CN105688822A - 一种水处理砷吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水处理砷吸附剂及其制备方法，上述水处理砷吸附剂，由包含以下重量份的组分制成：聚硅酸硫酸铝38-45份、聚合硅酸铝铁20-30份、甲基三乙酰氧基硅烷4-7份、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇2-3份、3,4,5-三羟基苯甲酸1-2份、聚铝硅氧烷1-2份、吡啶-2,6-二羧酸1-2份、氟硅酸钠1-2份、甲基苯并三氮唑0.5-1份、硅铝酸镁0.5-1份和硝酸银0.02-0.8份。本发明还提供了一种水处理砷吸附剂的制备方法。

Description

一种水处理砷吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理材料领域，特别涉及一种水处理砷吸附剂及其制备方法。
背景技术
随着人口的增长和工业的发展，水资源匮乏，环境负担也不断加重，水质的好坏直接影响着环境和人们的身体健康，尤其是有机污染物，加速了水体中藻类物质的生长繁殖，使水体恶化加速，环境污染问题已经成为我国亟待解决的问题，因此，污水处理技术在生产和生活中的作用也越来越大。
目前，砷常被掺入合金、制造杀虫剂、制造药物和玻璃等，并可通过食物链或地下水、地面水进入人体或其它生物体，从而危害人类健康和整个生态环境。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种水处理砷吸附剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种水处理砷吸附剂，由包含以下重量份的组分制成：
聚硅酸硫酸铝：38-45份，聚合硅酸铝铁：20-30份，
甲基三乙酰氧基硅烷：4-7份，
双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇：2-3份，
3,4,5-三羟基苯甲酸：1-2份，聚铝硅氧烷：1-2份，
吡啶-2,6-二羧酸：1-2份，氟硅酸钠：1-2份，
甲基苯并三氮唑：0.5-1份，硅铝酸镁：0.5-1份，、
硝酸银：0.02-0.8份。
所述组分还包括硫酸铝0-1重量份。
所述组分还包括连二亚硫酸钠0-1重量份。
一种水处理砷吸附剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)称取聚硅酸硫酸铝38-45重量份、聚合硅酸铝铁20-30重量份、甲基三乙酰氧基硅烷4-7重量份、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇2-3重量份、3,4,5-三羟基苯甲酸1-2重量份、聚铝硅氧烷1-2重量份、吡啶-2,6-二羧酸1-2重量份、氟硅酸钠1-2重量份、甲基苯并三氮唑0.5-1重量份、硅铝酸镁0.5-1重量份、硝酸银0.02-0.8重量份、硫酸铝0-1重量份和连二亚硫酸钠0-1重量份，加入球磨机中研磨5-10分钟；
(2)加入高压均质机中混合20-30分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
所述高压均质机中的混合温度为90-110℃，混合压力为21-24MPa。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本发明的水处理砷吸附剂以聚硅酸硫酸铝和聚合硅酸铝铁为主要原料，通过加入甲基三乙酰氧基硅烷、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、3,4,5-三羟基苯甲酸、聚铝硅氧烷、吡啶-2,6-二羧酸、氟硅酸钠、甲基苯并三氮唑、硅铝酸镁和硝酸银，制得的水处理砷吸附剂具有良好的去污吸附能力和良好的污水净化效果。
(2)本发明的水处理砷吸附剂能有效吸附水中的砷，吸附率高，并且具有良好的稳定性，能够适用于不同PH值的污水处理。
(3)本发明的水处理砷吸附剂，其制备方法简单，易于工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
(1)称取聚硅酸硫酸铝38kg、聚合硅酸铝铁20kg、甲基三乙酰氧基硅烷4kg、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇2kg、3,4,5-三羟基苯甲酸1kg、聚铝硅氧烷1kg、吡啶-2,6-二羧酸1kg、氟硅酸钠1kg、甲基苯并三氮唑0.5kg、硅铝酸镁0.5kg、硝酸银0.02kg、硫酸铝1kg和连二亚硫酸钠1kg，加入球磨机中研磨5分钟；
(2)加入高压均质机中90℃、21MPa下混合20分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
实施例2
(1)称取聚硅酸硫酸铝38kg、聚合硅酸铝铁20kg、甲基三乙酰氧基硅烷4kg、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇2kg、3,4,5-三羟基苯甲酸1kg、聚铝硅氧烷1kg、吡啶-2,6-二羧酸1kg、氟硅酸钠1kg、甲基苯并三氮唑0.5kg、硅铝酸镁0.5kg和硝酸银0.02kg，加入球磨机中研磨5分钟；
(2)加入高压均质机中90℃、21MPa下混合20分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
实施例3
(1)称取聚硅酸硫酸铝45kg、聚合硅酸铝铁30kg、甲基三乙酰氧基硅烷7kg、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇3kg、3,4,5-三羟基苯甲酸2kg、聚铝硅氧烷2kg、吡啶-2,6-二羧酸2kg、氟硅酸钠2kg、甲基苯并三氮唑1kg、硅铝酸镁1kg、硝酸银0.8kg、硫酸铝1kg和连二亚硫酸钠1kg，加入球磨机中研磨10分钟；
(2)加入高压均质机中110℃、24MPa下混合30分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
实施例4
(1)称取聚硅酸硫酸铝45kg、聚合硅酸铝铁30kg、甲基三乙酰氧基硅烷7kg、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇3kg、3,4,5-三羟基苯甲酸1kg、聚铝硅氧烷2kg、吡啶-2,6-二羧酸1kg、氟硅酸钠2kg、甲基苯并三氮唑1kg、硅铝酸镁1kg、硝酸银0.8kg、硫酸铝1kg和连二亚硫酸钠1kg，加入球磨机中研磨10分钟；
(2)加入高压均质机中110℃、24MPa下混合30分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
实施例5
(1)称取聚硅酸硫酸铝42kg、聚合硅酸铝铁25kg、甲基三乙酰氧基硅烷5kg、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇2.5kg、3,4,5-三羟基苯甲酸1.5kg、聚铝硅氧烷1.5kg、吡啶-2,6-二羧酸1.5kg、氟硅酸钠1.5kg、甲基苯并三氮唑0.8kg、硅铝酸镁0.8kg、硝酸银0.4kg、硫酸铝0.5kg和连二亚硫酸钠0.5kg，加入球磨机中研磨8分钟；
(2)加入高压均质机中100℃、23MPa下混合25分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
对比例1
(1)称取聚硅酸硫酸铝45kg、聚合硅酸铝铁30kg、甲基三乙酰氧基硅烷7kg、3,4,5-三羟基苯甲酸2kg、聚铝硅氧烷2kg、吡啶-2,6-二羧酸2kg、甲基苯并三氮唑1kg、硅铝酸镁1kg、硝酸银0.8kg、硫酸铝1kg和连二亚硫酸钠1kg，加入球磨机中研磨10分钟；
(2)加入高压均质机中110℃、24MPa下混合30分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
对比例2
(1)称取聚硅酸硫酸铝45kg、聚合硅酸铝铁30kg、甲基三乙酰氧基硅烷7kg、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇3kg、聚铝硅氧烷2kg、吡啶-2,6-二羧酸2kg、氟硅酸钠2kg、甲基苯并三氮唑1kg、硅铝酸镁1kg、硝酸银0.8kg、硫酸铝1kg和连二亚硫酸钠1kg，加入球磨机中研磨10分钟；
(2)加入高压均质机中110℃、24MPa下混合30分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
对比例3
(1)称取聚硅酸硫酸铝45kg、聚合硅酸铝铁30kg、甲基三乙酰氧基硅烷7kg、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇3kg、3,4,5-三羟基苯甲酸2kg、聚铝硅氧烷2kg、氟硅酸钠2kg、甲基苯并三氮唑1kg、硅铝酸镁1kg、硝酸银0.8kg、硫酸铝1kg和连二亚硫酸钠1kg，加入球磨机中研磨10分钟；
(2)加入高压均质机中110℃、24MPa下混合30分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
制得水处理砷吸附剂的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-5和对比例1-3的水处理砷吸附剂用于1L的污水进行处理：污水的化学需氧量(COD)为700mg/L，总砷含量为8mg/L的生活污水中时，水处理砷吸附剂的用量为0.3g/L，具体结果请见表1。
表1
测试项目 砷离子去除率(％) COD(mg/L)
实施例1 97 21
实施例2 98 20
实施例3 99 17
实施例4 99 19
实施例5 99 18
对比例1 61 93
对比例2 65 95
对比例3 51 89
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水处理砷吸附剂，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚硅酸硫酸铝：38-45份，聚合硅酸铝铁：20-30份，
甲基三乙酰氧基硅烷：4-7份，
双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇：2-3份，
3,4,5-三羟基苯甲酸：1-2份，聚铝硅氧烷：1-2份，
吡啶-2,6-二羧酸：1-2份，氟硅酸钠：1-2份，
甲基苯并三氮唑：0.5-1份，硅铝酸镁：0.5-1份，
硝酸银：0.02-0.8份。
2.根据权利要求1所述水处理砷吸附剂，其特征在于，所述组分还包括硫酸铝0-1重量份。
3.根据权利要求1所述水处理砷吸附剂，其特征在于，所述组分还包括连二亚硫酸钠0-1重量份。
4.一种水处理砷吸附剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)称取聚硅酸硫酸铝38-45重量份、聚合硅酸铝铁20-30重量份、甲基三乙酰氧基硅烷4-7重量份、双-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇2-3重量份、3,4,5-三羟基苯甲酸1-2重量份、聚铝硅氧烷1-2重量份、吡啶-2,6-二羧酸1-2重量份、氟硅酸钠1-2重量份、甲基苯并三氮唑0.5-1重量份、硅铝酸镁0.5-1重量份、硝酸银0.02-0.8重量份、硫酸铝0-1重量份和连二亚硫酸钠0-1重量份，加入球磨机中研磨5-10分钟；
(2)加入高压均质机中混合20-30分钟，冷却至室温，得到水处理砷吸附剂。
5.根据权利要求4所述水处理砷吸附剂的制备方法，其特征在于，所述高压均质机中的混合温度为90-110℃，混合压力为21-24MPa。
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