CN102755879B - 一种用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法，步骤如下：1)将三价铁盐和二价铁盐混合，配制成Fe3+、Fe2+总浓度为0.3～3mol/L的混合溶液，将干燥、粉碎的矿化垃圾加入到溶液中，矿化垃圾与溶液的固液质量比为1：10～50制成悬浊液，搅拌2～3h，置于70～80℃的恒温水浴中，搅拌下滴加1～1.5mol/L的碱溶液，碱溶液用量为混合溶液体积的1/3～1/2，滴加完毕后继续搅拌3～4小时；2)搅拌停止后，过滤，用蒸馏水清洗沉淀物3-5次，90-95℃下烘3-4小时，烘干、碾磨制得磁性矿化垃圾。通过本发明的技术方案，改性后的矿化垃圾提高了对废水中磷酸根处理效果。

Description

一种用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法
技术领域
本发明涉及环境污染控制新材料领域，尤其涉及一种用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法。
背景技术
目前我国工业和城市生活废水一般是混合后集中处理，导致污水中同时含有大量的有机污染物、磷酸盐和各种其它污染物，污水处理工艺复杂且效率不高。常规的污水处理工艺一般利用生物和化学相结合的方法除磷，但除磷效果不够好，难以去除低浓度的磷酸根。研究表明，当湖泊中磷酸根的浓度达到0.03mg/L就可以引起富营养化。而吸附法是去除低浓度磷酸根的有效方法，其中最为关键的是开发高效吸附剂。污水中难降解有机污染物一般是通过混凝沉淀、化学氧化等工艺去除。混凝沉淀对溶解性的难降解有机污染物去除效果较差；化学氧化对难降解有机物具有选择性，且处理成本高，不适合处理量大面广的城镇污水。
矿化垃圾是指在填埋场中填埋多年（在上海一般至少在8-10年以上，北方地区10年以上），基本达到稳定化，已可进行开采利用的垃圾。
我国现有几十座卫生和准卫生城市生活垃圾填埋场和一般堆场，已填入或堆放垃圾几千万吨。当中的一些垃圾经8-10年的降解后，基本上达到了稳定化状态，因而被称为矿化垃圾。在上海市，这种矿化垃圾至少有4000万吨（老港垃圾填埋场2000万吨，市区和郊区历年来的堆场、江镇堆场等近2000万吨）。北京、天津、广州等城市所堆存的矿化垃圾估计也有几千万吨。因此这些矿化垃圾的资源非常充足，可以认为是取之不绝用之不尽的。
与一般土壤相比，矿化垃圾具有容重较小、孔隙率高、有机质含量高、阳离子交换容量（CEC）大、吸附和交换能力强的特点。特别是阳离子交换容量，矿化垃圾的阳离子交换容量更是高达0.068mol/100g以上，比普通的砂土高出数十倍（同济大学学报：自然科学版，第34卷第10期，1360页)。另外其孔隙率高，比表面积大，是一种理想的吸附载体，经过改性的矿化垃圾可以成为一种有效的水处理剂。
公开号为102241435A的发明专利公开了一种利用矿化垃圾材料烧结制备磷聚填料的方法，该方法是将矿化垃圾和加入铝盐混凝剂得到的脱水污泥混合后再高温烧结，得到小颗粒对磷酸根吸附有一定的效果，但烧结后，表面羟基消失，不能和磷酸根发生配位交换，仅靠表面的范德华力作用，处理效果相对较低。
吸附剂在水中的分离也是个问题，没有快速的固液分离，则会影响水处理效率，增加操作成本。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术中矿化垃圾对废水中磷酸根处理效果较差的不足，提供一种用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法。
本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：
1)将三价铁盐和二价铁盐混合，使Fe3+与Fe2+摩尔比为2：1～2：1.5加到水中，配制成Fe3+、Fe2+总浓度为0.3～3mol/L的混合溶液，将干燥、粉碎过60～150目筛的矿化垃圾加入到溶液中，矿化垃圾与溶液的固液质量比为1：10～50制成悬浊液，搅拌2～3h，置于70～80℃的恒温水浴中，搅拌下滴加1～1.5mol/L的碱溶液，碱溶液用量为混合溶液体积的1/3～1/2，滴加完毕后继续搅拌3～4小时；
2)搅拌停止后，过滤，用蒸馏水清洗沉淀物3-5次，90-95℃下烘3-4小时，烘干、碾磨制得磁性矿化垃圾。
步骤1）中所述的三价铁盐为FeCl3或Fe(NO3)3。
步骤1）中所述的二价铁盐为FeCl2或FeSO4。
上述的三价铁盐，二价铁盐是水溶性的，不然满足不了溶液中对其浓度的要求。
步骤1）中所述的碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。
本发明的优点是采用废弃的垃圾经长时间填埋后得到的矿化垃圾，价格便宜，丰富易得。将一定比例的Fe2+和Fe3+在一定的条件下先通过阳离子交换的方式负载到矿化垃圾表面，再在矿化垃圾表面生成具有磁性的铁化合，利用矿化垃圾本身就富含的羟基和铁化合物表面的羟基，可以提高对磷酸根的吸附量，同样道理对砷酸根等污染物也有较好的吸附效果。在废水处理过程中，磁性矿化垃圾吸附饱和后，能在磁场中迅速沉淀，具有良好的固液分离效果。
附图说明
图1是本发明实施例1、实施例2、实施例3制备得到的改性矿化垃圾的磁滞回线示意图。
具体实施方式
以下进一步提供本发明的3个实施例：
实施例1
将三价铁盐FeCl3和二价铁盐FeSO4混合，其中Fe3+：Fe2+=2：1（摩尔比）加到水中，配制成Fe3+、Fe2+总浓度为0.3mol/L的混合溶液，将干燥、粉碎过150目筛的矿化垃圾加入到溶液中，矿化垃圾与溶液的固液质量比为1：50制成悬浊液，搅拌3h，置于80℃的恒温水浴中，搅拌下滴加1mol/L的NaOH溶液，NaOH溶液用量为混合溶液体积的1/3，滴加完毕后继续搅拌4小时；搅拌停止后，过滤，用蒸馏水清洗沉淀物5次，95℃下烘4小时，烘干、碾磨制得磁性矿化垃圾。
将制得的磁性矿化垃圾用于处理含有磷酸根废水，固液质量比比为1：1000，去除率为86.4%，吸附量达到7.2mg/g（以磷计），处理后的废水在高梯度磁分离器作用下可以迅速固液分离。而用未改性的矿化垃圾处理相同的废水去除率仅为11.3%，而且需要长时间沉淀分离。
实施例2
将三价铁盐Fe(NO3)3和二价铁盐FeCl2混合，其中Fe3+：Fe2+=2：1.5（摩尔比）加到水中，配制成Fe3+、Fe2+总浓度为3mol/L的混合溶液，将干燥、粉碎过60目筛的矿化垃圾加入到溶液中，矿化垃圾与溶液的固液质量比为1：10制成悬浊液，搅拌2h，置于70℃的恒温水浴中，搅拌下滴加1.5mol/L的KOH溶液，KOH溶液用量为混合溶液体积的1/2，滴加完毕后继续搅拌3小时；搅拌停止后，过滤，用蒸馏水清洗沉淀物5次，95℃下烘4小时，烘干、碾磨制得磁性矿化垃圾。
将制得的磁性矿化垃圾用于处理同时含有磷酸根和砷酸根的废水，固液质量比为1：1000，对两种污染物的去除率分别为85.6%和81.2%，吸附量分别达到6.5mg/g（以磷计）和10.2mg/g（以砷计），处理后的废水在强磁铁作用下可以迅速固液分离。而用未改性的矿化垃圾处理相同的废水去除率仅分别为6.7%和5.3%，而且需要长时间沉淀分离。
实施例3
将三价铁盐Fe(NO3)3）和二价铁盐FeCl2混合，其中Fe3+：Fe2+=2：1（摩尔比）加到水中，配制成Fe3+、Fe2+总浓度为2.1mol/L的混合溶液，将干燥、粉碎过150目筛的矿化垃圾加入到溶液中，矿化垃圾与溶液的固液质量比为1：25制成悬浊液，搅拌3h，置于80℃的恒温水浴中，搅拌下滴加1.5mol/L的NaOH溶液，NaOH溶液用量为混合溶液体积的1/2，滴加完毕后继续搅拌4小时；搅拌停止后，过滤，用蒸馏水清洗沉淀物5次，90℃下烘4小时，烘干、碾磨制得磁性矿化垃圾。
将制得的改性矿化垃圾用于处理含有砷酸根的废水，固液比为1：1000，对砷酸根的去除率为87.4%，吸附量达到12.1mg/g（以砷计），处理后的废水在高梯度磁分离器作用下可以迅速固液分离。而用未改性的矿化垃圾处理相同的废水去除率仅为8.5%，而且需要长时间沉淀分离。

Claims (4)

1.一种用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法，其特征在于：
步骤如下：
1)将三价铁盐和二价铁盐混合，使Fe3+与Fe2+摩尔比为2：1～2：1.5，加到水中，配制成Fe3+、Fe2+总浓度为0.3～3mol/L的混合溶液，将干燥、粉碎过60～150目筛的矿化垃圾加入到溶液中，矿化垃圾与溶液的固液质量比为1：10～1：50，制成悬浊液，搅拌2～3h，置于70～80℃的恒温水浴中，搅拌下滴加1～1.5mol/L的碱溶液，碱溶液用量为混合溶液体积的1/3～1/2，滴加完毕后继续搅拌3～4小时；
2)搅拌停止后，过滤，用蒸馏水清洗沉淀物，并在90-95℃下烘3-4小时，烘干、碾磨制得磁性矿化垃圾。
2.根据权利要求1所述的用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的三价铁盐为FeCl3或Fe(NO3)3。
3.根据权利要求1所述的用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的二价铁盐为FeCl2或FeSO4。
4.根据权利要求1所述的用于水处理的磁性矿化垃圾的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103044720B (zh) * 2013-01-19 2015-05-20 桂林理工大学 一种磁性桃胶的制备方法
CN112221466B (zh) * 2020-09-30 2021-08-10 中国地质大学（北京） 磷酸盐-铁氧化物改性生物炭复合材料及制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101497028A (zh) * 2009-01-16 2009-08-05 中国矿业大学(北京) 一种磁性活性炭的制备方法和该磁性活性炭
CN102078797A (zh) * 2010-12-16 2011-06-01 浙江天蓝环保技术有限公司 一种用于烟气脱汞的改性磁性催化剂及其制备方法和应用
CN102225792A (zh) * 2011-04-27 2011-10-26 辽宁大学 一种磁性氧化物负载活性炭催化微波降解表面活性剂的方法
CN102274716A (zh) * 2011-07-26 2011-12-14 常州大学 一种水处理材料复合改性矿化垃圾的制备方法
CN102319725A (zh) * 2011-05-26 2012-01-18 中国矿业大学(北京) 去除土壤中重金属的方法
CN102500325A (zh) * 2011-10-31 2012-06-20 青岛理工大学 一种六价铬废水处理的吸附材料制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100566814C (zh) * 2005-11-10 2009-12-09 同济大学 一种基于矿化垃圾的复合型水处理剂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101497028A (zh) * 2009-01-16 2009-08-05 中国矿业大学(北京) 一种磁性活性炭的制备方法和该磁性活性炭
CN102078797A (zh) * 2010-12-16 2011-06-01 浙江天蓝环保技术有限公司 一种用于烟气脱汞的改性磁性催化剂及其制备方法和应用
CN102225792A (zh) * 2011-04-27 2011-10-26 辽宁大学 一种磁性氧化物负载活性炭催化微波降解表面活性剂的方法
CN102319725A (zh) * 2011-05-26 2012-01-18 中国矿业大学(北京) 去除土壤中重金属的方法
CN102274716A (zh) * 2011-07-26 2011-12-14 常州大学 一种水处理材料复合改性矿化垃圾的制备方法
CN102500325A (zh) * 2011-10-31 2012-06-20 青岛理工大学 一种六价铬废水处理的吸附材料制备方法

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