CN109052538B - 多功能净水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能净水剂，采用了特定比例的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰、电气石粉、聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵进行复配，在制备时，通过在去离子水中搅拌浸泡的方式，实现了各原料组分之间充分地分散融合，然后利用冷冻干燥技术将水分低温冻结蒸发，可以在不损害原料结构及性能的情况下，保持各原料组分的充分融合，便于后续充分发挥各原料组分之间的相互协同作用，实现性能的互补与增强，制备出兼具絮凝、吸附、灭菌等多重功能的多功能净水剂。

Description

多功能净水剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种多功能净水剂及其制备方法。

背景技术

城市污水处理是将城市中排放的城市污水和工厂排出的污水进行集中处理，也就是说城市污水包括生活污水和工业污水。如果城市污水不经过处理直接排放到水体之中，会给水环境带来沉重的压力，将会严重人们的饮水健康，使有限的水资源受到严重的威胁，甚至威胁人们的生存和发展环境。所以，城市污水大都需要经过城市污水处理厂进行集中处理，使污水经过处理后能够达到国家相应的污水排放标准，然后才能排放到水体之中。传统的水处理剂包括混凝剂/絮凝剂、杀菌剂、阻垢剂等，但往往功能都较为单一,存在种类繁多、投加量大、设备复杂、操作繁琐等诸多问题，而且不同的药剂之间还有可能互相抑制,降低水处理的效率。

因此，研发兼具絮凝、灭菌等多重功能的污水处理剂已得到人们的广泛关注。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种兼具絮凝、吸附、灭菌等多重功能的净水剂，不仅能够高效地去除污水中有害的有机物质以及重金属离子，还能够有效地杀灭水中的细菌等微生物，避免其过量繁殖而引起水体更严重的污染。

本发明提供的一种多功能净水剂，按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮23～26份、改性棕榈皮18～21份、竹茹12～15份、辣木树叶4～6份、蒙脱土27～30份、麦饭石15～18份、叶腊石10～12份、粉煤灰10～12份、电气石粉6～7份、聚合氯化铝18～22份、聚环氧乙烷14～17份、聚二烯丙基二甲基氯化铵12～16份；

进一步，按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮25份、改性棕榈皮20份、竹茹13份、辣木树叶5份、蒙脱土28份、麦饭石17份、叶腊石11份、粉煤灰11份、电气石粉7份、聚合氯化铝20份、聚环氧乙烷15份、聚二烯丙基二甲基氯化铵15份；

进一步，所述改性椰子皮的制备方法，包括如下步骤：将干燥的椰子皮粉碎成粒度为100～200目后，置于浓度为8％的氨水中，在100℃温度下煮沸5h；然后过滤，收集滤渣并用蒸馏水反复洗涤，直到最后一次清洗液显示为中性为止；再将清洗好的滤渣烘干，即为改性椰子皮；

进一步，所述改性棕榈皮的制备方法，包括如下步骤：

a、将干燥的棕榈皮粉碎成粒度为100～200目后，置于反应器中，加入蒸馏水，加热至65℃，搅拌45min，同时不断通入氮气，以排出反应器中的空气；

b、向反应器中加入过硫酸铵，加入量为棕榈皮质量的8.5％，加入后搅拌15min，再加入丙烯酸与丙烯酰胺的混合物以及N,N-亚甲基双丙烯酰胺，加入后继续搅拌150min，之后停止搅拌并过滤，收集滤渣；

其中：丙烯酸与丙烯酰胺的混合物的加入量为棕榈皮质量的3.5倍，N,N-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为棕榈皮质量的3％；在丙烯酸与丙烯酰胺的混合物中，丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为1:1；

c、将所得滤渣先用蒸馏水洗涤3次，再用无水乙醇清洗3次，然后用浓度为8％的氨水浸泡10h，之后再用去离子水反复冲洗，直至清洗液显示为中性为止；

d、将洗净后的滤渣在60℃条件下，干燥至恒重，即为改性棕榈皮。

本发明还公开了一种制备该多功能净水剂的方法，包括如下步骤：

(1)将干燥的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰和电气石粉研磨成粒度为300～400目的粉末后，混匀得到混合物Ⅰ；

(2)将混合物Ⅰ用去离子水浸泡后，加入聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵，在150～155r/min的转速下，搅拌混合2～2.5h，得到固液混合物Ⅱ，再对所得的固液混合物Ⅱ进行冷冻干燥处理，即可制得所述的多功能净水剂。

本发明的有益效果：

本发明采用了特定比例的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰、电气石粉、聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵进行复配，在制备时，通过在去离子水中搅拌浸泡的方式，实现了各原料组分之间充分地分散融合，然后利用冷冻干燥技术(为现有技术，在此不再赘述)将水分低温冻结蒸发，可以在不损害原料结构及性能的情况下，保持各原料组分的充分融合，便于后续充分发挥各原料组分之间的相互协同作用，实现性能的互补与增强，制备出兼具絮凝、吸附、灭菌等多重功能的多功能净水剂。其中：在改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石和粉煤灰等原料组分的相互协同作用下，能够提高对污水中有机物质和重金属离子等的吸附效率以及吸附量，进而大量去除污水中的有害物质；而在竹茹、辣木树叶、麦饭石和电气石粉等原料组分的相互协同配合下，能够增强对水中细菌等微生物的抑制和灭杀功效，大量去除水中的细菌等微生物，避免其过量繁殖而引起水体更严重的污染；而聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵在相互协同作用下，综合了三者的长处，克服了各自性能的缺陷，大大提高了絮凝效果。

此外，本发明的净水剂采用的原料组分来源广泛、价格低廉、性质稳定，且均为无毒无害的环境友好型材料，能够保证处理后水质的安全性，并同时降低处理成本。

具体实施方式

以下为具体实施例：

实施例一

本实施例提供的多功能净水剂，按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮23份、改性棕榈皮18份、竹茹12份、辣木树叶4份、蒙脱土27份、麦饭石15份、叶腊石10份、粉煤灰10份、电气石粉6份、聚合氯化铝18份、聚环氧乙烷14份、聚二烯丙基二甲基氯化铵12份。

本实施例中，所述改性椰子皮的制备方法，包括如下步骤：将干燥的椰子皮粉碎成粒度为100～200目后，置于浓度为8％的氨水中，在100℃温度下煮沸5h；然后过滤，收集滤渣并用蒸馏水反复洗涤，直到最后一次清洗液显示为中性为止；再将清洗好的滤渣烘干，即为改性椰子皮。

本实施例中，所述改性棕榈皮的制备方法，包括如下步骤：

a、将干燥的棕榈皮粉碎成粒度为100～200目后，置于反应器中，加入蒸馏水，加热至65℃，搅拌45min，同时不断通入氮气，以排出反应器中的空气；

b、向反应器中加入过硫酸铵，加入量为棕榈皮质量的8.5％，加入后搅拌15min，再加入丙烯酸与丙烯酰胺的混合物以及N,N-亚甲基双丙烯酰胺，加入后继续搅拌150min，之后停止搅拌并过滤，收集滤渣；

其中：丙烯酸与丙烯酰胺的混合物的加入量为棕榈皮质量的3.5倍，N,N-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为棕榈皮质量的3％；在丙烯酸与丙烯酰胺的混合物中，丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为1:1；

c、将所得滤渣先用蒸馏水洗涤3次，再用无水乙醇清洗3次，然后用浓度为8％的氨水浸泡10h，之后再用去离子水反复冲洗，直至清洗液显示为中性为止；

d、将洗净后的滤渣在60℃条件下，干燥至恒重，即为改性棕榈皮。

本实施例提供的制备该多功能净水剂的方法，包括如下步骤：

(1)将干燥的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰和电气石粉研磨成粒度为300～400目的粉末后，混匀得到混合物Ⅰ；

(2)将混合物Ⅰ用去离子水浸泡后，加入聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵，在155r/min的转速下，搅拌混合2h，得到固液混合物Ⅱ，再对所得的固液混合物Ⅱ进行冷冻干燥处理(为现有技术，在此不再赘述)，即可制得该多功能净水剂。

实施例二

本实施例提供的多功能净水剂，按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮26份、改性棕榈皮18份、竹茹15份、辣木树叶4份、蒙脱土30份、麦饭石15份、叶腊石12份、粉煤灰10份、电气石粉7份、聚合氯化铝18份、聚环氧乙烷17份、聚二烯丙基二甲基氯化铵12份。

本实施例中，所述改性椰子皮的制备方法和所述改性棕榈皮的制备方法同实施例一。

本实施例提供的制备该多功能净水剂的方法，包括如下步骤：

(1)将干燥的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰和电气石粉研磨成粒度为300～400目的粉末后，混匀得到混合物Ⅰ；

(2)将混合物Ⅰ用去离子水浸泡后，加入聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵，在150r/min的转速下，搅拌混合2.5h，得到固液混合物Ⅱ，再对所得的固液混合物Ⅱ进行冷冻干燥处理(为现有技术，在此不再赘述)，即可制得该多功能净水剂。

实施例三

本实施例提供的多功能净水剂，按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮23份、改性棕榈皮21份、竹茹12份、辣木树叶6份、蒙脱土27份、麦饭石18份、叶腊石10份、粉煤灰12份、电气石粉6份、聚合氯化铝22份、聚环氧乙烷14份、聚二烯丙基二甲基氯化铵16份。

本实施例中，所述改性椰子皮的制备方法和所述改性棕榈皮的制备方法同实施例一。

本实施例提供的制备该多功能净水剂的方法，包括如下步骤：

(1)将干燥的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰和电气石粉研磨成粒度为300～400目的粉末后，混匀得到混合物Ⅰ；

(2)将混合物Ⅰ用去离子水浸泡后，加入聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵，在150r/min的转速下，搅拌混合2.5h，得到固液混合物Ⅱ，再对所得的固液混合物Ⅱ进行冷冻干燥处理(为现有技术，在此不再赘述)，即可制得该多功能净水剂。

实施例四

本实施例提供的多功能净水剂，按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮25份、改性棕榈皮20份、竹茹13份、辣木树叶5份、蒙脱土28份、麦饭石17份、叶腊石11份、粉煤灰11份、电气石粉7份、聚合氯化铝20份、聚环氧乙烷15份、聚二烯丙基二甲基氯化铵15份。

本实施例中，所述改性椰子皮的制备方法和所述改性棕榈皮的制备方法同实施例一。

本实施例提供的制备该多功能净水剂的方法，包括如下步骤：

(1)将干燥的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰和电气石粉研磨成粒度为300～400目的粉末后，混匀得到混合物Ⅰ；

(2)将混合物Ⅰ用去离子水浸泡后，加入聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵，在155r/min的转速下，搅拌混合2h，得到固液混合物Ⅱ，再对所得的固液混合物Ⅱ进行冷冻干燥处理(为现有技术，在此不再赘述)，即可制得该多功能净水剂。

实施例五

本实施例提供的多功能净水剂，按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮26份、改性棕榈皮21份、竹茹15份、辣木树叶6份、蒙脱土30份、麦饭石18份、叶腊石12份、粉煤灰12份、电气石粉7份、聚合氯化铝22份、聚环氧乙烷17份、聚二烯丙基二甲基氯化铵16份。

本实施例中，所述改性椰子皮的制备方法和所述改性棕榈皮的制备方法同实施例一。

本实施例提供的制备该多功能净水剂的方法，包括如下步骤：

(1)将干燥的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰和电气石粉研磨成粒度为300～400目的粉末后，混匀得到混合物Ⅰ；

(2)将混合物Ⅰ用去离子水浸泡后，加入聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵，在150r/min的转速下，搅拌混合2.5h，得到固液混合物Ⅱ，再对所得的固液混合物Ⅱ进行冷冻干燥处理(为现有技术，在此不再赘述)，即可制得该多功能净水剂。

将实施例一至实施例五制得的多功能净水剂用于进行工业污水处理，调整污水的pH为6.0，并以质量体积比为0.25g：1L向某工厂污水中加入净水剂，以155r/min的转速搅拌处理12h；

对比处理前后的水质情况，得出如下表1：

表1

由上表可知，采用上述实施例制备的污水处理剂能够去除污水中大部分有机物质、重金属离子和细菌微生物等，处理效果优异，是高效环保的多功能净水剂。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种多功能净水剂，其特征在于：按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮23～26份、改性棕榈皮18～21份、竹茹12～15份、辣木树叶4～6份、蒙脱土27～30份、麦饭石15～18份、叶腊石10～12份、粉煤灰10～12份、电气石粉6～7份、聚合氯化铝18～22份、聚环氧乙烷14～17份、聚二烯丙基二甲基氯化铵12～16份；

所述改性棕榈皮的制备方法，包括如下步骤：

a、将干燥的棕榈皮粉碎成粒度为100～200目后，置于反应器中，加入蒸馏水，加热至65℃，搅拌45min，同时不断通入氮气，以排出反应器中的空气；

b、向反应器中加入过硫酸铵，加入量为棕榈皮质量的8.5％，加入后搅拌15min，再加入丙烯酸与丙烯酰胺的混合物以及N,N-亚甲基双丙烯酰胺，加入后继续搅拌150min，之后停止搅拌并过滤，收集滤渣；

其中：丙烯酸与丙烯酰胺的混合物的加入量为棕榈皮质量的3.5倍，N,N-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为棕榈皮质量的3％；在丙烯酸与丙烯酰胺的混合物中，丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为1:1；

c、将所得滤渣先用蒸馏水洗涤3次，再用无水乙醇清洗3次，然后用浓度为8％的氨水浸泡10h，之后再用去离子水反复冲洗，直至清洗液显示为中性为止；

d、将洗净后的滤渣在60℃条件下，干燥至恒重，即为改性棕榈皮。

2.根据权利要求1所述的多功能净水剂，其特征在于：按重量份计，包括如下原料组分：改性椰子皮25份、改性棕榈皮20份、竹茹13份、辣木树叶5份、蒙脱土28份、麦饭石17份、叶腊石11份、粉煤灰11份、电气石粉7份、聚合氯化铝20份、聚环氧乙烷15份、聚二烯丙基二甲基氯化铵15份。

3.根据权利要求1所述的多功能净水剂，其特征在于：所述改性椰子皮的制备方法，包括如下步骤：将干燥的椰子皮粉碎成粒度为100～200目后，置于浓度为8％的氨水中，在100℃温度下煮沸5h；然后过滤，收集滤渣并用蒸馏水反复洗涤，直到最后一次清洗液显示为中性为止；再将清洗好的滤渣烘干，即为改性椰子皮。

4.一种制备权利要求1所述的多功能净水剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将干燥的改性椰子皮、改性棕榈皮、竹茹、辣木树叶、蒙脱土、麦饭石、叶腊石、粉煤灰和电气石粉研磨成粒度为300～400目的粉末后，混匀得到混合物Ⅰ；

(2)将混合物Ⅰ用去离子水浸泡后，加入聚合氯化铝、聚环氧乙烷和聚二烯丙基二甲基氯化铵，在150～155r/min的转速下，搅拌混合2～2.5h，得到固液混合物Ⅱ，再对所得的固液混合物Ⅱ进行冷冻干燥处理，即可制得所述的多功能净水剂。