CN105126742A - 一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到第一矿浆，加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，水浴搅拌，静置；取上层泥浆离心分离，烘干，浸入硫酸溶液，抽滤；加水调制得到第二矿浆，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌反应，抽滤，干燥，粉碎，过筛，得到所述改性高岭土吸附剂，其中所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括：絮凝沉淀、电凝和吸附处理过程。本发明具有吸附剂原料来源广泛，制备工艺简单，吸附容量高，废水处理效率高，方法简单、成熟、实用且经济合理的优点。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法。
背景技术
工业产生的高浓度含氟废水,若直接排放,会导致本地区地下水氟含量增大,影响饮用水质量。人们长期饮用高氟水会产生腹泻、氟骨病等中毒现象。因此,必须对其进行处理使之达标排放。传统含氟废水的处理一般用氢氧化钙沉淀法,使钙离子与氟离子反应生成CaF2沉淀，来实现除去废水中氟的目的。该工艺简单方便，费用低，但是常用的氢氧化钙沉淀除氟法中生成的氟化钙沉淀会包裹在Ca(OH)2颗粒的表面，使之不能被充分利用，因此需要加入过量的Ca2+，但大量的钙盐混入污泥，不仅增加了污泥产量，而且降低了含氟污泥的纯度，同时处理后的废水中氟含量达20mg/L以上，很难达到国家排放标准。絮凝沉淀法处理废水过程中易生成非常细微的颗粒物，比重小、粘度大，沉淀过程中呈胶状，因而分离困难，不仅导致废水难以达标，而且产生的污泥含水率高，难以回收利用。
根据我国《生活饮用水卫生规范》的规定饮用水含氟量＜1.0mg/L，传统的化学沉淀法和絮凝沉淀法处理的废水中的氟含量很难再降低到上述标准。为进一步降低含氟废水中的氟离子浓度，目前的含氟废水处理工艺除这上述两类外，还有吸附法、离子交换树脂法、液膜法、反渗透法、电渗析法、共蒸馏法等，而在这些方法中，吸附法由于具有操作简单、成本低廉、方便易得等优点，成为最受关注的方法，而且在吸附研究中发现，红土、活性炭、粉煤灰、氧化铝、羟基磷酸钙、累托石等对氟离子都有一定的吸附作用，以粉末形态存在的这些材料来源广泛、成本低廉、容易再生、吸附容量大且效率较高，但由于其仅适用于含氟废水的深度处理，并且吸附剂通常难以分离和再生，其应用受到限制。
高岭土作为一种新型吸附剂的原材料具有廉价、易得等特点,在废水处理方面的研究和应用也有文献报道。我国高岭土资源十分丰富,位居世界第二位,加强和加快这种廉价高岭土资源的开发应用,制备成一种改性吸附氟离子的材料，可体现出来源广、价格低廉、选择性高、除氟效率高等优点，因此开发这类新型除氟吸附材料具有较大实用价值。而且考虑到实际可操作性和经济因素,对以达标排放为主要目标的废水处理，也亟需研发一种高效处理含氟废水的方法，以克服传统工艺造以克服传统工艺造成处理过的废水不达标、对生产成本浪费较大等问题，这些对于含氟废水处理都具有重要的意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，具有吸附剂原料来源广泛，制备工艺简单，吸附容量高，废水处理效率高，方法简单、成熟、实用且经济合理的优点。
本发明提出的一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到第一矿浆，加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，水浴搅拌，静置；取上层泥浆离心分离，烘干，浸入硫酸溶液，抽滤；加水调制得到第二矿浆，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌反应，抽滤，干燥，粉碎，过筛，得到所述改性高岭土吸附剂；
所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括如下步骤：
S1、絮凝沉淀：收集含氟废水，自然沉降后送入沉淀池中，向沉淀池中加入聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为7-9，静置后进行固液分离，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入PFC和PAM的组合絮凝剂，混匀后静置沉淀；
S2、电凝：将经S1中絮凝沉淀后的废水引入电解槽中，加入电解质，通电进行电凝处理，静置，排水进入出水池，加碱调节pH为9-11，加入活性炭粉搅拌均匀；
S3、吸附：将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-6，加入所述改性高岭土吸附剂，加热搅拌，静置，分离。
优选地，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到浓度20-30wt％的第一矿浆，以高岭土为基准加入1.2-1.6wt％的六偏磷酸钠和0.4-0.8wt％的氢氧化钠，30-50℃水浴下搅拌0.5-1h，静置0.3-0.6h；取上层泥浆离心分离，烘干，在100-110℃下按照固液重量比1:1-3浸入浓度4-7mol/L的硫酸溶液中0.2-0.4h，抽滤；加水调制得到浓度40-50wt％的第二矿浆，以高岭土为基准加入5-15wt％聚二甲基二烯丙基氯化铵，在50-55℃下搅拌反应1-3h，抽滤，在100-120℃下干燥1-3h，粉碎，过100-200目筛，得到所述改性高岭土吸附剂。
优选地，在S1中，收集含氟废水，自然沉降5-8h后送入沉淀池中，搅拌条件下以0.5-1.5m/min的速率向沉淀池中加入重量配比1∶1-4的聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为8-9，静置1-3h后进行固液分离。
优选地，在S1中，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入重量配比4-6:1的PFC和PAM的组合絮凝剂，搅拌混匀后静置沉淀20-24h；优选地，PFC和PAM的组合絮凝剂的添加量为20-50mg/L废水，PAM为分子量为1800-1850万的阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。
优选地，在S2中，将经S1中絮凝处理后的废水引入电解槽中，加入重量配比8-12:1的氯化钠和氯化铝作为电解质，通电进行电凝处理，其中通电电流强度为10-12mA/cm2，电凝处理时间为0.5-1h，静置1-2h，排水进入出水池，加碱调节pH为10-11，加入活性炭粉搅拌均匀，其中活性碳粉的加入量为1-3g/L废水。
优选地，将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-5，加入所述改性高岭土吸附剂，加热至30-40℃搅拌0.8-1.2h，静置2-3h，分离；其中所述改性吸附剂的添加量为3-6g/L废水。
本发明首先对高岭土进行提纯、酸浸，一方面可将高岭土中分布于通道中的杂质除去，使孔道得到疏通；另一方面对高岭土中铁、铝、镁、钙等离子溶出，使高岭土变成有许多孔洞的骨架，由此形成足够的骨架强度和较大的孔容积的结构，这种结构既有利于吸附质分子的扩散，又增强了电负性，使高岭土具有很强的吸附能力，可以对废水中的小分子杂质进行有效吸附；并且经过上述处理的高岭土在与聚二甲基二烯丙基氯化铵反应后，表面带上正电荷,而废水中的氟以带负电形式的F-存在，正负相吸大大提高了改性高岭土对水中F-的去除率；同时聚二甲基二烯丙基氯化铵改性使得高岭土表面更加凹凸不平,高岭土灰土部分包裹在高岭土表面,甚至有一部分进入高岭土灰的孔隙内部,使高岭土表面呈疏松网络结构，比表面积成倍增大,亲水性也增强，故而高岭土本身反过来起到了助凝剂的作用，有利于絮体的增大和沉降，处理后的废水在较短的时间内达到澄清。因此改性高岭土吸附剂大大提高了对氟离子的吸附容量和选择性，同时原料来源广泛，制备工艺简单，吸附容量高，除氟效率高，从而大大降低成本。
本发明利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的原理为：
(一)、以Ca(OH)2作为除氟剂，对废水中大量的F-、少量的酸和金属杂质(如Pb2+、Cu2+等)进行反应的同时，同时加入聚合硫酸铝，利用Al3+与F-反应生产氟铝络合物，生成的氟铝络合物被铝盐水解后产生的A1(OH)3吸附而形成沉淀；其中，通过添加聚合硫酸铝与氢氧化钙的混合沉淀剂，相对于加入单纯的聚合硫酸铝或者氢氧化钙，可增强絮凝沉淀的效果，除氟效率最高；
(二)、由于经过絮凝沉淀处理后生成的CaF2不易沉淀，水相部分中的F-以及一些细沫状沉淀不能沉降，为了确保处理过的废水能达标排放，在直流电场的作用下，利用可溶性阳极向溶液中溶出金属离子，金属离子经过水解、聚合形成一系列多核羟基络合物和氢氧化物，这些产物吸附能力很强，起到凝聚、吸附等作用，可以去除水中有害物质，进一步使水相中的氟含量减少，最终降至10mg/L以下，为后续吸附法的深度处理废水提供条件；
(三)、利用廉价的高岭土提纯、酸浸后与聚二甲基二烯丙基氯化铵反应进行改性得到一种高效吸附剂，所述吸附剂一方面本身具有巨大的内外表面积，具有很强的吸附能力，另一方面其上具有带正电荷季铵基团，与带负电荷的氟离子之间依靠正、负电荷的相互吸引而结合，在酸性条件下(pH为4-6)废水中的氟离子被很好的吸附，氟离子的去除率可达97％以上，处理后氟的剩余浓度降低至1mg/L以下，而且所述吸附剂与目前常用的粉末或颗粒状活性炭纤维相比，具有吸附容量大、吸附和解吸速率快、再生条件温和等特点。
本发明中对含氟废水依次通过钙盐沉淀法、铝盐除氟法、电凝处理法相结合的方式去除含氟废水中的大量氟离子，最后通过高效高岭土改性吸附剂吸附对含氟废水进行深度处理，以达到连续化处理含高浓度氟离子的废水目的，整个处理工艺简单、成熟、实用且经济合理。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到浓度20wt％的第一矿浆，以高岭土为基准加入1.6wt％的六偏磷酸钠和0.4wt％的氢氧化钠，50℃水浴下搅拌0.5h，静置0.6h；取上层泥浆离心分离，烘干，在100℃下按照固液重量比1:3浸入浓度4mol/L的硫酸溶液中0.4h，抽滤；加水调制得到浓度40wt％的第二矿浆，以高岭土为基准加入15wt％聚二甲基二烯丙基氯化铵，在50℃下搅拌反应3h，抽滤，在100℃下干燥3h，粉碎，过100目筛，得到所述改性高岭土吸附剂；
所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括如下步骤：
S1、絮凝沉淀：收集含氟废水，自然沉降8h后送入沉淀池中，搅拌条件下以0.5m/min的速率向沉淀池中加入重量配比1∶4的聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为8-9，静置1h后进行固液分离，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入重量配比6:1的PFC和PAM的组合絮凝剂，搅拌混匀后静置沉淀20h；其中PFC和PAM的组合絮凝剂的添加量为50mg/L废水，PAM为分子量为1800万的阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂；
S2、电凝：将经S1中絮凝处理后的废水引入电解槽中，加入重量配比12:1的氯化钠和氯化铝作为电解质，通电进行电凝处理，其中通电电流强度为10mA/cm2，电凝处理时间为1h，静置1h，排水进入出水池，加碱调节pH为10-11，加入活性炭粉搅拌均匀，其中活性碳粉的加入量为3g/L废水；
S3、吸附：将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-5，加入所述改性高岭土吸附剂，加热至30℃搅拌1.2h，静置2h，分离；其中所述改性高岭土吸附剂的添加量为6g/L废水。
实施例2
本发明提出一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到浓度30wt％的第一矿浆，以高岭土为基准加入1.2wt％的六偏磷酸钠和0.8wt％的氢氧化钠，30℃水浴下搅拌1h，静置0.3h；取上层泥浆离心分离，烘干，在110℃下按照固液重量比1:1浸入浓度7mol/L的硫酸溶液中0.2h，抽滤；加水调制得到浓度50wt％的第二矿浆，以高岭土为基准加入5wt％聚二甲基二烯丙基氯化铵，在55℃下搅拌反应1h，抽滤，在120℃下干燥1h，粉碎，过200目筛，得到所述改性高岭土吸附剂；
所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括如下步骤：
S1、絮凝沉淀：收集含氟废水，自然沉降5h后送入沉淀池中，搅拌条件下以1.5m/min的速率向沉淀池中加入重量配比1∶1的聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为7-8，静置3h后进行固液分离，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入重量配比4:1的PFC和PAM的组合絮凝剂，搅拌混匀后静置沉淀24h；其中PFC和PAM的组合絮凝剂的添加量为20mg/L废水，PAM为分子量为1850万的阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂；
S2、电凝：将经S1中絮凝处理后的废水引入电解槽中，加入重量配比8:1的氯化钠和氯化铝作为电解质，通电进行电凝处理，其中通电电流强度为12mA/cm2，电凝处理时间为0.5h，静置2h，排水进入出水池，加碱调节pH为9-10，加入活性炭粉搅拌均匀，其中活性碳粉的加入量为1g/L废水；
S3、吸附：将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为5-6，加入所述改性高岭土吸附剂，加热至40℃搅拌0.8h，静置3h，分离；其中所述改性高岭土吸附剂的添加量为3g/L废水。
实施例3
本发明提出一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到浓度25wt％的第一矿浆，以高岭土为基准加入1.4wt％的六偏磷酸钠和0.6wt％的氢氧化钠，40℃水浴下搅拌0.7h，静置0.4h；取上层泥浆离心分离，烘干，在105℃下按照固液重量比1:2浸入浓度5mol/L的硫酸溶液中0.3h，抽滤；加水调制得到浓度45wt％的第二矿浆，以高岭土为基准加入10wt％聚二甲基二烯丙基氯化铵，在52℃下搅拌反应2h，抽滤，在110℃下干燥2h，粉碎，过200目筛，得到所述改性高岭土吸附剂；
所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括如下步骤：
S1、絮凝沉淀：收集含氟废水，自然沉降7h后送入沉淀池中，搅拌条件下以1.0m/min的速率向沉淀池中加入重量配比1∶2的聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为8-9，静置2h后进行固液分离，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入重量配比5:1的PFC和PAM的组合絮凝剂，搅拌混匀后静置沉淀22h；其中PFC和PAM的组合絮凝剂的添加量为35mg/L废水，PAM为分子量为1850万的阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂；
S2、电凝：将经S1中絮凝处理后的废水引入电解槽中，加入重量配比10:1的氯化钠和氯化铝作为电解质，通电进行电凝处理，其中通电电流强度为11mA/cm2，电凝处理时间为0.7h，静置1.5h，排水进入出水池，加碱调节pH为10-11，加入活性炭粉搅拌均匀，其中活性碳粉的加入量为2g/L废水；
S3、吸附：将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-5，加入所述改性高岭土吸附剂，加热至35℃搅拌1.0h，静置2.5h，分离；其中所述改性高岭土吸附剂的添加量为4g/L废水。
实施例4
本发明提出一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到浓度26wt％的第一矿浆，以高岭土为基准加入1.5wt％的六偏磷酸钠和0.7wt％的氢氧化钠，45℃水浴下搅拌0.8h，静置0.5h；取上层泥浆离心分离，烘干，在106℃下按照固液重量比1:2浸入浓度6mol/L的硫酸溶液中0.3h，抽滤；加水调制得到浓度47wt％的第二矿浆，以高岭土为基准加入12wt％聚二甲基二烯丙基氯化铵，在53℃下搅拌反应2.5h，抽滤，在115℃下干燥1.5h，粉碎，过100目筛，得到所述改性高岭土吸附剂；
所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括如下步骤：
S1、絮凝沉淀：收集含氟废水，自然沉降7h后送入沉淀池中，搅拌条件下以0.9m/min的速率向沉淀池中加入重量配比1∶3的聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为8-9，静置2h后进行固液分离，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入重量配比5.5:1的PFC和PAM的组合絮凝剂，搅拌混匀后静置沉淀23h；其中PFC和PAM的组合絮凝剂的添加量为40mg/L废水，PAM为分子量为1850万的阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂；
S2、电凝：将经S1中絮凝处理后的废水引入电解槽中，加入重量配比9:1的氯化钠和氯化铝作为电解质，通电进行电凝处理，其中通电电流强度为11mA/cm2，电凝处理时间为0.8h，静置1.6h，排水进入出水池，加碱调节pH为10-11，加入活性炭粉搅拌均匀，其中活性碳粉的加入量为2g/L废水；
S3、吸附：将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-5，加入所述改性高岭土吸附剂，加热至38℃搅拌1.1h，静置2.3h，分离；其中所述改性高岭土吸附剂的添加量为5g/L废水。
本发明中对含氟废水依次通过钙盐沉淀法、铝盐除氟法、电凝处理法相结合的方式去除含氟废水中的大量氟离子，最后通过高效高岭土改性吸附剂吸附对含氟废水进行深度处理，以达到连续化处理含高浓度氟离子的废水目的，整个处理工艺简单、成熟、实用且经济合理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，其特征在于，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到第一矿浆，加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，水浴搅拌，静置；取上层泥浆离心分离，烘干，浸入硫酸溶液，抽滤；加水调制得到第二矿浆，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌反应，抽滤，干燥，粉碎，过筛，得到所述改性高岭土吸附剂；
所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括如下步骤：
S1、絮凝沉淀：收集含氟废水，自然沉降后送入沉淀池中，向沉淀池中加入聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为7-9，静置后进行固液分离，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入PFC和PAM的组合絮凝剂，混匀后静置沉淀；
S2、电凝：将经S1中絮凝沉淀后的废水引入电解槽中，加入电解质，通电进行电凝处理，静置，排水进入出水池，加碱调节pH为9-11，加入活性炭粉搅拌均匀；
S3、吸附：将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-6，加入所述改性高岭土吸附剂，加热搅拌，静置，分离。
2.根据权利要求1所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，其特征在于，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到浓度20-30wt％的第一矿浆，以高岭土为基准加入1.2-1.6wt％的六偏磷酸钠和0.4-0.8wt％的氢氧化钠，30-50℃水浴下搅拌0.5-1h，静置0.3-0.6h；取上层泥浆离心分离，烘干，在100-110℃下按照固液重量比1:1-3浸入浓度4-7mol/L的硫酸溶液中0.2-0.4h，抽滤；加水调制得到浓度40-50wt％的第二矿浆，以高岭土为基准加入5-15wt％聚二甲基二烯丙基氯化铵，在50-55℃下搅拌反应1-3h，抽滤，在100-120℃下干燥1-3h，粉碎，过100-200目筛，得到所述改性高岭土吸附剂。
3.根据权利要求1所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，其特征在于，在S1中，收集含氟废水，自然沉降5-8h后送入沉淀池中，搅拌条件下以0.5-1.5m/min的速率向沉淀池中加入重量配比1∶1-4的聚合硫酸铝和氢氧化钙的混合溶液，混匀后控制沉淀池中pH值为8-9，静置1-3h后进行固液分离。
4.根据权利要求2或3所述利用改性高岭土改性吸附剂处理含氟废水的方法，其特征在于，在S1中，将固液分离后的液体引入絮凝池中，加入重量配比4-6:1的PFC和PAM的组合絮凝剂，搅拌混匀后静置沉淀20-24h；优选地，PFC和PAM的组合絮凝剂的添加量为20-50mg/L废水，PAM为分子量为1800-1850万的阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。
5.根据权利要求1-4任一项所述利用改性高岭土改性吸附剂处理含氟废水的方法，其特征在于，在S2中，将经S1中絮凝处理后的废水引入电解槽中，加入重量配比8-12:1的氯化钠和氯化铝作为电解质，通电进行电凝处理，其中通电电流强度为10-12mA/cm2，电凝处理时间为0.5-1h，静置1-2h，排水进入出水池，加碱调节pH为10-11，加入活性炭粉搅拌均匀，其中活性碳粉的加入量为1-3g/L废水。
6.根据权利要求1-5任一项所述利用改性高岭土改性吸附剂处理含氟废水的方法，其特征在于，将经S3中电凝处理后的废水引入吸附池后，加酸调节pH为4-5，加入所述改性高岭土吸附剂，加热至30-40℃搅拌0.8-1.2h，静置2-3h，分离；其中所述改性高岭土吸附剂的添加量为3-6g/L废水。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105797687A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-07-27 | 柳州联海科技有限公司 | 一种利用改性桑枝粉制备吸附氟的吸附剂 |
| CN106701356A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-24 | 安徽索亚装饰材料有限公司 | 一种皮革用光亮清洗剂 |
| CN107082457A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-22 | 成都原端新材料科技有限公司 | 一种矿物脱色剂及其制备方法 |
| CN108117195A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-05 | 韶关市雅鲁环保实业有限公司 | 多金属矿山废水氟离子去除剂及处理方法 |
| CN109179738A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-11 | 锦洋高新材料股份有限公司 | 一种氟硅酸钠法制冰晶石母液中氟离子的处理方法 |
| CN111077186A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 浙江理工大学 | 一种根据絮凝剂投加量和Zeta电位值变化判断絮凝机理的方法 |
| CN112827466A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 深圳市环保科技集团有限公司 | 铝型吸附剂的制备方法及应用 |
| CN114807601A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-07-29 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种利用磷酸改性高岭土吸附稀土元素镧的方法 |
| CN116022946A (zh) * | 2021-10-26 | 2023-04-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 含氟含铝废水的处理方法及其应用 |
| CN116422301A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-07-14 | 湖南有色金属投资有限公司 | 含氟废水处理用吸附材料及其制备方法和应用 |
| US12083494B2 (en) | 2019-05-22 | 2024-09-10 | Specialty Minerals (Michigan) Inc. | Modified clay sorbents and methods of sorbing PFAS using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109179799A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 湖南中冶艾迪环保资源开发有限公司 | 一种高浓度含氟废水的处理方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101565254A (zh) * | 2009-05-11 | 2009-10-28 | 苏存章 | 铝氧化废水处理与中水回用技术 |
| CN102267768A (zh) * | 2011-07-06 | 2011-12-07 | 西北农林科技大学 | 一种石灰-粉煤灰联合处理高浓度含氟废水的方法 |
| CN102491475A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 天津工业大学 | 一种废水处理絮凝剂及其制备方法和用途 |
| JP2012157865A (ja) * | 2012-06-01 | 2012-08-23 | Kurita Water Ind Ltd | フッ素含有水の処理方法 |
-
2015
- 2015-08-11 CN CN201510496301.2A patent/CN105126742B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101565254A (zh) * | 2009-05-11 | 2009-10-28 | 苏存章 | 铝氧化废水处理与中水回用技术 |
| CN102267768A (zh) * | 2011-07-06 | 2011-12-07 | 西北农林科技大学 | 一种石灰-粉煤灰联合处理高浓度含氟废水的方法 |
| CN102491475A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 天津工业大学 | 一种废水处理絮凝剂及其制备方法和用途 |
| JP2012157865A (ja) * | 2012-06-01 | 2012-08-23 | Kurita Water Ind Ltd | フッ素含有水の処理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| P.M.H. KAU ET AL.: "Experimental sorption of fluoride by kaolinite and bentonite", 《GEODERMA》 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105797687A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-07-27 | 柳州联海科技有限公司 | 一种利用改性桑枝粉制备吸附氟的吸附剂 |
| CN106701356A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-24 | 安徽索亚装饰材料有限公司 | 一种皮革用光亮清洗剂 |
| CN107082457A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-22 | 成都原端新材料科技有限公司 | 一种矿物脱色剂及其制备方法 |
| CN108117195A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-05 | 韶关市雅鲁环保实业有限公司 | 多金属矿山废水氟离子去除剂及处理方法 |
| CN109179738A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-11 | 锦洋高新材料股份有限公司 | 一种氟硅酸钠法制冰晶石母液中氟离子的处理方法 |
| US12083494B2 (en) | 2019-05-22 | 2024-09-10 | Specialty Minerals (Michigan) Inc. | Modified clay sorbents and methods of sorbing PFAS using the same |
| CN111077186A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 浙江理工大学 | 一种根据絮凝剂投加量和Zeta电位值变化判断絮凝机理的方法 |
| CN112827466A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 深圳市环保科技集团有限公司 | 铝型吸附剂的制备方法及应用 |
| CN112827466B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-01-17 | 深圳市环保科技集团有限公司 | 铝型吸附剂的制备方法及应用 |
| CN116022946A (zh) * | 2021-10-26 | 2023-04-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 含氟含铝废水的处理方法及其应用 |
| CN114807601B (zh) * | 2022-05-24 | 2023-10-20 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种利用磷酸改性高岭土吸附稀土元素镧的方法 |
| CN114807601A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-07-29 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种利用磷酸改性高岭土吸附稀土元素镧的方法 |
| CN116422301A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-07-14 | 湖南有色金属投资有限公司 | 含氟废水处理用吸附材料及其制备方法和应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 242310, Anhui, Xuancheng province Ningguo port town Industrial Zone Jinyang foreign high-tech materials Limited by Share Ltd Applicant after: Jinyang hi tech material Limited by Share Ltd. Address before: 242310, Anhui, Ningguo Province town of Xuancheng Provincial Ecological Industrial Park, Anhui Jinyang Fluorine Chemical Co., Ltd. Applicant before: ANHUI JINYANG FLUORINE CHEMICALS Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method of using modified kaolin adsorbent to treat fluorine-containing wastewater Effective date of registration: 20231204 Granted publication date: 20171208 Pledgee: Ningguo SME financing Company limited by guarantee Pledgor: Jinyang hi tech material Limited by Share Ltd. Registration number: Y2023980069192 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |