CN105347451A - 一种凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法 - Google Patents

一种凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于水洁净处理的絮凝、有机物氧化、无机物团聚络合的高性能、无二次污染的纳米絮凝剂，尤其涉及凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂及其制备方法，所述无机纳米絮凝剂由凹凸棒粘土与铝、钛、镧、铈的混合溶液混合后烘干制成。本发明的凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂，将游离在水体中有机、无机污染物通过凝聚沉积和水体分离后，利用凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂中负载的催化剂进行催化氧化反应，使沉积物中的污染物得到氧化分解。

Description

一种凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用于水洁净处理的絮凝、有机物氧化、无机物团聚络合的高性能、无二次污染的纳米絮凝剂，尤其涉及凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人们的生活过程中会产生大量含有机物的废水，这些废水如未经处理而直接排放会对环境造成非常严重的危害，为此有机废水的治理已经成为现阶段国内外环境保护技术领域待解决的一个难题。
絮凝剂在现有水处理工艺中是必不可缺的一个重要环节。因其消耗量之大，各国科学工作者相继开发出名目众多的有机、无机高分子絮凝剂，而这些高分子絮凝剂的一个共同的特点是将水体中有机、无机污染物浓缩沉淀，达到洁净水体的目的。被沉积浓缩的污染物则转移到沉淀物中，随沉积物的脱水、外运而转移。
目前，国内外关于在废水净化处理方面取得一定的成就，对浊度、色度、COD等指标的去除具有明显的效果，但在降低水体中低浓度氮磷含量方面仍有一定的局限性。因而，探究一种新型的无机高分子絮凝剂，适用低温低浊的水体中，降低TN、TP含量，在水质处理中具有实际应用价值。
发明内容
本发明的目的在于：针对城市污水中低浓度氮磷高效去除率的技术不足，提供了一种以高比表面积的凹凸棒粘土为载体，对其进行改性与修饰，具有快速絮凝及氧化分解有机污染的凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂。
本发明采用的技术方案是这样的：一种凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法，所述无机纳米絮凝剂由凹凸棒粘土与铝、钛、镧、铈的混合溶液混合后烘干制成。
所述的步骤如下，
S1、筛选所需的半成品凹凸棒粘土；
S2、将半成品凹凸棒粘土浸泡在稀硫酸溶液中混合搅拌3～5小时；
S3、将混合液取出放入离心甩干机内，将稀盐酸溶液和凹凸棒粘土分离，分离的稀盐酸溶液可回收放入S2内重复利用；
S4、将分离出来的凹凸棒粘土用自来水冲洗至中性；
S5、将冲洗后的凹凸棒粘土再次离心脱水；
S6、将脱水后的凹凸棒粘土放入烘箱内于120℃烘干；
S7、将烘干后的凹凸棒粘土按质量比1～2∶5～6浸泡在摩尔比为1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03的铝、钛、镧、铈的混合溶液中，混合搅拌1～3小时；
S8、将混合液取出放入离心甩干机内进行脱水干燥；
S9、将离心干燥后的混合物放入红外高温炉内，由程序控制升温至380℃煅烧1～3小时；
S10、最后取出混合物，使其自然冷却至室温，即为本发明的无机纳米絮凝剂；
S11、将上述制备完成的无机纳米絮凝剂用自来水按1～2∶100的比例搅拌稀释成溶液备用。
进一步，所述的凹凸棒粘土的粒径在1～40微米之间。
进一步，所述的半成品凹凸棒粘与稀硫酸溶液的质量比为1～2∶10，其中稀盐酸溶液的浓度为5～10％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明采用的凹凸棒粘土无毒无害，属环境友好材料。本发明改性后的凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂使用成本是高分子聚丙稀铣胺絮凝剂的1/10，大大降低了污水处理的运行费用。本发明改性后的凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂具有对水体中污染物氧化分解的效果。通过数据分析本发明的无机纳米絮凝剂，具有快速高效的絮凝效果，并对水体中的污染物氧化分解率在50％以上。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明的方法步骤图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
一种凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法，所述无机纳米絮凝剂由凹凸棒粘土与铝、钛、镧、铈的混合溶液混合后烘干制成。
所述的步骤如下，
S1、筛选所需的半成品凹凸棒粘土；
S2、将半成品凹凸棒粘土浸泡在稀硫酸溶液中混合搅拌3～5小时；
S3、将混合液取出放入离心甩干机内，将稀盐酸溶液和凹凸棒粘土分离，分离的稀盐酸溶液可回收放入S2内重复利用；
S4、将分离出来的凹凸棒粘土用自来水冲洗至中性；
S5、将冲洗后的凹凸棒粘土再次离心脱水；
S6、将脱水后的凹凸棒粘土放入烘箱内于120℃烘干；
S7、将烘干后的凹凸棒粘土按质量比1～2∶5～6浸泡在摩尔比为1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03的铝、钛、镧、铈的混合溶液中，混合搅拌1～3小时；
S8、将混合液取出放入离心甩干机内进行脱水干燥；
S9、将离心干燥后的混合物放入红外高温炉内，由程序控制升温至380℃煅烧1～3小时；
S10、最后取出混合物，使其自然冷却至室温，即为本发明的无机纳米絮凝剂；
S11、将上述制备完成的无机纳米絮凝剂用自来水按1～2∶100的比例搅拌稀释成溶液备用。
优选，所述的凹凸棒粘土的粒径在1～40微米之间。
优选，所述的半成品凹凸棒粘与稀硫酸溶液的质量比为1～2∶10，其中稀盐酸溶液的浓度为5～10％。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法，其特征在于：所述无机纳米絮凝剂由凹凸棒粘土与铝、钛、镧、铈的混合溶液混合后烘干制成。
2.根据权利要求1所述的凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂制备方法，其特征在于：所述的步骤如下，
S1、筛选所需的半成品凹凸棒粘土；
S2、将半成品凹凸棒粘土浸泡在稀硫酸溶液中混合搅拌3～5小时；
S3、将混合液取出放入离心甩干机内，将稀盐酸溶液和凹凸棒粘土分离，分离的稀盐酸溶液可回收放入S2内重复利用；
S4、将分离出来的凹凸棒粘土用自来水冲洗至中性；
S5、将冲洗后的凹凸棒粘土再次离心脱水；
S6、将脱水后的凹凸棒粘土放入烘箱内于120℃烘干；
S7、将烘干后的凹凸棒粘土按质量比1～2∶5～6浸泡在摩尔比为1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03的铝、钛、镧、铈的混合溶液中，混合搅拌1～3小时；
S8、将混合液取出放入离心甩干机内进行脱水干燥；
S9、将离心干燥后的混合物放入红外高温炉内，由程序控制升温至380℃煅烧1～3小时；
S10、最后取出混合物，使其自然冷却至室温，即为本发明的无机纳米絮凝剂；
S11、将上述制备完成的无机纳米絮凝剂用自来水按1～2∶100的比例搅拌稀释成溶液备用。
3.根据权利要求2所述的凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的半成品凹凸棒粘土的粒径在1～40微米之间。
4.根据权利要求2所述的凹凸棒负载金属离子的无机纳米絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述的半成品凹凸棒粘与稀硫酸溶液的质量比为1～2∶10，其中稀盐酸溶液的浓度为5～10％。
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