CN105692834A - 一种复合型净水剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合型净水剂的制备方法，该复合型净水剂的原料按如下重量份配比：纳米管-纳米银-聚氯化铝材料33-37、分子共振粉9-12、聚丙烯酰胺5-8，高铁酸钾12-15。本发明具有如下技术有效果：（1）混凝效果优异、产品稳定性好，絮凝净化效果好。（2）无毒无污染，在水中可自然分解，大大降低了二次生化污染；能明显降低废水的BOD和COD，极大提高了造纸废水回收利用率。

Description

一种复合型净水剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合型净水剂的制备方法。
背景技术
随着城市化和经济社会发展，土地被大量占用，非农业灌溉用水需求在急剧增加，农业与工业、农村与城市、生产与生活、生产与生态等诸多用水矛盾进一步加剧。尽管中国采取了最严格的耕地保护措施，但大量的农田和农业灌溉水源被城市和工业占用，耕地资源减少的势头难以逆转，水资源短缺的压力进一步增大。
对于在这种水资源短缺，水污染又严重的情况下，我们需要对被污染的水进行处理，使这些被污染的水处理后能重新被利用。水的净化处理是废水处理中的关键环节之一，能够去浊除污，减少污水后续处理的污染负荷。而絮凝剂是决定净化处理效果的关键因素，对后续流程运行的状况、最终出水水质和成本费用等均有重要的影响。净水剂按照其化学成分总体可分为无机净水剂和有机净水剂两类。市场上净水剂的种类很多，但是现有的净水剂对于污水的处理效果不是很好。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种复合型净水剂的制备方法。本发明产率高，能降解水中的有害物质，，絮凝净化效果好，利用本发明的复合材料，在较小的投药量下，均能明显降低废水的SS和COD。
为实现上述目的，本发明提供一种复合型净水剂的制备方法，该复合型净水剂的原料按如下重量份配比：纳米管-纳米银-聚氯化铝材料33-37、分子共振粉9-12、聚丙烯酰胺5-8，高铁酸钾12-15，该方法包括如下步骤：
(1)按照上述重量份配比准备原料；
(2)均质混合，将纳米管-纳米银-聚氯化铝材料、分子共振粉放入高速均混机中混合，一定时间后在1000倍显微镜下观察混合粒度分布，混均度高于98%为合格;
(3)在球磨机内装入聚丙烯酰胺，高铁酸钾，开机30分钟，在上述时间后分批加入(2)步骤所述的已混均的物料，球磨60-90分钟，得到净水剂；
其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝材料，由如下工艺制得，其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝原料中，碳纳米管、纳米银和聚氯化铝的质量比为(10-20)：1：(15-25)：
(11)将碳纳米管加入包括碱和表面活性剂的混合溶液中，210-220℃反应6h，纯化，得表面功能化的碳纳米管；
(12)在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:(2-4)的水和乙二醇的混合溶剂中，持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，然后加入硼氢化钠，再加入纳米银；在室温条件下，将步骤(1)制得的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应6-10h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得吸附纳米银的碳纳米管；
(13)在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:(2-4)的水和乙二醇的混合溶剂中，持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，然后加入硼氢化钠，再加入聚氯化铝；40-60℃下，将步骤(2)制得的吸附纳米银的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应20-30h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得碳纳米管-纳米银-聚氯化铝。
其中，所述分子共振粉是把重量比30%-60%的碳、25%-35%的白云石和5%-35%的碳酸钙，，经真空搅拌，将搅拌后的混合原料制成颗粒状，置于无氧炉中烧，在1100℃-1250℃的温度条件，烧制8-12小时得到。
优选的，步骤(11)中，所述混合溶液中，碱的重量百分比浓度为2-3％，表面活性剂的重量百分比浓度是1-2％；碳纳米管与混合溶液的质量比为1:(100-150)；所述表面活性剂为质量比1:(3-5)的十二烷基硫酸钠和失水山梨醇酯的混合物；
步骤(12)中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.003-0.005mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.01-0.02mol/L；
步骤(13)中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.003-0.005mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.01-0.02mol/L。
有益效果
（1）混凝效果优异、产品稳定性好，絮凝净化效果好。
（2）无毒无污染，在水中可自然分解，大大降低了二次生化污染；能明显降低废水的BOD和COD，极大提高了造纸废水回收利用率。
具体实施方式
实施例一
本实施例的该复合型净水剂的原料按如下重量份配比：纳米管-纳米银-聚氯化铝材料33、分子共振粉9、聚丙烯酰胺5，高铁酸钾12。
按照上述重量份配比准备原料；均质混合，将纳米管-纳米银-聚氯化铝材料、分子共振粉放入高速均混机中混合，一定时间后在1000倍显微镜下观察混合粒度分布，混均度高于98%为合格;在球磨机内装入聚丙烯酰胺，高铁酸钾，开机30分钟，在上述时间后分批加入所述的已混均的物料，球磨60分钟，得到净水剂。
其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝材料，由如下工艺制得，其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝原料中，碳纳米管、纳米银和聚氯化铝的质量比为10：1：15。
将碳纳米管加入包括碱和表面活性剂的混合溶液中，混合溶液中，碱的重量百分比浓度为2％，表面活性剂的重量百分比浓度是1％，210℃反应6h，纯化，得表面功能化的碳纳米管。
在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:2的水和乙二醇的混合溶剂中，持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.003mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.01mol/L；碳纳米管与混合溶液的质量比为1:100；所述表面活性剂为质量比1:3的十二烷基硫酸钠和失水山梨醇酯的混合物。然后加入纳米银；在室温条件下，将制得的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应6h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得吸附纳米银的碳纳米管。
在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:2的水和乙二醇的混合溶剂中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.003mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.01mol/L；持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，然后加入硼氢化钠，再加入聚氯化铝；40℃下，将制得的吸附纳米银的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应20h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得碳纳米管-纳米银-聚氯化铝。
其中，所述分子共振粉是把重量比30%的碳、35%的白云石和35%的碳酸钙，经真空搅拌，将搅拌后的混合原料制成颗粒状，置于无氧炉中烧，在1250℃的温度条件，烧制8小时得到。
实施例二
本实施例的该复合型净水剂的原料按如下重量份配比：纳米管-纳米银-聚氯化铝材料37、分子共振粉12、聚丙烯酰胺8，高铁酸钾15。
按照上述重量份配比准备原料；均质混合，将纳米管-纳米银-聚氯化铝材料、分子共振粉放入高速均混机中混合，一定时间后在1000倍显微镜下观察混合粒度分布，混均度高于98%为合格;在球磨机内装入聚丙烯酰胺，高铁酸钾，开机30分钟，在上述时间后分批加入所述的已混均的物料，球磨90分钟，得到净水剂。
其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝材料，由如下工艺制得，其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝原料中，碳纳米管、纳米银和聚氯化铝的质量比为20：1：25
将碳纳米管加入包括碱和表面活性剂的混合溶液中，混合溶液中，碱的重量百分比浓度为3％，表面活性剂的重量百分比浓度是2％，220℃反应6h，纯化，得表面功能化的碳纳米管；
在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:4的水和乙二醇的混合溶剂中，持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.005mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.02mol/L；碳纳米管与混合溶液的质量比为1:150；所述表面活性剂为质量比1:5的十二烷基硫酸钠和失水山梨醇酯的混合物。然后加入纳米银；在室温条件下，将制得的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应10h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得吸附纳米银的碳纳米管。
在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:4的水和乙二醇的混合溶剂中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.005mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.02mol/L；持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，然后加入硼氢化钠，再加入聚氯化铝；60℃下，将制得的吸附纳米银的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应30h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得碳纳米管-纳米银-聚氯化铝。
其中，所述分子共振粉是把重量比60%的碳、35%的白云石和5%的碳酸钙，经真空搅拌，将搅拌后的混合原料制成颗粒状，置于无氧炉中烧，在1250℃的温度条件，烧制12小时得到。
对比例
从市场上购得的有净水剂。
将具体实施例一、二及市场的净水剂进行对比测试，结果如下：
污水BOD mg/L 污水COD mg/L 净水剂用量mg/L 出水BOD 去除率 出水COD去除率
实施例一 731 487 100 94.4% 94.1%
实施例二 731 487 100 95.2% 94.8%
对比例 731 487 100 75.3% 69.7%
通过上述数据的对比，本发明的具体实施例一、二与市场销售的有机废水净水剂产品进行对比，其中的本发明的COD去除率、SS去除率明显高于现有产品，对污水的处理得到大幅度的提升。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种复合型净水剂的制备方法，该复合型净水剂的原料按如下重量份配比：纳米管-纳米银-聚氯化铝材料33-37、分子共振粉9-12、聚丙烯酰胺5-8，高铁酸钾12-15，该方法包括如下步骤：
(1)按照上述重量份配比准备原料；
(2)均质混合，将纳米管-纳米银-聚氯化铝材料、分子共振粉放入高速均混机中混合，一定时间后在1000倍显微镜下观察混合粒度分布，混均度高于98%为合格;
(3)在球磨机内装入聚丙烯酰胺，高铁酸钾，开机30分钟，在上述时间后分批加入(2)步骤所述的已混均的物料，球磨60-90分钟，得到净水剂；
其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝材料，由如下工艺制得，其中，纳米管-纳米银-聚氯化铝原料中，碳纳米管、纳米银和聚氯化铝的质量比为(10-20)：1：(15-25)：
(11)将碳纳米管加入包括碱和表面活性剂的混合溶液中，210-220℃反应6h，纯化，得表面功能化的碳纳米管；
(12)在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:(2-4)的水和乙二醇的混合溶剂中，持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，然后加入硼氢化钠，再加入纳米银；在室温条件下，将步骤(1)制得的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应6-10h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得吸附纳米银的碳纳米管；
(13)在磁力搅拌条件下，首先将聚乙烯吡咯烷酮加入到体积比为1:(2-4)的水和乙二醇的混合溶剂中，持续搅拌直至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，然后加入硼氢化钠，再加入聚氯化铝；40-60℃下，将步骤(2)制得的吸附纳米银的碳纳米管完全浸渍于溶液中反应20-30h，去离子水清洗，真空干燥处理，即得碳纳米管-纳米银-聚氯化铝；
其中，所述分子共振粉是把重量比30%-60%的碳、25%-35%的白云石和5%-35%的碳酸钙，，经真空搅拌，将搅拌后的混合原料制成颗粒状，置于无氧炉中烧，在1100℃-1250℃的温度条件，烧制8-12小时得到。
2.如权利要求1所述的方法，步骤(11)中，所述混合溶液中，碱的重量百分比浓度为2-3％，表面活性剂的重量百分比浓度是1-2％；碳纳米管与混合溶液的质量比为1:(100-150)；所述表面活性剂为质量比1:(3-5)的十二烷基硫酸钠和失水山梨醇酯的混合物；
步骤(12)中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.003-0.005mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.01-0.02mol/L；
步骤(13)中，溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.003-0.005mol/L，硼氢化钠的摩尔浓度为0.01-0.02mol/L。
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