CN104587954A - 一种活性吸附剂的制备方法及其制备的活性吸附剂的应用 - Google Patents

一种活性吸附剂的制备方法及其制备的活性吸附剂的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活性吸附剂及其应用技术领域，尤其涉及一种活性吸附剂及其制备的活性吸附剂的应用，方法包括以下步骤：1)水热反应；2)活性化处理；主要采用了硅藻土、粉煤灰作为基本原料，通过焙烧处理可以使其表面积大大增加，大大提高其吸附性能，通过加入表面活性剂，进一步提高其吸附性能，对重金属的吸附的原理为离子交换，可回收重金属并再生吸附剂，因此本发明的活性吸附剂，广泛应用于恶劣的环境中，如深度污染、强酸强碱的废水中或者用于重金属污染的土壤修复，与现有技术相比，本发明的活性吸附剂对电镀废水中重金属吸附能力大幅提高，投资少，成本低，可回收铜、铬、镍并再生吸附剂，产生巨大的经济效益，对土壤修复的效果也非常显著。

Description

一种活性吸附剂的制备方法及其制备的活性吸附剂的应用
技术领域
本发明涉及一种活性吸附剂及其应用技术领域，尤其涉及一种活性吸附剂及其制备的活性吸附剂的应用。
背景技术
最近几年，国内外相继出现了使用人造沸石处理电镀废水的报道，目前，国内多家研究成果为人造沸石对重金属、NH3-N、COD的吸附率为0.4mol/kg，日本为0.9-1.0mol/kg。效果不够明显，而且成本相对较高。
为此，我们对人造沸石进行了进一步研究，制成活性吸附剂，以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的发明目的之一为提供一种活性吸附剂的制备方法，制备的活性吸附剂对重金属、NH3-N、COD的吸附率达到1.3-1.4mol/kg，具有很好的吸附能力。
本发明的另一目的为提供上述方法制备的活性吸附剂的应用，用于吸附电镀废水中的铜、铬、镍、NH3-N及COD，对电镀废水中的重金属、NH3-N、COD的吸附率达到1.3-1.4mol/kg，具有很好的吸附能力，用于电镀废水处理效果明显。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将硅藻土、粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在80-150℃下加热反应2h-15h；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入表面活性剂，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
较优地，所述步骤1中硅藻土与粉煤灰的重量比为1:1-10。
较优地，所述步骤1中的氢氧化钠水溶液浓度为40-120g/L。
较优地，所述步骤1中的液固比为1.5～3:1。
较优地，所述表面活性剂选自直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺、硬脂酸甘油单酯或者三乙醇胺中的任意一种或者几种的组合物。
较优地，所述表面活性剂的重量比为1-5％。
上述的活性吸附剂的制备方法制备的活性吸附剂的应用，用于吸附电镀废水中的铜、铬、镍、NH3-N及COD.。
本发明公开了一种活性吸附剂的制备方法及其应用，方法包括以下步骤：1)水热反应；2)活性化处理；主要采用了硅藻土、粉煤灰作为基本原料，硅藻土吸附性能强、容重轻，细度均匀，混合均匀性好；而粉煤灰本身有很多球状颗粒，干缩性小，抗裂性好，抗腐蚀性好，通过焙烧处理可以使其表面积大大增加，大大提高其吸附性能，通过加入表面活性剂，进一步提高其吸附性能，对重金属的吸附的原理为离子交换，可回收重金属并再生吸附剂，因此本发明制备的活性吸附剂，可以广泛应用于恶劣的环境中，如深度污染、强酸强碱的废水中，与现有技术相比，本发明的活性吸附剂对电镀废水中重金属吸附能力大幅提高，投资少，成本低，可回收铜、铬、镍并再生吸附剂，产生巨大的经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，这是本发明的较佳实施例。
实施例1
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将500g硅藻土、500g粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在80℃下加热反应15h，氢氧化钠水溶液浓度为40g/L，液固比为1.5:1；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入直链烷基苯磺酸钠，直链烷基苯磺酸钠的重量比为5％，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
实施例2
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将500g硅藻土、5000g粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在150℃下加热反应2h，氢氧化钠水溶液浓度为120g/L，液固比为2:1；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的重量比为1％，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
实施例3
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将500g硅藻土、2500g粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在140℃下加热反应4h，氢氧化钠水溶液浓度为80g/L，液固比为3:1；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，脂肪醇聚氧乙烯醚脂的重量比为2％，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
实施例4
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将500g硅藻土、4000g粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在130℃下加热反应6h，氢氧化钠水溶液浓度为100g/L，液固比为2.5:1；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入月桂醇硫酸钠，月桂醇硫酸钠的重量比为3％，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
实施例5
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将500g硅藻土、1000g粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在100℃下加热反应12h，氢氧化钠水溶液浓度为60g/L，液固比为3:1；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入二乙醇酰胺，二乙醇酰胺的重量比为6％，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
实施例6
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将500g硅藻土、1500g粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在90℃下加热反应13h，氢氧化钠水溶液浓度为50g/L，液固比为2.5:1；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入硬脂酸甘油单酯，硬脂酸甘油单酯的重量比为6％，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
实施例7
一种活性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
1)水热反应
首先将500g硅藻土、1500g粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在90℃下加热反应13h，氢氧化钠水溶液浓度为50g/L，液固比为2.5:1；
2)活性化处理
往步骤2所得的产物中加入三乙醇胺，三乙醇胺的重量比为1.2％，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
实施例8
实施例1-7所述的活性吸附剂的制备方法制备的活性吸附剂，在电镀废水中的应用，用于吸附电镀废水中的铜、铬、镍、NH3-N及COD。
实施例1-7制备的活性吸附剂用于吸附电镀废水中的实验结果如下：
1、电镀废水中和后，含铜6.5ppm、镍3.8ppm、铬2.5ppm、NH3-N 3ppm、COD 60ppm。
往1L上述电镀废水中加入2g所述活性吸附剂，5分钟后检测电镀废水结果如下：
含铜0.0277ppm(标准0.2.ppm)、镍0.244ppm(标准0.3ppm)、铬0.15ppm(标准0.3ppm)、NH3-N 2ppm(标准50ppm)、COD 30ppm(标准50ppm)。
2、电镀废水用CaO调至PH为9后，含铜5.8ppm、镍0.25ppm、铬2.5ppm、NH3-N 3ppm、COD 60ppm。
往1L上述电镀废水中加入2g所述活性吸附剂，5分钟后检测电镀废水结果如下：
含铜0.13ppm(标准0.2ppm)、镍0.244ppm(标准0.3ppm)、铬≈0ppm(标准0.3ppm)、NH3-N 2ppm(标准50ppm)、COD 30ppm(标准50ppm)。
与现有技术相比，本发明的活性吸附剂对电镀废水中重金属吸附能力大幅提高，投资少，成本低，可回收铜、铬、镍并再生吸附剂，产生巨大的经济效益，对土壤修复的效果也非常显著。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种活性吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）水热反应
首先将硅藻土、粉煤灰混合均匀，然后往混合均匀的硅藻土、粉煤灰中加入氢氧化钠水溶液，在80-150℃下加热反应2h-15h;
2）活性化处理
往步骤2所得的产物中加入表面活性剂，混合均匀即得所需的活性吸附剂。
2.根据权利要求1所述的活性吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中硅藻土与粉煤灰的重量比为1:1-10。
3.根据权利要求1所述的活性吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的氢氧化钠水溶液浓度为40-120g/L。
4.根据权利要求1所述的活性吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的液固比为1.5~3.0:1。
5.根据权利要求1所述的活性吸附剂的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述表面活性剂选自直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺、硬脂酸甘油单酯或者三乙醇胺的任意一种或者几种的组合物。
6.根据权利要求1或5所述的活性吸附剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂的重量比为1-5%。
7.根据权利要求1-6任一项所述的活性吸附剂的制备方法制备的活性吸附剂的应用，其特征在于，用于吸附电镀废水中的铜、铬、镍、NH3-N及COD。
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