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一种含油废水处理材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含油废水处理材料，其包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇20~35份、改性凹凸棒土15~30份、膨胀蛭石粉5~20份、玻璃微珠3~10份、疏水改性木质素纤维3~10份、多孔型羟基磷灰石粉2~8份、硅酸钠3~5份、聚硅酸铝5~10份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）10~20份；所述的改性凹凸棒土为乙酸‑三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土；本发明同时公开了一种含油废水处理材料的制备方法。本发明的含油废水处理材料原料具有良好的疏水性，经合理的复配，产生协效吸附絮凝作用，吸附絮凝速度快，沉淀效果好，而且以吸附絮凝原理进行污染物清除，无能量耗损，低碳环保。

Description

一种含油废水处理材料及制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理材料技术领域，具体涉及一种用于含油废水处理的污水处理材料及制备方法。
背景技术
含油废水主要为石油、石化、机械加工、钢铁、焦化等行业的加工生产过程中产生的，以及人们厨房用水过程中产生的，在废水中，油类污染物质含量较高。油类污染物质在废水中通常以浮上油、分散油及乳化油的形式存在。
含油废水的排放会对人类、动植物乃至整个生态系统产生不良的影响。油类物质对环境的影响是多方面的，譬如污染水体，在水面上形成油膜，阻碍水体复氧作用，水体由于溶解氧的减少，藻类光合作用受到限制，影响其正常生长甚至死亡，使水体变臭，破坏水资源的利用价值；油类会抑制水鸟产卵和孵化，严重时对水鸟的生存产生重大影响；油类可黏附在鱼鳃上，可使鱼窒息，黏附在藻类、浮游生物上，可使它们死亡；用含油废水灌溉农田，油分及衍生物会覆盖在土壤和植物的表面，堵塞土壤孔隙，阻止空气渗入，使土壤和微生物不能正常的进行新陈代谢，严重时会造成农作物减产或死亡，油分在土壤中向下迁移，还可能会造成严重的地下水污染。而对于企业来讲，含油的废水会在管道设备和工艺设施中与废水中悬浮颗粒、氧化铁皮一起沉降，形成较大黏性的油泥团，造成管道和设备的堵塞，影响生产的正常进行。
因此，对于含油废水须要进行污水处理且达到排放标准后进行排放。现有的含油废水多采用上浮法实现油水分离，但此方法出水含油量高，容易造成排放不达标；而且处理方法耗能高，进而造成生产成本的提升，这进一步加剧了“偷排”现象的发生。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种基于吸附原理进行含油废水处理的污水处理材料及其制备方法，污水处理达到国家排放标准，节能环保。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇20~35份、改性凹凸棒土15~30份、膨胀蛭石粉5~20份、玻璃微珠3~10份、疏水改性木质素纤维3~10份、多孔型羟基磷灰石粉2~8份、硅酸钠3~5份、聚硅酸铝5~10份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）10~20份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法：取粒度为50-300目的凹凸棒土用去离子水水浴超声，并100℃烘干，用乙酸作为催化剂，三氟丙基三甲氧基硅烷为改性剂进行表面改性，处理温度为80℃，时间2h；经乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性后的凹凸棒土具有良好的亲油疏水性。
进一步地，所述疏水改性木质素纤维的制备方法：取0.1-3mm长的木质素纤维置于硫酸和乙醇的混合液中，于80℃下混合改性反应60min，实验反应完成后，分离木质素纤维和反应液体，用水冲洗纤维，然后于50℃下烘干，所述木质素纤维、硫酸和乙醇的质量比为1：10：30。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动12~18min；依次加入疏水改性木质素纤维、改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌20~30min；加入剩余原料并高速搅拌10~15min既得含油废水处理材料。
与现有技术相比，本发明具备的优点：本发明的含油废水处理材料原料具有良好的疏水性，经合理的复配，产生协效吸附絮凝作用，对含油废水中的有机污染物进行处理，处理后的水质达到国家排放标准；本发明的含油废水处理材料具有良好的吸附特性和化学稳定性，耐热且较耐酸碱，可适用范围广；本发明的含油废水处理材料对废水的处理效率高，吸附絮凝速度快，沉淀效果好，而且以吸附絮凝原理进行污染物清除，无能量耗损，低碳环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇30份、改性凹凸棒土20份、膨胀蛭石粉12份、玻璃微珠6份、疏水改性木质素纤维6份、多孔型羟基磷灰石粉5份、硅酸钠4份、聚硅酸铝8份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）15份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法：取粒度为50-300目的凹凸棒土用去离子水水浴超声，并100℃烘干，用乙酸作为催化剂，三氟丙基三甲氧基硅烷为改性剂进行表面改性，处理温度为80℃，时间为2h；经乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性后的凹凸棒土具有良好的亲油疏水性。
进一步地，所述疏水改性木质素纤维的制备方法：取0.1-3mm长的木质素纤维置于硫酸和乙醇的混合液中，于80℃下混合改性反应60min，实验反应完成后，分离木质素纤维和反应液体，用水冲洗纤维，然后于50℃下烘干，所述木质素纤维、硫酸和乙醇的质量比为1：10：30。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动15min；依次加入疏水改性木质素纤维、改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌25min；加入剩余原料并高速搅拌10min既得含油废水处理材料。
实施例2：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇20份、改性凹凸棒土15份、膨胀蛭石粉5份、玻璃微珠3份、疏水改性木质素纤维3份、多孔型羟基磷灰石粉2份、硅酸钠3份、聚硅酸铝5份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）10份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法以及疏水改性木质素纤维的制备方法同实施例1。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动12min；依次加入疏水改性木质素纤维、改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌20min；加入剩余原料并高速搅拌10min既得含油废水处理材料。
实施例3：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇35份、改性凹凸棒土30份、膨胀蛭石粉20份、玻璃微珠10份、疏水改性木质素纤维10份、多孔型羟基磷灰石粉8份、硅酸钠5份、聚硅酸铝10份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）20份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法以及疏水改性木质素纤维的制备方法同实施例1。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动18min；依次加入疏水改性木质素纤维、改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌30min；加入剩余原料并高速搅拌15min既得含油废水处理材料。
实施例4：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇20份、改性凹凸棒土30份、膨胀蛭石粉5份、玻璃微珠10份、疏水改性木质素纤维3份、多孔型羟基磷灰石粉8份、硅酸钠3份、聚硅酸铝10份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）10份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法以及疏水改性木质素纤维的制备方法同实施例1。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动15min；依次加入疏水改性木质素纤维、改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌25min；加入剩余原料并高速搅拌12min既得含油废水处理材料。
实施例5：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇25份、改性凹凸棒土25份、膨胀蛭石粉10份、玻璃微珠8份、疏水改性木质素纤维5份、多孔型羟基磷灰石粉6份、硅酸钠4份、聚硅酸铝8份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）15份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法以及疏水改性木质素纤维的制备方法同实施例1。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动15min；依次加入疏水改性木质素纤维、改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌25min；加入剩余原料并高速搅拌12min既得含油废水处理材料。
对比例1：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇30份、膨胀蛭石粉12份、玻璃微珠6份、疏水改性木质素纤维6份、多孔型羟基磷灰石粉5份、硅酸钠4份、聚硅酸铝8份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）15份。
进一步地，所述疏水改性木质素纤维的制备方法同实施例1。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动15min；依次加入疏水改性木质素纤维、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌25min；加入剩余原料并高速搅拌10min既得含油废水处理材料。
对比例2：一种含油废水处理材料，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇30份、改性凹凸棒土20份、膨胀蛭石粉12份、玻璃微珠6份、多孔型羟基磷灰石粉5份、硅酸钠4份、聚硅酸铝8份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）15份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法同实施例1。
所述的一种含油废水处理材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动15min；依次加入改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌25min；加入剩余原料并高速搅拌10min既得含油废水处理材料。
为了测试本发明的废水处理材料对含油废水的处理效果，将实施例1-5及对比例1、2所得的材料对1L含油废水水样（mg/L）进行处理，具体结果如下表所示：
处理材料 投入量 石油类 COD BOD 硫化物 SS
水样 - 52.0 523 57 38 91
实施例1 200 0.7 15 12 未检出 14
实施例2 200 1.1 21 18 未检出 19
实施例3 200 1.0 20 15 未检出 19
实施例4 200 1.2 21 11 未检出 20
实施例5 200 0.8 14 13 未检出 15
对比例1 200 2.1 25 27 未检出 17
对比例2 200 2.4 23 26 2.2 18
从上表的测试结果可知，本发明的污水处理材料对含油废水具有良好的处理效果，通过设置对比例可知（对比例的其他实验条件与实施例1相同），改性凹凸棒土和疏水改性木质素纤维对含油废水中的石油类有机物具有较明显的清除效果，而且疏水改性木质素纤维对废水中的硫化物亦具有良好的处理效果。
以上所述仅为本发明较佳实施例，凡依照本发明申请专利范围所做的均等变化或修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种含油废水处理材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇20~35份、改性凹凸棒土15~30份、膨胀蛭石粉5~20份、玻璃微珠3~10份、疏水改性木质素纤维3~10份、多孔型羟基磷灰石粉2~8份、硅酸钠3~5份、聚硅酸铝5~10份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）10~20份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
2. 根据权利要求1所述的一种含油废水处理材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇30份、改性凹凸棒土20份、膨胀蛭石粉12份、玻璃微珠6份、疏水改性木质素纤维6份、多孔型羟基磷灰石粉5份、硅酸钠4份、聚硅酸铝8份、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）15份；所述的改性凹凸棒土为乙酸-三氟丙基三甲氧基硅烷表面改性凹凸棒土。
3. 根据权利要求1或2所述的一种含油废水处理材料，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制备方法：取粒度为50-300目的凹凸棒土用去离子水水浴超声，并100℃烘干，用乙酸作为催化剂，三氟丙基三甲氧基硅烷为改性剂进行表面改性，处理温度为80℃，时间2h。
4. 根据权利要求1或2所述的一种含油废水处理材料，其特征在于，所述疏水改性木质素纤维的制备方法：取0.1-3mm长的木质素纤维置于硫酸和乙醇的混合液中，于80℃下混合改性反应60min，实验反应完成后，分离木质素纤维和反应液体，用水冲洗纤维，然后于50℃下烘干，所述木质素纤维、硫酸和乙醇的质量比为1：10：30。
5. 权利要求1或2所述的一种含油废水处理材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照所述的重量份数备取原料；将膨胀蛭石粉和多孔型羟基磷灰石粉置于容器中超声震动12~18min；依次加入疏水改性木质素纤维、改性凹凸棒土、玻璃微珠和聚硅酸铝，并低速搅拌20~30min；加入剩余原料并高速搅拌10~15min既得含油废水处理材料。
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