14的NaOH溶液,强酸溶液为pH为1 2的HCl溶~ ~液,强碱溶液和强酸溶液中浸泡的时间分别为4 6小时,烘干温度为50 60℃。
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5.如权利要求3所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,所述步骤2)中,所述钕盐为六水合氯化钕,共聚球体与钕盐的质量比为1:(1 1.5),水浴加热温度为50 60℃,在此温度下以150 200 rpm的速度持续搅拌,浸渍时间~ ~ ~
20 30小时。
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6.如权利要求5所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,所述步骤2)中,浸渍时间为24小时。
7.如权利要求3所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,步骤3)中,NaOH溶液质量浓度为10 20%,共聚球体与NaOH溶液质量比1:~
(20 30),水浴加热温度为50 60℃,水浴加热反应时间为10 15小时;
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步骤4)中,用饱和氯化钠溶液润洗时间为6 10小时,烘干温度为50 60℃,烘干时间为~ ~
20 30小时。
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8.如权利要求1所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,步骤S3中所述吸附塔的操作温度为20 30℃,吸附塔出水流速为10 20 BV/~ ~h。
9.如权利要求1所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,步骤S4中采用NaOH‑NaCl混合溶液对所述树脂基载钕纳米复合材料进行脱附再生,所述NaOH‑NaCl混合溶液中NaOH的质量分数为7 13%,NaCl的质量分数为3 8%,流速~ ~为1 5 BV/h,其体积用量是所述树脂基载钕纳米复合材料在吸附塔中填充体积的5 15倍,~ ~所述穿透点为出水中磷酸根以P计的质量浓度>0.01 mg/L;在步骤S5中,所述清洗水流速为20 30 BV/h。
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10.如权利要求1所述的一种基于树脂基载钕纳米复合材料深度去除水中磷酸根的应用,其特征在于,步骤S2和S3中吸附塔采用单塔吸附‑脱附或多塔串联吸附‑单塔脱附的运行方式。