CN107601593A - 一种污水处理材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种污水处理材料，包括如下重量份数的原料：蛇纹石15‑20份，明矾石6‑12份，三乙烯四胺3‑5份，聚乙烯醇10‑20份，水滑石1‑5份，乙酸乙烯酯1‑5份，膨润土6‑8份，表面活性剂1‑2份；与现有技术相比，本发明制备方法工艺简单，得到的污水处理材料对环境无污染，具有高吸附容量、高选择性、低成本的特点，具有市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种污水处理材料及其制备方法。
背景技术
目前我国年用水总量已突破6000亿立方米，人均水资源量只有2100立方米，仅为世界人均水平的28％。全国年平均缺水量500多亿立方米，三分之二的城市缺水，北方有9个省市人均占水量还不到500立方米，远不到国际规定的最低标准(1000立方米)，被列为世界贫水国之一。而随着社会经济的快速发展，目前我国污水量已经达到820亿吨，年增长为20亿吨，每天污水排放量达到2亿吨。重金属离子污水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属离子的污水，如汞、铅、镉、镍等。而且重金属离子污水占每年总污水的20-30％。由于重金属离子具有较大的毒性、高的移动性和低的中毒浓度，例如人若食用0.1g汞就会中毒死亡。重金属离子在水体中很难被微生物降解，而且在微生物中容易富集。对人类的身体健康造成严重伤害，不仅能使人体致癌、畸形、基因突变，而且在人体中无法代谢。主要是通过饮用水、皮肤接触、食物链途径直接或间接地影响人类健康。在工业废水的排放过程中，有相当程度的重金属元素沉积在天然水体中，在这些重金属离子污染物中，尤以汞、镉、铬、铅的毒性最大。如汞在重金属离子污染中毒性最大的元素。无机汞盐和有机汞化合物对人体都有危害。不过它们对人体的作用并不相同。无机汞盐产生毒性的根本原因是汞离子与酶蛋白相结合，抑制各种酶的活性，使细胞的正常功能发生障碍。而有机汞化合物以甲基汞毒性最大，因为它在脂肪中有溶解度比在水中大，进入人体后几乎可全部吸收，又不易排出体外，积累在体内侵入神经中枢系统，破坏脑血管，表现为四肢麻木、语言失常、视野缩小、听觉失灵等。如日本的水俣病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用变成有机汞后造成的；又如痛痛病，是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，损害了人体健康。重金属离子对人体的伤害极大。所以水体重金属离子污染已经成为全球问题。因此，如何快速、高效地去除水中重金属离子成为水污染控制领域迫切需要解决的问题，具有重要的环保意义。
公开号为104722272A的专利公开了一种新型废水污水处理吸附材料及其制备工艺方法，该发明包括膨润土有机改性、膨润土固定化和连续化处理含酚工业废水三个部分，此发明如果污水中离子浓度过高会压缩膨润土颗粒双电层，抑制膨润土的分散和扩散，甚至使膨润土产生凝聚和聚结，因此不能有效的应用于污水处理，效果不佳、成本较高。
公开号为103601433A的专利公开了一种制备污水处理用高效除磷材料的方法，该发明材料制备包括以下步骤(1)将粘土、普通水泥、熟石灰和油页岩渣在105℃下干燥12-24小时；(2)将步骤(1)干燥后的粘土120-180克、普通水泥40-60克、熟石灰80-120克和油页岩80-120克，加水190-280ml，利用曝气装置通入0.2L/min空气，充分搅拌10-25分钟，即获得混合物；(3)放入造粒机制成粒径为3.5-4.5mm颗粒；(4)在105℃干燥12-24小时，即获得污水处理用高效除磷材料，此发明对重金属离子吸附性较差对污水处理效果不佳，制备工艺复杂。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种污水处理材料及其制备方法，本发明制备方法工艺简单，得到的污水处理材料对环境无污染，可有效的应用于池塘、游泳池等公共场所的污水处理，具有高吸附容量、高选择性、低成本的特点，具有市场应用前景。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种污水处理材料，包括如下重量份数的原料：蛇纹石15-20份，明矾石6-12份，三乙烯四胺3-5份，聚乙烯醇10-20份，水滑石1-5份，乙酸乙烯酯1-5份，膨润土6-8份，表面活性剂1-2份。
作为本发明进一步优选,包括如下重量份数的原料：蛇纹石18份，明矾石9份，三乙烯四胺4份，聚乙烯醇15份，水滑石3份，乙酸乙烯酯3份，膨润土7份，表面活性剂1.5份。
作为本发明进一步优选,表面活性剂为磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、氯化铵中的一种或几种的混合物。
本发明提供一种污水处理材料的制备方法，包括以下步骤：
将蛇纹石15-20份，明矾石6-12份，三乙烯四胺3-5份，聚乙烯醇10-20份，水滑石1-5份，乙酸乙烯酯1-5份，膨润土6-8份，表面活性剂1-2份混合均匀后加入锥形双螺杆挤出机，挤出机从喂料口到摸头一区温度200-230℃，二区温度210-230℃，三区温度220-240℃，四区温度210-220℃，五区温度200-220℃，六区温度180-190℃，停留时间为2-5min，主机转速为100-200rpm，压力为21-25MPa，最后挤出冷却后、干燥切粒得到污水处理材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备方法工艺简单，得到的污水处理材料对环境无污染，具有高吸附容量、高选择性、低成本的特点，具有市场应用前景。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
将蛇纹石15份，明矾石6份，三乙烯四胺3份，聚乙烯醇10份，水滑石1份，乙酸乙烯酯1份，膨润土6份，磷酸乙二胺1份混合均匀后加入锥形双螺杆挤出机，挤出机从喂料口到摸头一区温度200℃，二区温度210℃，三区温度220℃，四区温度210℃，五区温度200℃，六区温度180℃，停留时间为2min，主机转速为100rpm，压力为21MPa，最后挤出冷却后、干燥切粒得到污水处理材料。
实施例2
将蛇纹石18份，明矾石9份，三乙烯四胺4份，聚乙烯醇15份，水滑石3份，乙酸乙烯酯3份，膨润土7份，磷酸丙二胺1.5份混合均匀后加入锥形双螺杆挤出机，挤出机从喂料口到摸头一区温度210℃，二区温度220℃，三区温度230℃，四区温度215℃，五区温度210℃，六区温度185℃，停留时间为3min，主机转速为150rpm，压力为23MPa，最后挤出冷却后、干燥切粒得到污水处理材料。
实施例3
将蛇纹石20份，明矾石12份，三乙烯四胺5份，聚乙烯醇20份，水滑石5份，乙酸乙烯酯5份，膨润土8份，氯化铵2份混合均匀后加入锥形双螺杆挤出机，挤出机从喂料口到摸头一区温度230℃，二区温度230℃，三区温度240℃，四区温度220℃，五区温度220℃，六区温度190℃，停留时间为5min，主机转速为200rpm，压力为25MPa，最后挤出冷却后、干燥切粒得到污水处理材料。
对比实施例1
将蛇纹石10份，明矾石3份，三乙烯四胺1份，聚乙烯醇5份，水滑石0.5份，乙酸乙烯酯0.5份，膨润土2份，氯化铵0.5份混合均匀后加入锥形双螺杆挤出机，挤出机从喂料口到摸头一区温度150℃，二区温度180℃，三区温度200℃，四区温度205℃，五区温度190℃，六区温度170℃，停留时间为1min，主机转速为80rpm，压力为15MPa，最后挤出冷却后、干燥切粒得到污水处理材料。
对比实施例2
将蛇纹石25份，明矾石15份，三乙烯四胺10份，聚乙烯醇25份，水滑石10份，乙酸乙烯酯8份，膨润土15份，氯化铵5份混合均匀后加入锥形双螺杆挤出机，挤出机从喂料口到摸头一区温度250℃，二区温度240℃，三区温度260℃，四区温度230℃，五区温度240℃，六区温度200℃，停留时间为10min，主机转速为250rpm，压力为30MPa，最后挤出冷却后、干燥切粒得到污水处理材料。
将实施例与对比实施例制得的污水处理材料通过测试同一污水得出如表一所示数据
表一
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比实施例1 | 对比实施例2 |
| Cd2+去除率(％) | 93.1 | 94.1 | 93.4 | 76.1 | 77.7 |
| Pb2+去除率(％) | 96.4 | 95.4 | 96.4 | 66.9 | 86.5 |
| Ni2+去除率(％) | 94.2 | 95.6 | 94.7 | 55.8 | 74.3 |
| Hg2+去除率(％) | 98.7 | 92.8 | 97.6 | 57.6 | 73.8 |
| Cu2+去除率(％) | 91.7 | 96.6 | 95.3 | 54.4 | 54.8 |
| 吸附容量 | 590mg/g | 610mg/g | 720mg/g | 150mg/g | 160mg/g |
由以上数据对比可知本发明得到的污水处理材料具有高吸附性，高选择性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种污水处理材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：蛇纹石15-20份，明矾石6-12份，三乙烯四胺3-5份，聚乙烯醇10-20份，水滑石1-5份，乙酸乙烯酯1-5份，膨润土6-8份，表面活性剂1-2份。
2.根据权利要求1所述一种污水处理材料，其特征在于,包括如下重量份数的原料：蛇纹石18份，明矾石9份，三乙烯四胺4份，聚乙烯醇15份，水滑石3份，乙酸乙烯酯3份，膨润土7份，表面活性剂1.5份。
3.根据权利要求1或2所述一种污水处理材料，其特征在于,表面活性剂为磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、氯化铵中的一种或几种的混合物。
4.一种污水处理材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将蛇纹石15-20份，明矾石6-12份，三乙烯四胺3-5份，聚乙烯醇10-20份，水滑石1-5份，乙酸乙烯酯1-5份，膨润土6-8份，表面活性剂1-2份混合均匀后加入锥形双螺杆挤出机，挤出机从喂料口到摸头一区温度200-230℃，二区温度210-230℃，三区温度220-240℃，四区温度210-220℃，五区温度200-220℃，六区温度180-190℃，停留时间为2-5min，主机转速为100-200rpm，压力为21-25MPa，最后挤出冷却后、干燥切粒得到污水处理材料。
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