CN103466743A - 一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法 - Google Patents

一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法 Download PDF

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邵红
张志芳
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Abstract

一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，涉及一种处理制药废水的方法，包括包括以下步骤：首先配制CTMAB/CPAM复合改性液：将2mmolCTMAB与0.03gCPAM溶于100ml蒸馏水中，在40℃水浴条件下搅拌20min；制备膨润土复合插层材料：取6g钠基膨润土加入到100mlCTMAB/CPAM复合改性液中；将膨润土复合插层材料投加到有机物含量较高的制药废水中，膨润土复合插层材料对COD的去除率最高可达78.39%，吸附量为3334mg/g，达到预处理效果。本发明利用钠基膨润土为原料，CTMAB/CPAM为复合改性剂，制得的膨润土复合插层材料其比表面积、层间距和吸附性能大大提高。

Description

一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法
技术领域
    本发明涉及一种处理制药废水的方法，特别是涉及一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法。
背景技术
膨润土是一种在自然界分布较为广泛的粘土类矿物，属非金属矿产。中国的膨润土矿资源非常丰富，储量居世界首位，占世界总量的60%，预测资源量在70亿t以上，并以分布广、埋藏浅、易采掘及品种齐全为特点。
随着科学技术的发展，人们对膨润土结晶特性和物理化学性质的了解逐渐加深，膨润土在工农业生产和科学研究方面的使用日益广泛。经多年研究发现，膨润土类水处理剂在各类废水处理尤其是工业废水处理中的应用潜力巨大，可广泛应用于去除芳香族化合物、有毒和难降解有机物、除色等。由于价格低廉，适用范围广，膨润土类水处理剂特别是膨润土复合插层材料将有可能取代传统吸附剂在废水处理中的地位，在废水处理中得到广泛应用。
当前制药废水常见处理方法主要有吸附法、混凝法、氧化还原法、生化法、电化学、光化学等，虽然不同方法各有优势，但吸附法最为简便有效、应用广泛，越来越受到人们的重视。
吸附剂的选择是吸附法的关键。吸附剂一般具有大比表面积，适宜的孔结构及表面结构，对吸附质有强烈的吸附能力，不与吸附质发生化学反应等特点。目前，工业上主要用的吸附剂有：硅胶、氧化铝、活性炭等。
其中活性炭是最优良的吸附剂，但由于活性炭价格昂贵及再生费用高，并只适用于有机物含量偏低的制药废水，使其应用受限。因此，寻找一种吸附效果较好且较为廉价的吸附材料，已成为制药废水处理中亟待解决的问题。
目前，国内外对膨润土复合材料的制备和处理工艺研究较多的是先以多聚羟基金属阳离子作为柱化剂制备的柱撑膨润土，再将某些表面活性剂引入膨润土层间从而合成出更大孔径的无机-有机复合膨润土，多用于染料废水的脱色和废水中个别单一物质的去除。而对用有机表面活性剂和高分子聚合物制备膨润土复合插层材料处理制药废水的研究较少。研究发现用有机表面活性剂和高分子聚合物共同改性制备膨润土复合材料可以通过特殊吸附作用(如形成氢键)而吸附有机污染物。因此，用有机表面活性剂与高分子聚合物制备膨润土复合插层材料,有望能通过多种吸附原理的共同作用而增强对有机物的吸附性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，本发明利用钠基膨润土为原料，CTMAB/CPAM为复合改性剂，制得的膨润土复合插层材料其比表面积、层间距和吸附性能大大提高。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
 一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，所述方法包括包括以下步骤：
（1）首先配制CTMAB/CPAM复合改性液：将2mmolCTMAB与0.03gCPAM溶于100ml蒸馏水中，在40℃水浴条件下搅拌20min，使之完全溶解即得复合改性液；
（2）制备膨润土复合插层材料：取6g钠基膨润土加入到100mlCTMAB/CPAM复合改性液中，在200r/min速度下搅拌90min，抽滤，洗涤，烘干，研磨，过0.074mm筛,得到膨润土复合插层材料；
（3）将膨润土复合插层材料投加到有机物含量较高的制药废水中，投加量大于20g/L，搅拌时间1~3h，搅拌速度200~300r/min，pH值6~8，离心速度大于1500r/min，离心时间大于3min的工艺条件下，膨润土复合插层材料对COD的去除率最高可达78.39%，吸附量为3334mg/g，达到预处理效果。
所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，所述制备膨润土复合插层材料的改性剂为复合改性剂CTMAB和CPAM，CTMAB。
所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，所述膨润土复合插层材料的投加量大于20g/L范围内。
所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，所述制药废水适宜pH为6~8。
所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，所述废水处理的适宜工艺条件为搅拌时间为1~3h，搅拌速度200~300r/min，离心速度大于1500r/min，离心时间大于3min。
所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，所述制药废水为磷霉素钠环氧母液废水，COD浓度为1.0-2.0×105mg/L，为高浓度制药废水。
本发明的优点与效果是：
本发明的水处理方法采用吸附沉降法，该方法工艺简单、技术要求低、预处理效果好，运行成本低。且主要原料膨润土为天然矿物，储量丰富，价廉易得。
附图说明
    图1为本发明膨润土复合插层材料预处理高浓度制药工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
（1）首先配制CTMAB/CPAM复合改性液：将2mmolCTMAB与0.03gCPAM溶于100ml蒸馏水中，在40℃水浴条件下搅拌20min，使之完全溶解即得复合改性液。
（2）制备膨润土复合插层材料：取6g钠基膨润土加入到100mlCTMAB/CPAM复合改性液中，在200r/min速度下搅拌90min，抽滤，洗涤，烘干，研磨，过0.074mm筛,得到膨润土复合插层材料。
（3）将膨润土复合插层材料投加到有机物含量较高的制药废水中，投加量大于20g/L，搅拌时间1~3h，搅拌速度200~300r/min，pH值6~8，离心速度大于1500r/min，离心时间大于3min的工艺条件下，膨润土复合插层材料对COD的去除率最高可达78.39%，吸附量为3334mg/g，达到预处理效果。
所述的钠基膨润土取自辽宁省黑山县。改性剂选取CTMAB/CPAM复合改性剂。制药废水为磷霉素钠环氧母液废水，初始浓度为1.0-2.0×105mg/L。
实施例1
  （1）取COD值为1.0-2.0×105mg/L的磷霉素钠环氧母液废水，调节pH为6~8。
  （2）将膨润土复合插层材料与制药废水按质量体积比为2.0g︰100mL混合。
  （3）在200~300r/min的条件下，搅拌2h，使膨润土复合插层材料充分吸附制药废水中的有机物。
  （4）在离心速度大于1500r/min，离心时间大于3min的工艺条件下将处理后的制药废水离心，处理后制药废水COD去除率最高可达78.39%，吸附量为3334mg/g，达到预处理效果。

Claims (6)

1.一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，其特征在于，所述方法包括包括以下步骤：
（1）首先配制CTMAB/CPAM复合改性液：将2mmolCTMAB与0.03gCPAM溶于100ml蒸馏水中，在40℃水浴条件下搅拌20min，使之完全溶解即得复合改性液；
（2）制备膨润土复合插层材料：取6g钠基膨润土加入到100mlCTMAB/CPAM复合改性液中，在200r/min速度下搅拌90min，抽滤，洗涤，烘干，研磨，过0.074mm筛,得到膨润土复合插层材料；
（3）将膨润土复合插层材料投加到有机物含量较高的制药废水中，投加量大于20g/L，搅拌时间1~3h，搅拌速度200~300r/min，pH值6~8，离心速度大于1500r/min，离心时间大于3min的工艺条件下，膨润土复合插层材料对COD的去除率最高可达78.39%，吸附量为3334mg/g，达到预处理效果。
2.根据权利要求1所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，其特征在于，所述制备膨润土复合插层材料的改性剂为复合改性剂CTMAB和CPAM，CTMAB。
3.根据权利要求1所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，其特征在于，所述膨润土复合插层材料的投加量大于20g/L范围内。
4.根据权利要求1所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，其特征在于，所述制药废水适宜pH为6~8。
5.根据权利要求1所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，其特征在于，所述废水处理的适宜工艺条件为搅拌时间为1~3h，搅拌速度200~300r/min，离心速度大于1500r/min，离心时间大于3min。
6.根据权利要求1所述的一种膨润土复合插层材料预处理高浓度制药废水的方法，其特征在于，所述制药废水为磷霉素钠环氧母液废水，COD浓度为1.0-2.0×105mg/L，为高浓度制药废水。
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