CN106495306A - 一种环保水处理材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保水处理材料及其制备方法,上述环保水处理材料，由包含以下重量份的组分制成：聚乙烯醇45‑60份、蒙脱土6‑8份、电气石粉3‑6份、聚铝硅氧烷2‑3份、硫酸钙1‑2份、乙醇胺1‑2份、硫酸0.8‑1.5份和锆酸钠0.4‑0.8份。本发明还提供了一种环保水处理材料的制备方法。

Description

一种环保水处理材料及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理材料领域，特别涉及一种环保水处理材料及其制备方法。
背景技术
污水处理方法包括物理法、膜过滤法、气浮法、化学法、电化学法、生物化学法等。上述方法均无法单独实现对废水的处理，其中，而以物理法和化学法结合最为常见，而物理法中最常用的为吸附法。在吸附法中，均需用到吸附剂，而石墨烯作为一种多孔材料，因其力学、量子力学和电学特性，在质量、导电性能、导热性、分散性和稳定性方面，都有着其特殊的优势，使其在水处理方面具有很大的潜力。
中国专利CN104275164A公开了一种废水处理用氧化石墨烯多孔复合材料，通过氧化石墨烯、层状硅酸盐和明胶制备得到氧化石墨烯多孔复合材料能用于水体中的物质吸附，但该废水处理用氧化石墨烯多孔复合材料其吸附率有限且性能稳定性不佳。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种环保水处理材料及其制备方法。本发明制得的环保水处理材料具有稳定性好、见效快、无二次污染等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种环保水处理材料，由包含以下重量份的组分制成：
聚乙烯醇 45-60份，
蒙脱土 6-8份，
电气石粉 3-6份，
聚铝硅氧烷 2-3份，
硫酸钙 1-2份，
乙醇胺 1-2份，
硫酸 0.8-1.5份，
锆酸钠 0.4-0.8份。
所述组分还包括十八烷醇0-1重量份。
所述组分还包括活性炭纤维0-1.5重量份。
所述活性炭纤维的直径为24-50纳米。
所述组分还包括聚赖氨酸和硼砂的混合物0-1重量份。
所述聚赖氨酸和硼砂的混合物中聚赖氨酸和硼砂的质量比为1:2。
一种环保水处理材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取聚乙烯醇45-60重量份、聚铝硅氧烷2-3重量份、硫酸钙1-2重量份、乙醇胺1-2重量份、硫酸0.8-1.5重量份、十八烷醇0-1重量份、活性炭纤维0-1.5重量份、聚赖氨酸和硼砂的混合物0-1重量份，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声10-20分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土6-8重量份、电气石粉3-6重量份和锆酸钠0.4-0.8重量份，倒入反应釜中，搅拌10-20分钟，反应 2-3小时，得到环保水处理材料。
所述反应温度为120-150℃、反应压力为5-8MPa。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明制得的环保水处理材料以聚乙烯醇为主要原料，通过加入蒙脱土、电气石粉、聚铝硅氧烷、硫酸钙、乙醇胺、硫酸和锆酸钠制得的环保水处理材料，该材料具有良好的沉降和絮凝功能，具有沉降速度快、性能稳定性好等优点。
（2）本发明还通过加入十八烷醇提高了材料的稳定性，使其在长期放置后仍具有良好的水处理效果。
（3）本发明还通过加入活性炭纤维提高了材料的比表面积，增加了材料的吸附性能。
（4）本发明还通过加入聚赖氨酸和硼砂的混合物赋予了材料一定的抗菌效果，且提高了材料的沉降和絮凝性能。
（5）本发明的环保水处理材料，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）称取聚乙烯醇45kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1kg、乙醇胺1kg、硫酸0.8kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声10分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土6kg、电气石粉3kg和锆酸钠0.4kg，倒入反应釜中，搅拌10分钟，在120℃、5MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、乙醇胺1.5kg、硫酸1kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg、电气石粉4kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在130℃、6MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、乙醇胺1.5kg、硫酸1kg和十八烷醇1kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg、电气石粉4kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在130℃、6MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、乙醇胺1.5kg、硫酸1kg和直径为24纳米的活性炭纤维1.5kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg、电气石粉4kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在130℃、6MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
实施例5
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、乙醇胺1.5kg、硫酸1kg和直径为50纳米的活性炭纤维1.5kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg、电气石粉4kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在130℃、6MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
实施例6
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、乙醇胺1.5kg、硫酸1kg、聚赖氨酸0.3kg和硼砂0.6kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg、电气石粉4kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在130℃、6MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、乙醇胺1.5kg、硫酸1kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在130℃、6MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、硫酸1kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg、电气石粉4kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在130℃、6MPa压力下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
对比例3
（1）称取聚乙烯醇50kg、聚铝硅氧烷2kg、硫酸钙1.5kg、乙醇胺1.5kg、硫酸1kg，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声15分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土7kg、电气石粉4kg和锆酸钠0.6kg，倒入反应釜中，搅拌15分钟，在150℃下反应 2小时，得到环保水处理材料。
制得环保水处理材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-6和对比例1-3的沉降剂用于水处理：将其用于 COD 为400mg/L、总磷含量为1.2 mg/L的污水时，沉降剂的用量为0.5mg/L即可达到良好的处理效果，浊度去除率可达 95％以上，具体请见表1。
表1
测试项目 浊度去除率(％) 重金属去除率（%） 总磷（mg/L） COD（mg/L）
实施例1 95 97 0.10 30
实施例2 95 95 0.09 28
实施例3 96 98 0.08 17
实施例4 98 98 0.05 15
实施例5 99 99 0.04 15
实施例6 99 99 0.03 14
对比例1 72 76 0.32 57
对比例2 74 74 0.33 58
对比例3 68 79 0.35 63
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 (8)

1.一种环保水处理材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚乙烯醇 45-60份，
蒙脱土 6-8份，
电气石粉 3-6份，
聚铝硅氧烷 2-3份，
硫酸钙 1-2份，
乙醇胺 1-2份，
硫酸 0.8-1.5份，
锆酸钠 0.4-0.8份。
2.根据权利要求1所述环保水处理材料，其特征在于，所述组分还包括十八烷醇0-1重量份。
3.根据权利要求1所述环保水处理材料，其特征在于，所述组分还包括活性炭纤维0-1.5重量份。
4.根据权利要求3所述环保水处理材料，其特征在于，所述活性炭纤维的直径为24-50纳米。
5.根据权利要求1所述环保水处理材料，其特征在于，所述组分还包括聚赖氨酸和硼砂的混合物0-1重量份。
6.根据权利要求5所述环保水处理材料，其特征在于，所述聚赖氨酸和硼砂的混合物中聚赖氨酸和硼砂的质量比为1:2。
7.一种环保水处理材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取聚乙烯醇45-60重量份、聚铝硅氧烷2-3重量份、硫酸钙1-2重量份、乙醇胺1-2重量份、硫酸0.8-1.5重量份、十八烷醇0-1重量份、活性炭纤维0-1.5重量份、聚赖氨酸和硼砂的混合物0-1重量份，放入三叶搅拌机中混合均匀，超声10-20分钟；
（2）加入研磨过的蒙脱土6-8重量份、电气石粉3-6重量份和锆酸钠0.4-0.8重量份，倒入反应釜中，搅拌10-20分钟，反应 2-3小时，得到环保水处理材料。
8.根据权利要求7所述环保水处理材料的制备方法，其特征在于，所述反应温度为120-150℃、反应压力为5-8MPa。
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