CN108421538A - 一种含油废水的处理药剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含油废水的处理药剂及其制备方法，包括以下重量份的原料：膨润土6‑12份、蛭石粉5‑10份、聚乙烯醇4‑6份、甲酰胺1.3‑2.8份、明胶3‑6份、三色堇15‑22份、纳米石墨烯6‑8份、磁铁矿渣3‑5份、水果单宁2.4‑4份和酒石酸3.5‑5份。本发明原料来源广泛，通过对各种原料采用不同的制备工艺，再将各种原料在反应釜中反应，制备的成品用量少，对油具有良好的吸附、絮凝和沉降的作用，除油率高，可以满足人们的使用需求。

Description

一种含油废水的处理药剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体是一种含油废水的处理药剂。
背景技术
随着经济的高速发展，保护和合理利用水资源成为人们普遍关注的重要问题，城市污水处理在城市现代化建设中占据着举足轻重的地位。水污染与缺水是我国面临的严重环境问题之一。据统计，自1985年以来我国污水年排放量一直维持在350亿-400亿m3左右。我国城市污水处理率在1991年仅为3.3％，大量的污水直接排放造成全国532条河流中的82％受到不同程度的污染。大量的污水直接排放，不仅破坏生态，加剧水荒，还严重地危害着工农业的生产和人类的健康和安全。
污水处理是人们研究的重点，含油废水是工业生产过程中排出的含油类物质的废水。含油废水的来源非常广泛，除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外，还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。含油废水中所含的油类物质包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物，以及食用动植物油和脂肪类。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。
吸油材料是目前用于治理含油废水的重要材料，包括活性炭、黏土、天然纤维织物、聚丙烯纤维等，但是现有的吸油材料在吸油性能方面以及生产能力方面均满足不了废油回收以及油污染环境治理的要求，这就为人们进行污水处理带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含油废水的处理药剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种含油废水的处理药剂，包括以下重量份的原料：膨润土6-12份、蛭石粉5-10份、聚乙烯醇4-6份、甲酰胺1.3-2.8份、明胶3-6份、三色堇15-22份、纳米石墨烯6-8份、磁铁矿渣3-5份、水果单宁2.4-4份和酒石酸3.5-5份。
作为本发明进一步的方案：纳米石墨烯的粒径为16-42nm，蛭石粉的粒径为0.08-0.15mm。
作为本发明进一步的方案：水果单宁包括苹果单宁、梨子单宁、石榴单宁、柿子单宁和葡萄单宁中的至少一种。
所述含油废水的处理药剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将膨润土加入其重量3-5倍的质量分数为60-75％的乙醇水溶液中磁力搅拌均匀，将产物加入马弗炉中并且在160-180摄氏度下搅拌加热80-110分钟，冷却后得到第一混合物；
步骤二，将三色堇采用低温气流膨化处理，再采用超临界二氧化碳提取方法提取，然后进行离心分离，得到三色堇提取液，将三色堇提取液平均分为两份；
步骤三，将蛭石粉、明胶、水果单宁和聚乙烯醇在转速为150-210rpm和球料比为50-60:1的球磨机中球磨60-80分钟，边球磨边滴加一份三色堇提取液并且在3-5分钟内匀速滴加完毕，得到第二混合物；
步骤四，将磁铁矿渣粉碎至100-120目，将磁铁矿渣粉和甲酰胺加入酒石酸中并且磁力搅拌均匀，得到第三混合物；
步骤五，将纳米石墨烯加入另一份三色堇提取液中并且超声波振荡25-40分钟，得到第四混合物；
步骤六，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及第四混合物在反应釜中混合并且在60-80摄氏度以及25-40MPa的条件下反应50-70分钟，离心过滤并且将固体产物在75-90摄氏度下干燥，得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤五中超声波振荡的频率为15-18KHz，功率为480-560W。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，通过对各种原料采用不同的制备工艺，再将各种原料在反应釜中反应，制备的成品用量少，对油具有良好的吸附、絮凝和沉降的作用，除油率高，可以满足人们的使用需求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种含油废水的处理药剂，包括以下重量份的原料：膨润土6份、蛭石粉5份、聚乙烯醇4份、甲酰胺1.3份、明胶3份、三色堇15份、纳米石墨烯6份、磁铁矿渣3份、水果单宁2.4份和酒石酸3.5份。纳米石墨烯的粒径为28nm，蛭石粉的粒径为0.12mm。
所述含油废水的处理药剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将膨润土加入其重量4倍的质量分数为66％的乙醇水溶液中磁力搅拌均匀，将产物加入马弗炉中并且在168摄氏度下搅拌加热90分钟，冷却后得到第一混合物；
步骤二，将三色堇采用低温气流膨化处理，再采用超临界二氧化碳提取方法提取，然后进行离心分离，得到三色堇提取液，将三色堇提取液平均分为两份；
步骤三，将蛭石粉、明胶、水果单宁和聚乙烯醇在转速为180rpm和球料比为54:1的球磨机中球磨75分钟，边球磨边滴加一份三色堇提取液并且在3-5分钟内匀速滴加完毕，得到第二混合物；
步骤四，将磁铁矿渣粉碎至110目，将磁铁矿渣粉和甲酰胺加入酒石酸中并且磁力搅拌均匀，得到第三混合物；
步骤五，将纳米石墨烯加入另一份三色堇提取液中并且超声波振荡36分钟，得到第四混合物；
步骤六，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及第四混合物在反应釜中混合并且在66摄氏度以及36MPa的条件下反应60分钟，离心过滤并且将固体产物在78摄氏度下干燥，得到成品。
实施例2
一种含油废水的处理药剂，包括以下重量份的原料：膨润土8份、蛭石粉7.5份、聚乙烯醇4.8份、甲酰胺1.9份、明胶4份、三色堇18份、纳米石墨烯6.6份、磁铁矿渣3.5份、水果单宁2.8份和酒石酸4份。水果单宁包括苹果单宁、石榴单宁和葡萄单宁的混合物。
所述含油废水的处理药剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将膨润土加入其重量3倍的质量分数为72％的乙醇水溶液中磁力搅拌均匀，将产物加入马弗炉中并且在166摄氏度下搅拌加热96分钟，冷却后得到第一混合物；
步骤二，将三色堇采用低温气流膨化处理，再采用超临界二氧化碳提取方法提取，然后进行离心分离，得到三色堇提取液，将三色堇提取液平均分为两份；
步骤三，将蛭石粉、明胶、水果单宁和聚乙烯醇在转速为210rpm和球料比为58:1的球磨机中球磨75分钟，边球磨边滴加一份三色堇提取液并且在4分钟内匀速滴加完毕，得到第二混合物；
步骤四，将磁铁矿渣粉碎至120目，将磁铁矿渣粉和甲酰胺加入酒石酸中并且磁力搅拌均匀，得到第三混合物；
步骤五，将纳米石墨烯加入另一份三色堇提取液中并且超声波振荡35分钟，得到第四混合物；
步骤六，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及第四混合物在反应釜中混合并且在75摄氏度以及32MPa的条件下反应66分钟，离心过滤并且将固体产物在85摄氏度下干燥，得到成品。
实施例3
一种含油废水的处理药剂，包括以下重量份的原料：膨润土11份、蛭石粉9.2份、聚乙烯醇5.5份、甲酰胺2.4份、明胶4.8份、三色堇20份、纳米石墨烯7.4份、磁铁矿渣4.4份、水果单宁3.6份和酒石酸4.7份。纳米石墨烯的粒径为36nm，蛭石粉的粒径为0.1mm。
所述含油废水的处理药剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将膨润土加入其重量5倍的质量分数为70％的乙醇水溶液中磁力搅拌均匀，将产物加入马弗炉中并且在168摄氏度下搅拌加热105分钟，冷却后得到第一混合物；
步骤二，将三色堇采用低温气流膨化处理，再采用超临界二氧化碳提取方法提取，然后进行离心分离，得到三色堇提取液，将三色堇提取液平均分为两份；
步骤三，将蛭石粉、明胶、水果单宁和聚乙烯醇在转速为150rpm和球料比为54:1的球磨机中球磨76分钟，边球磨边滴加一份三色堇提取液并且在3分钟内匀速滴加完毕，得到第二混合物；
步骤四，将磁铁矿渣粉碎至120目，将磁铁矿渣粉和甲酰胺加入酒石酸中并且磁力搅拌均匀，得到第三混合物；
步骤五，将纳米石墨烯加入另一份三色堇提取液中并且超声波振荡30分钟，超声波振荡的频率为16KHz，功率为540W，得到第四混合物；
步骤六，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及第四混合物在反应釜中混合并且在75摄氏度以及33MPa的条件下反应60分钟，离心过滤并且将固体产物在88摄氏度下干燥，得到成品。
实施例4
一种含油废水的处理药剂，包括以下重量份的原料：膨润土12份、蛭石粉10份、聚乙烯醇6份、甲酰胺2.8份、明胶6份、三色堇22份、纳米石墨烯8份、磁铁矿渣5份、水果单宁4份和酒石酸5份。纳米石墨烯的粒径为24nm，蛭石粉的粒径为0.15mm。水果单宁包括苹果单宁、梨子单宁、石榴单宁、柿子单宁和葡萄单宁的混合物。
所述含油废水的处理药剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将膨润土加入其重量3倍的质量分数为72％的乙醇水溶液中磁力搅拌均匀，将产物加入马弗炉中并且在175摄氏度下搅拌加热110分钟，冷却后得到第一混合物；
步骤二，将三色堇采用低温气流膨化处理，再采用超临界二氧化碳提取方法提取，然后进行离心分离，得到三色堇提取液，将三色堇提取液平均分为两份；
步骤三，将蛭石粉、明胶、水果单宁和聚乙烯醇在转速为210rpm和球料比为60:1的球磨机中球磨75分钟，边球磨边滴加一份三色堇提取液并且在4分钟内匀速滴加完毕，得到第二混合物；
步骤四，将磁铁矿渣粉碎至120目，将磁铁矿渣粉和甲酰胺加入酒石酸中并且磁力搅拌均匀，得到第三混合物；
步骤五，将纳米石墨烯加入另一份三色堇提取液中并且超声波振荡34分钟，超声波振荡的频率为18KHz，功率为560W，得到第四混合物；
步骤六，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及第四混合物在反应釜中混合并且在80摄氏度以及34MPa的条件下反应65分钟，离心过滤并且将固体产物在85摄氏度下干燥，得到成品。
对比例1
除不含有三色堇，其余原料和制备方法均与实施例3相同。
对比例2
采用现有产品作为对比例2。
模拟含油废水:实验选取的含油污水均为自制模拟含油水样。具体过程如下：称取0.5g脱水原油(水分含量＜0.1％)和0.6g十二烷基苯磺酸钠置于烧杯中，量取1000mL的自来水倒入烧杯，放置在恒温搅拌装置中以2500r/min的转速搅拌3h，当溶液混合均匀后即为所配置的含油水样，水样的含油量为500mg/L，分别将实施例1-4的产品以及对比例1-2的产品用于废水处理，实施例1-4产品的用量为60mg/L，对比例1的用量为80mg/L，对比例2的用量为120mg/L，处理结果见表1。
表1
从表1中可以看出，实施例1-4的产品在投加量更少的情况下除油率更高，可以满足人们的使用需求。
本产品将三色堇提取，然后利用三色堇提取液对纳米石墨烯和蛭石粉进行改性，改变表面官能团的活性，再将各种原料在反应釜中反应，制备的成品对油具有良好的吸附、絮凝和沉降的作用，除油率高。
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，能够以其他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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种含油废水的处理药剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：膨润土6-12份、蛭石粉5-10份、聚乙烯醇4-6份、甲酰胺1.3-2.8份、明胶3-6份、三色堇15-22份、纳米石墨烯6-8份、磁铁矿渣3-5份、水果单宁2.4-4份和酒石酸3.5-5份。
2.根据权利要求1所述的含油废水的处理药剂，其特征在于，所述纳米石墨烯的粒径为16-42nm，蛭石粉的粒径为0.08-0.15mm。
3.根据权利要求1所述的含油废水的处理药剂，其特征在于，所述水果单宁包括苹果单宁、梨子单宁、石榴单宁、柿子单宁和葡萄单宁中的至少一种。
4.一种如权利要求1-3任一所述的含油废水的处理药剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将膨润土加入其重量3-5倍的质量分数为60-75%的乙醇水溶液中磁力搅拌均匀，将产物加入马弗炉中并且在160-180摄氏度下搅拌加热80-110分钟，冷却后得到第一混合物；
步骤二，将三色堇采用低温气流膨化处理，再采用超临界二氧化碳提取方法提取，然后进行离心分离，得到三色堇提取液，将三色堇提取液平均分为两份；
步骤三，将蛭石粉、明胶、水果单宁和聚乙烯醇在转速为150-210rpm和球料比为50-60:1的球磨机中球磨60-80分钟，边球磨边滴加一份三色堇提取液并且在3-5分钟内匀速滴加完毕，得到第二混合物；
步骤四，将磁铁矿渣粉碎至100-120目，将磁铁矿渣粉和甲酰胺加入酒石酸中并且磁力搅拌均匀，得到第三混合物；
步骤五，将纳米石墨烯加入另一份三色堇提取液中并且超声波振荡25-40分钟，得到第四混合物；
步骤六，将第一混合物、第二混合物、第三混合物以及第四混合物在反应釜中混合并且在60-80摄氏度以及25-40MPa的条件下反应50-70分钟，离心过滤并且将固体产物在75-90摄氏度下干燥，得到成品。
5.根据权利要求4所述的含油废水的处理药剂的制备方法，其特征在于，所述步骤五中超声波振荡的频率为15-18KHz，功率为480-560W。
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