CN101961642B - 一种造纸废水有机污染物吸附剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及吸附剂的制备方法，旨在提供一种造纸废水有机污染物吸附剂的制备方法。该方法包括：(1)将膨润土灼烧制成灼烧膨润土；(2)将烷基铵盐溶液均匀洒在灼烧膨润土上反应，然后烘干或风干；(3)将步骤(2)所得的膨润土与硅藻土混合均匀后磨碎，即得到有机污染物吸附剂。本发明的吸附剂具有很高的比表面积，比表面积可以达到900m2/g以上，对造纸废水中的细小纤维、胶粘物、淀粉、松香胶等有机污染物具有非常好的吸附性能，能够有效的降低造纸废水中的COD含量。并且使用方便，设备投入成本低。
Description
发明领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种吸附剂的制备，更具体的，本发明涉及一种用于吸附造纸废水中的有机污染物的吸附剂的制备方法。
背景技术
造纸工业废水作为环境的主要污染源，现在美国已将其列为五大公害之一，在日本已被列为六大公害之一。我国造纸工业污水排放量约占全国排污总量的10-12％，其中排放的造纸废水中的化学耗氧量(COD)约占全国排放总量的40-45％，居第一位。从2009年5月1日起实行的《GB3544-2008制浆造纸工业水污染物排放标准》，对造纸COD排放设定更加严格的标准，造纸废水的COD含量在100mg/L以下，造纸企业的压力非常大。
造纸废水中的有机污染物，是COD的主要构成，其成分主要是细小纤维、胶粘物、淀粉、松香等有机物，用常规的气浮、沉淀等方法难以除去，而用生化方法去除，设备投资有非常大。吸附法是一种使用方便，投资小的方法，国内外很多科学工作者都做了相关的研究。其中研究最多的是以膨润土作为吸附介质。但是，形成产业化的非常小，主要原因是没有对膨润土进行合适的改性，使膨润土对COD达到理想的吸附效果。
中国发明专利申请20061001405.2介绍了提纯膨润土和负载其上的含铁氧化物组成的用于净水的膨润土。该专利利用膨润土吸附污染物后，加以磁场，达到分离的目的。中国发明专利申请20081004498.4介绍了由壳聚糖、冰醋酸、膨润土、聚丙烯酰胺、纯水组成的用于水处理的凝胶吸附剂。这些方法对使用条件要求较高，如需要添加磁力装置，不适用于现有的水处理设备；膨润土水处理剂产品生产都是在水悬浮液体系下进行，这种悬浮体系的固含最高一般只能达到10％左右，需要后续进行过滤、烘干等步骤，成本太高，产业化应用不现实，改性方法对有机污染物没有很好的针对性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种造纸废水有机污染物吸附剂的制备方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种造纸废水有机污染物吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将膨润土在300～600℃条件下灼烧30～120分钟，制成灼烧膨润土；
(2)将1～10％m/m的烷基铵盐溶液均匀洒在前述灼烧膨润土上，在20～50℃下反应10～20天，然后烘干或风干；烷基铵盐与膨润土的质量比为0.001～0.02∶1，烷基铵盐系指绝干量；
(3)将步骤(2)所得的膨润土与硅藻土混合均匀后，磨碎至粒径200目～400目，即得到有机污染物吸附剂；硅藻土与膨润土的质量比为0.1～0.4∶1。
本发明中，所述的烷基铵盐是十二～十八烷基卤化铵。
本发明步骤(1)中灼烧时，温度优选为400～500℃。
本发明的有益效果在于：
本发明的吸附剂具有很高的比表面积，比表面积可以达到900m2/g以上，对造纸废水中的细小纤维、胶粘物、淀粉、松香胶等有机污染物具有非常好的吸附性能，能够有效的降低造纸废水中的COD含量。并且使用方便，设备投入成本低。
具体实施方式
本发明的相关原理进一步描述如下：
灼烧膨润土：天然膨润土中由于表面硅氧结构具有极强的亲水性和层间大量可交换性阳离子的水解，使其表面通常存在一层薄的水膜。将膨润土在一定的温度下进行灼烧，去掉膨润土中一部分的层间水和结合水，增大膨润土的层间空隙，使其疏松。温度要适宜，保证去掉层间水和结合水，又不能太高而将膨润土烧结。适宜的温度是300～600℃，优选400～500℃。
通过膨润土与烷基铵盐反应，使烷基铵盐进入到疏松的膨润土层间空隙，撑开膨润土层；烷基铵盐进入膨润土层间进行置换反应，增加膨润土对有机污染物的吸附能力。
步骤(2)中，硅藻土具有非常大的比表面积，添加硅藻土与膨润土协同作用，增加对有机污染物的吸附能力。
实施例1
取1吨膨润土原土，在400℃下灼烧90分钟。
配制200kg 10％浓度的十八烷基三甲基溴化铵，洒在膨润土上，混合均匀。
混合好的膨润土在40℃下反应20天，得到膨润土产物，将膨润土烘干。
加100kg硅藻土，与膨润土产物混合均匀。
将混合物磨碎，过325目筛，得到成品。
实施例2
取1吨膨润土原土，在500℃下灼烧60分钟。
配制100kg 5％浓度的十六烷基三甲基氯化铵，洒在膨润土上，混合均匀。
混合好的膨润土在50℃下反应10天，得到膨润土产物，将膨润土烘干。
加250kg硅藻土，与膨润土产物混合均匀。
将混合物磨碎，过200目筛，得到成品。
实施例3
取1吨膨润土原土，在450℃下灼烧50分钟。
配制300kg 2％浓度的十二烷基三甲基氯化铵，洒在膨润土上，混合均匀。
混合好的膨润土在25℃下反应10天，得到膨润土产物，将膨润土烘干。
加400kg硅藻土，与膨润土产物混合均匀。
将混合物磨碎，过200目筛，得到成品。
实施例4
取1吨膨润土原土，在300℃下灼烧120分钟。
配制100kg 1％浓度的十八烷基三甲基溴化铵，洒在膨润土上，混合均匀。
混合好的膨润土在35℃下反应10天，得到膨润土产物，将膨润土烘干。
加350kg硅藻土，与膨润土产物混合均匀。
将混合物磨碎，过400目筛，得到成品。
实施例5
取1吨膨润土原土，在600℃下灼烧30分钟。
配制60kg 6％浓度的十六烷基三甲基溴化铵，洒在膨润土上，混合均匀。
混合好的膨润土在20℃下反应15天，得到膨润土产物，将膨润土烘干。
加150kg硅藻土，与膨润土产物混合均匀。
将混合物磨碎，过325目筛，得到成品。
本发明的有机污染物吸附剂作为混凝剂，与絮凝剂聚丙烯酰胺共同作用，用于处理造纸废水。吸附剂的用量为1～4kg/t废水；絮凝剂用量为5～30g/t废水。并可根据实际情况调整使用量。实际使用效果如下表：
最后，以上公布的仅是本发明的具体实施例。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种造纸废水有机污染物吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将膨润土在300～600℃条件下灼烧30～120分钟，制成灼烧膨润土；
(2)将1～10％m/m的烷基铵盐溶液均匀洒在前述灼烧膨润土上，在20～50℃下反应10～20天，然后烘干或风干；烷基铵盐与膨润土的质量比为0.001～0.02∶1，烷基铵盐系指绝干量；所述的烷基铵盐是十二～十八烷基卤化铵；
(3)将步骤(2)所得的膨润土与硅藻土混合均匀后，磨碎至粒径200目～400目，即得到有机污染物吸附剂；硅藻土与膨润土的质量比为0.1～0.4∶1。
2.根据权利要求1所述造纸废水有机污染物吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中灼烧时，温度优选为400～500℃。
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