CN112209457A - 一种污水处理材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种污水处理材料及其制备方法，该污水处理材料由以下重量份原料组成：大孔树脂30‑40份、三乙烯四胺80‑100份、腐殖酸5‑10份、四氧化三铁10‑20份、表面处理剂1‑5份、引发剂0.1‑0.5份、交联剂1‑3份与去离子水200‑300份；本发明产品污水处理材料有效的去除重金属离子，其明显优于市售螯合剂，满足人们使用需求以及污水排放要求。

Description

一种污水处理材料及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种污水处理材料及其制备方法。
背景技术
随着我国人民生活水平的日益提高，以及城市化进程的迅猛加快，各种废水如工业废水和生活污水产生量的增长速度惊人，数量巨大。据不完全统计，我国每年产生的高重金属含量工业废水便达数亿吨，这些工业废水中的有机物污染物和重金属常含有剧毒，因此使得所处区域的水体环境严重污染，造成了破坏与威胁。
如无机盐汞污水将抑制人体中各种酶的活性，使细胞的正常功能发生障碍，同时在人体中将被全部吸收掉，无法进行代谢排出体外。又如日本的水俣病、痛痛病，这些污水造成人体疾病，所带来的身体以及心理上的伤害将无法估量。为了改善污水排放对环境造成恶劣影响，污水处理技术应运而生，对于污水处理需要达到某一排放标准或可进行再生时才能排放到环境中，污水处理广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、医疗、餐饮等各个领域。工业污水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，工业所排出的污水将直接注入水体中引起污染，同时在农业中由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中悬浮物，其中还包括农药、化肥造成水体的污染。对于污水处理必须严格负责，才能很好的保护环境，节约水资源，防止水体污染。对于污水处理已经成为全球性问题，因此需要开发一种高效、低成本、无二次污染的污水处理材料。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种污水处理材料及其制备方法。
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，由以下重量份原料组成：大孔树脂30-40份、三乙烯四胺80-100份、腐殖酸5-10份、四氧化三铁10-20份、表面处理剂1-5份、引发剂0.1-0.5份、交联剂1-3份与去离子水200-300份。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述一种污水处理材料，由以下重量份原料组成：大孔树脂30份、三乙烯四胺80份、腐殖酸5份、四氧化三铁10份、表面处理剂1份、引发剂0.1份、交联剂1份与去离子水200份。
进一步，所述一种污水处理材料，由以下重量份原料组成：大孔树脂35份、三乙烯四胺90份、腐殖酸8份、四氧化三铁15份、表面处理剂3份、引发剂0.3份、交联剂2份与去离子水250份。
进一步，所述一种污水处理材料，由以下重量份原料组成：大孔树脂40份、三乙烯四胺100份、腐殖酸10份、四氧化三铁20份、表面处理剂5份、引发剂0.5份、交联剂3份与去离子水300份。
进一步，所述一种污水处理材料，所述表面处理剂为硬脂酸盐或磷酸乙二胺。
进一步，所述一种污水处理材料，所述引发剂为过硫酸钾或偶氮二异丁腈。
进一步，所述一种污水处理材料，所述交联剂为二羟甲基二羟乙基脲。
本发明还提供一种污水处理材料的制备方法，包括以下步骤：
A、按以下重量份原料称取：大孔树脂30-40份、三乙烯四胺80-100份、腐殖酸5-10份、四氧化三铁10-20份、表面处理剂1-5份、引发剂0.1-0.5份、交联剂1-3份与去离子水200-300份，备用；
B、将大孔树脂粉碎至100-200目，然后加入腐殖酸、四氧化三铁、表面处理剂与去离子水，并进行超声分散，得到悬浮液；
C、向步骤B得到的悬浮液中加入三乙烯四胺、引发剂和交联剂，在温度为70-80℃、pH值为6-7搅拌条件下反应3-5h，然后通过双螺杆挤出机挤出得到污水处理材料。
本发明的有益效果是：本发明产品中腐殖酸具有与重金属离子交换、吸附、络合与螯合作用，同时三乙烯四胺存在较活泼的氨基对重金属离子具有强螯合作用，大孔树脂具有强吸附性，而四氧化三铁具有小尺寸大比表面积等表面效应和磁响应性，大孔树脂与三乙烯四胺引发交联形成三维网络结构的复合凝胶，腐殖酸与四氧化三铁穿插于凝胶结构与大孔树脂的孔道，对重金属离子具有优异的吸附螯合作用。
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
A、按以下重量原料称取：大孔树脂30g、三乙烯四胺80g、腐殖酸5g、四氧化三铁10g、硬脂酸盐1g、过硫酸钾0.1g、二羟甲基二羟乙基脲1g与去离子水200g，备用；
B、将大孔树脂粉碎至100目，然后加入腐殖酸、四氧化三铁、硬脂酸盐与去离子水，并进行超声分散，得到悬浮液；
C、向步骤B得到的悬浮液中加入三乙烯四胺、过硫酸钾和二羟甲基二羟乙基脲，在温度为70℃、pH值为6搅拌条件下反应3h，然后通过双螺杆挤出机挤出得到污水处理材料。
实施例2
A、按以下重量原料称取：大孔树脂35g、三乙烯四胺90g、腐殖酸8g、四氧化三铁15g、磷酸乙二胺3g、偶氮二异丁腈0.3g、二羟甲基二羟乙基脲2g与去离子水250g，备用；
B、将大孔树脂粉碎至150目，然后加入腐殖酸、四氧化三铁、磷酸乙二胺与去离子水，并进行超声分散，得到悬浮液；
C、向步骤B得到的悬浮液中加入三乙烯四胺、偶氮二异丁腈和二羟甲基二羟乙基脲，在温度为75℃、pH值为6.5搅拌条件下反应4h，然后通过双螺杆挤出机挤出得到污水处理材料。
实施例3
A、按以下重量原料称取：大孔树脂40g、三乙烯四胺100g、腐殖酸10g、四氧化三铁20g、磷酸乙二胺5g、偶氮二异丁腈0.5g、二羟甲基二羟乙基脲3g与去离子水300g，备用；
B、将大孔树脂粉碎至200目，然后加入腐殖酸、四氧化三铁、磷酸乙二胺与去离子水，并进行超声分散，得到悬浮液；
C、向步骤B得到的悬浮液中加入三乙烯四胺、偶氮二异丁腈和二羟甲基二羟乙基脲，在温度为80℃、pH值为7搅拌条件下反应5h，然后通过双螺杆挤出机挤出得到污水处理材料。
将实施例1-3制备得到的污水处理材料与市售的聚磷酸盐螯合剂对污水处理效果如下表1所示：
表1
试验例 Pb<sup>2+</sup>去除率(％) Hg<sup>2+</sup>去除率(％) Cd<sup>2+</sup>去除率(％)
实施例1 92 93 92
实施例2 91 94 90
实施例3 90 91 93
市售螯合剂 54 36 61
由表1可知，本发明产品污水处理材料有效的去除重金属离子，其明显优于市售螯合剂，满足人们使用需求以及污水排放要求。
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 (8)

1.一种污水处理材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：大孔树脂30-40份、三乙烯四胺80-100份、腐殖酸5-10份、四氧化三铁10-20份、表面处理剂1-5份、引发剂0.1-0.5份、交联剂1-3份与去离子水200-300份。
2.根据权利要求1所述一种污水处理材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：大孔树脂30份、三乙烯四胺80份、腐殖酸5份、四氧化三铁10份、表面处理剂1份、引发剂0.1份、交联剂1份与去离子水200份。
3.根据权利要求1所述一种污水处理材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：大孔树脂35份、三乙烯四胺90份、腐殖酸8份、四氧化三铁15份、表面处理剂3份、引发剂0.3份、交联剂2份与去离子水250份。
4.根据权利要求1所述一种污水处理材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：大孔树脂40份、三乙烯四胺100份、腐殖酸10份、四氧化三铁20份、表面处理剂5份、引发剂0.5份、交联剂3份与去离子水300份。
5.根据权利要求1-4任一项所述一种污水处理材料，其特征在于，所述表面处理剂为硬脂酸盐或磷酸乙二胺。
6.根据权利要求1-4任一项所述一种污水处理材料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾或偶氮二异丁腈。
7.根据权利要求1-4任一项所述一种污水处理材料，其特征在于，所述交联剂为二羟甲基二羟乙基脲。
8.一种污水处理材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、按以下重量份原料称取：大孔树脂30-40份、三乙烯四胺80-100份、腐殖酸5-10份、四氧化三铁10-20份、表面处理剂1-5份、引发剂0.1-0.5份、交联剂1-3份与去离子水200-300份，备用；
B、将大孔树脂粉碎至100-200目，然后加入腐殖酸、四氧化三铁、表面处理剂与去离子水，并进行超声分散，得到悬浮液；
C、向步骤B得到的悬浮液中加入三乙烯四胺、引发剂和交联剂，在温度为70-80℃、pH值为6-7搅拌条件下反应3-5h，然后通过双螺杆挤出机挤出得到污水处理材料。
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