CN103977757B - 一种有机废水吸附降解剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机废水吸附降解剂的制备方法，属于废水处理领域，更进一步说，是以硅酸钠和硫酸锌为原料，制备出以硅胶为载体，氢氧化锌为活性组分的有机废水吸附降解剂，用于吸附有机废水中有机物，并实现再生回用。本发明的有益效果是：(1)制备过程使氢氧化锌能够均匀分布于硅胶中，产品吸附与降解同时进行，具有很强的吸附和降解能力；(2)吸附降解剂能够实现再生回用，再生方便，节约有机废水的处理成本；(3)使用效果：吸附降解剂吸附脱色能力强，出水清澈，水质稳定。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域。本发明涉及一种有机废水吸附降解剂的制备方法，更进一步地说，是以硅酸钠和硫酸锌为原料，制备出以硅胶为载体，氢氧化锌为活性组分的有机废水吸附降解剂，吸附有机废水中有机物，并予以再生回用。
背景技术
随着我国人口的增加，经济建设的发展和城市化进程的加快，以淡水资源短缺、洪涝灾害和水污染严重为特征的水危机已经成为制约我国经济可持续发展的重要因素。有机废水如印染废水水质复杂、生化性差，含有大量的有毒有害的有机物质，COD、色度高，如果不经过处理直接排放，不仅会对环境造成严重污染，而且会通过饮水和食物链的传递威胁到人体健康。因此，采取有效的方法处理有机废水对于保护我国的淡水资源和人们生活环境，促进我国经济的健康、持续发展具有重要的意义。
目前常用于有机废水处理的方法有物理法、化学法、生物法和液相等离子体法。
物理法主要包括吸附和膜分离两种方式。但是物理法只是将有机废水中的污染物质进行了转移，并没有从根本上降解以达到消除污染物的目的，并且处理效率低，消耗材料量大导致成本高，很难推广使用。
化学法主要包括化学絮凝和化学氧化两种方法。化学混凝法是在废水中加入一定量的絮凝剂，与有机废水中的有机物质产生絮凝作用生成沉淀或产生悬浮，达到分离的目的。此方法比较经济有效，但是产生的沉淀污泥需进一步处理。化学氧化法是目前有机废水特别是印染废水脱色较为成熟的方法，利用含氧化物与染料发生化学反应，从而破坏染料的共轭体系和发色基团，形成分子质量较小的有机物或无机物而实现降解脱色的目的。常用的氧化剂有氯氧化剂、臭氧和Fenton试剂等。
生物法是运用自然界中微生物的新陈代谢作用来分解消耗有机废水中有机物，包括好氧菌系统的脱色作用和厌氧菌系统对偶氮染料脱色作用等。生物法具有处理的费用低，对环境污染少的特点。生物法虽然对于有机废水有一定的降级效果，但是实际中的有机废水毒性高，种类多，对温度和pH条件要求比较苛刻的微生物很难适应，并且处理的周期长、效率低、剩余污泥量大等问题，很难满足有机废水的处理要求。
液相等离子体技术特点是具有集高能电子、自由基和光、电、冲击波等多因素的协同作用的优势，表现为适用范围广、能耗低、无二次污染等优点，使水中大部分有害物质被降解。但由于有机物的挥发易燃特性，这种技术在应用过程中易造成爆炸危险。
随着有机废水排放量的不断上升和人们对环境保护意识及安全意识的不断加强，上述水 处理的方法都不能满足人们对有机废水处理的要求。
如何实现安全、稳定高效的处理效果已成为有机废水处理技术研究的当务之急。
发明内容
针对现有技术不能满足人们对有机废水处理的要求，本申请提供一种有机废水吸附降解剂的制备方法，制备的有机吸附降解剂用于有机废水的处理，以印染废水处理为典型，扩展到一般有机废水的处理，达成安全、高效、再生重复使用的目的。
一种有机废水吸附降解剂的制备方法，是以硅酸钠和硫酸锌为原料，制备出以硅胶为载体，氢氧化锌为活性组分的有机废水吸附降解剂，用于吸附有机废水中有机物，并实现再生回用；包括以下步骤：
a、原料溶解
分别溶解硅酸钠和硫酸锌，制备质量分数为5～20％的溶液；
b、调整硅酸钠溶液的pH值
用硫酸调节硅酸钠溶液的pH值，达到pH＝11～13；
c、双沉淀反应
混合硅酸钠和硫酸锌溶液，发生中和反应，生成硅胶和氢氧化锌双沉淀反应；
d、老化处理
在双沉淀反应体系中补加稀硫酸，再次调整pH值，达到pH＝6～8，静置0.5～2h，达成老化作用。
e、过滤干燥
对老化后物料进行过滤和干燥操作，制得吸附降解剂，用于有机废水处理。
本发明具体体现在以下几点：
(1)以硅酸钠和硫酸锌为原料，制备出以硅胶为载体，氢氧化锌为活性组分的有机废水吸附降解剂，硅胶成为载体，也是吸附剂；氢氧化锌成为活性组分，成为有机废水降解的催化剂。
(2)混合硅酸钠和硫酸锌溶液，发生生成硅胶和氢氧化锌双沉淀反应，使氢氧化锌能够均匀分布于硅胶中，使制备的产品具有很强的吸附和降解能力。
(3)吸附降解剂能够实现再生回用，再生方便，节约有机废水的处理成本。
(4)使用效果：吸附降解剂吸附脱色能力强，出水清澈，水质稳定。
具体实施方式
实施例1
应用本申请一种有机废水吸附降解剂的制备方法，包括以下步骤：
a、原料溶解
分别称取10g硅酸钠和硫酸锌溶解于40mL水中，制备质量分数为20％的溶液；
b、调整硅酸钠溶液的pH值
用1M硫酸调节硅酸钠溶液的pH值，达到pH＝12～13；
c、双沉淀反应
混合硅酸钠和硫酸锌溶液，发生中和反应，生成硅胶和氢氧化锌双沉淀反应；
d、老化处理
在双沉淀反应体系中补加稀硫酸，再次调整pH值，达到pH＝6～8，静置0.5h，达成老化作用。
e、过滤干燥
对老化后物料进行过滤和干燥操作，制得吸附降解剂，用于有机废水处理。
以亚甲基蓝模拟有机废水，取200mL烧杯，量亚甲基蓝溶液100mL，称取1g制备的吸附降解剂，亚甲基蓝浓度100mg/L，搅拌时间60min。
实施效果：用UV-2700紫外分光光度仪测定亚甲基蓝浓度2.2mg/L。
实施例2
一种有机废水吸附降解剂的制备方法，其具体步骤同实施例1，除以下参数的控制：
a、原料溶解
分别称取10g硅酸钠溶解于40mL水中和5g硫酸锌溶解于20mL水中，制备质量分数为20％的溶液；
实施效果：用UV-2700紫外分光光度仪测定亚甲基蓝浓度2.5mg/L
实施例3
一种有机废水吸附降解剂的制备方法，其具体步骤同实施例1，除以下参数的控制：
d、老化处理
在双沉淀反应体系中补加稀硫酸，再次调整pH值，达到pH＝6～8，静置2h，达成老化作用。
实施效果：用UV-2700紫外分光光度仪测定亚甲基蓝浓度2.0mg/L
本申请的有益效果：(1)制备过程使氢氧化锌能够均匀分布于硅胶中，产品吸附与降解同时进行，具有很强的吸附和降解能力；(2)吸附降解剂能够实现再生回用，再生方便，节约有机废水的处理成本；(3)使用效果：吸附降解剂吸附脱色能力强，出水清澈，水质稳定。
Claims (1)
1.一种有机废水吸附降解剂的制备方法，是以硅酸钠和硫酸锌为原料，制备出以硅胶为载体，氢氧化锌为活性组分的有机废水吸附降解剂，用于吸附有机废水中有机物，并实现再生回用；包括以下步骤：
a、原料溶解
分别溶解硅酸钠和硫酸锌，制备质量分数为5～20％的溶液；
b、调整硅酸钠溶液的pH值
用硫酸调节硅酸钠溶液的pH值，达到pH＝11～13；
c、双沉淀反应
混合硅酸钠和硫酸锌溶液，发生中和反应，生成硅胶和氢氧化锌，是双沉淀反应；
d、老化处理
在双沉淀反应体系中补加稀硫酸，再次调整pH值，达到pH＝6～8，静置0.5～2h，达成老化作用；
e、过滤干燥
对老化后物料进行过滤和干燥操作，制得吸附降解剂，用于有机废水处理。
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