CN1830826A - 一种废水处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废水处理剂及其制备方法，该处理剂各组分及其质量比为改性膨润土∶三氧化二铝∶银＝100∶11～30∶0.2～0.8，该废水处理剂的制备方法为：(1)按膨润土∶细炭粉＝100∶3～7的质量比称量，用焙烧法制备改性膨润土；(2)按改性膨润土∶铝＝100∶3～8的质量比称取铝盐，将改性膨润土浸入铝盐水溶液中，并通过化学反应和高温焙烧使铝盐转化为三氧化二铝；(3)按改性膨润土∶银＝100∶0.2～0.8的质量比称取银盐，将上步产物浸入银盐水溶液中，烘干后高温焙烧。该处理剂对废水中的有机污染物、悬浮物具有良好的吸附、絮凝和催化降解作用，适用于多种有机污染废水的处理，水处理成本低，且易于回收再用。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理剂及其制备方法。
背景技术
日益突出的水污染破坏了生态环境，危害了动植物的生存，影响了人们的健康，制约了工农业生产的发展，已引起了全社会的广泛关注。研制和使用新的高效、低毒、价廉的废水处理剂，已成为解决水污染问题的关键之一，其重要性是显而易见的。为此国内外均进行了大量的研究，提出了一系列新的水处理剂及其制备方法。中国专利CN1046315公开了“膨润土复合净水剂(一型)的制备方法”，CN1055528公开了“复合高效钻井泥浆废水处理剂”，CN1081160公开了“高效吸附水处理”，CN1222603公开了“印染污水脱色和净化的方法及其制剂”，CN1257839公开了“一种氧化絮凝固液分离的水净化方法”，CN1319564公开了“一种天然复合型水处理剂，”CN1341568公开了“改性木素磺酸盐多功能水处理剂及其制备方法”，CN135627公开了“一种天然膨润土污水处理材料的制备方法”，CN1428301公开了“一种水处理剂”，CN1535925公开了“高铁酸盐多功能水处理剂的制备及除污染技术”，CN1539756公开了“一种用锌、钼、镁盐类做水处理剂的方法”，CN1559930公开了“水处理剂的制备及其应用”，CN156966公开了“一种无机—有机复合膨润土废水处材料的制备方法”等等。这些专利技术各有其特点和应用方向。但是，由于水污染的复杂性和多变性，现有的水处理剂还远远不能满足环境保护的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废水处理剂及其制备方法，该处理剂对印染废水、油气田废水和其他有机污染废水中的污染物有较好的吸附、絮凝和催化降解作用，从而产生明显的处理效果，并且其制备方法简单，水处理成本低，易于回收再用。
本发明利用加炭焙烧法对膨润土改性，使其具有较大的孔隙率和表面积，从而增强其吸附能力。然后通过化学反应和高温焙烧，在改性膨润土表面负载高吸附性高催化活性的三氧化二铝和金属银微粒，制备成一种废水处理剂。
一种废水处理剂，由改性膨润土、三氧化二铝、银组成，各组分的质量比为：
改性膨润土 100
三氧化二铝 11～30
银 0.2～0.8
一种废水处理剂的制备方法，依次包括以下步骤：
(1)按膨润土∶细炭粉＝100∶3～7的质量比称量，将二者充分研磨混匀，在温度为550～600℃的马弗炉内焙烧2～3小时，得改性膨润土；
(2)按改性膨润土∶铝＝100∶3～8的质量比，称取上述改性膨润土和铝盐，先配制浓度为10％～30％的铝盐水溶液，再将上述改性膨润土倒入其中，摇匀后静置1～2小时，在搅拌下滴加NH3·H2O，调节pH值为10左右，在100℃下烘干，再逐渐升温至400～500℃保温焙烧1～2小时；
(3)按改性膨润土∶银＝100∶0.2～0.8的质量比称取银盐，先配制浓度为1％～2.5％的银盐水溶液，再将上步焙烧产物浸入其中，在90℃下烘干，然后转入马弗炉内升温至450～500℃，保温2小时，使银盐转化为银，即得本发明一种废水处理剂。
本发明废水处理剂的制备方法中，第(1)步按膨润土∶细炭粉＝100∶3～7的质量比称量，将二者充分研磨混匀，调水制成细小颗粒，烘干后转入温度为550～600℃的马弗炉内焙烧2～3小时，得改性膨润土；第(2)步按改性膨润土∶铝＝100∶3～8的质量比，称取改性膨润土和铝盐(如硫酸铝、三氯化铝等)，先配制浓度为10％～30％的铝盐水溶液，再将改性膨润土倒入其中，摇匀，静置1～2小时，然后在搅拌下滴加NH3·H2O，调节pH值为10左右，使铝盐转化为氢氧化铝，于i00℃下烘干，再逐渐升温至400～500℃保温焙烧1～2小时，使氢氧化铝转化为三氧化二铝，所得焙烧产物中二组分的质量比为改性膨润土∶三氧化二铝＝100∶11～30；第(3)步按改性膨润土∶银＝100∶0.2～0.8的质量比称取银盐(如硝酸银等)，先配制成浓度为1％～2.5％的银盐水溶液，再将上步焙烧产物浸入其中，在90℃下烘干，然后转入马弗炉内升温至450～500℃，保温2小时，使银盐转化为银，即制得本发明一种废水处理剂，其中各组分的质量比为改性膨润土∶三氧化二铝∶银＝100∶11～30∶0.2～0.8。
本发明一种废水处理剂可用于印染废水、油气田废水、生活污水以及其他多种有机污染废水的处理。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)对废水中的有机污染物、悬浮物具有良好的吸附、絮凝和催化降解作用；(2)处理废水工艺简单，用量少，沉降速度较快，效果较好；(3)水处理成本低；(4)易于回收再用。
具体实施方式
下面根据实施例具体说明本发明。
实施例1
按下述步骤制备本发明废水处理剂：
(1)按膨润土∶细炭粉＝100∶4的质量比，称取膨润土和细炭粉，将二者充分研磨混匀，调水制成细小颗粒，在100℃下烘干，转入温度为550℃的马弗炉内焙烧2小时，得改性膨润土；
(2)按改性膨润土∶铝＝100∶6.6的质量比，称取上述改性膨润土和硫酸铝，配制成浓度为20％的铝盐水溶液，将上述改性膨润土倒入其中，摇匀，静置2小时，然后在搅拌下滴加NH3·H2O，调节pH值为10左右，使铝盐转化为氢氧化铝，于100℃下烘干，再逐渐升温至450℃保温焙烧1小时，使氢氧化铝转化为三氧化二铝，所得焙烧产物中二组分的质量比为改性膨润土∶三氧化二铝＝100∶25；
(3)按改性膨润土∶银＝100∶0.5的质量比称取硝酸银，配制成浓度为1.5％的银盐水溶液，将上步焙烧产物浸入其中，在90℃下烘干，然后转入马弗炉内升温至500℃，保温2小时，使银盐转化为银，即制得废水处理剂(A)，其各组分的质量比为改性膨润土∶三氧化二铝∶银＝100∶25∶0.5。
取浓度为250mg.L-1的工业染料直接毛蓝和直接桃红12B水溶液100mL，分别置于两个250mL烧杯中，投加一定量的上述废水处理剂(A)，搅拌5～10分钟，静置4小时或高速离心分离，取上层清液在分光光度计上测定其吸光度，计算脱色率；用密封管法测定其CODCr，计算COD去除率，结果如表1所示。
表1
| 染料 | 处理剂投加量/g | 脱色率/％ | COD去除率/％ |
| 直接毛蓝 | 0.20 | 98.0 | 89.1 |
| 直接桃红12B | 0.10 | 90.2 | 80.4 |
取难以脱色的指示剂甲基橙和亚甲基蓝水溶液100mL，分别置于250mL烧杯中，各投加一定量的上述废水处理剂(A)，搅拌5～10分钟，静置4小时或高速离心分离，取上层清液测定其脱色率，结果见表2。
表2
| 指示剂 | 浓度/mg.L-1 | 处理剂(A)投加量/g | 脱色率/％ |
| 甲基橙 | 10 | 0.50 | 91.0 |
| 亚甲基蓝 | 200 | 0.50 | 99.5 |
实施例2
按膨润土∶细炭粉＝100∶5的质量比，依照上述实施例1(1)的方法和步骤进行操作，制得改性膨润土颗粒；按改性膨润土∶铝＝100∶4的质量比，依照上述实施例1(2)的方法和步骤进行操作；按改牲膨润土∶银＝100∶0.75的质量比，依照上述实施例1(3)的方法和步骤进行操作，即制得废水处理剂(B)，其各组分的质量比为改性膨润土∶三氧化二铝∶银＝100∶15∶0.75。
取浓度为500mg.L-1的工业染料直接耐晒翠蓝、直接耐酸大红、直接深蓝、直接天蓝、直接深烟、直接耐酸枣红等水溶液各100mL，分别置于6个烧杯中，投加一定量的废水处理剂(B)，搅拌5～10分钟，静置4小时或高速离心分离，取上层清液测定脱色率和COD去除率，结果见表3。
表3
| 染料 | 处理剂(B)投加量/g | 脱色率/％ | COD去除率/％ |
| 直接耐晒翠蓝 | 0.50 | 99.8 | 93.5 |
| 直接耐酸大红 | 0.50 | 97.2 | 92.8 |
| 直接深蓝 | 0.50 | 98.0 | 93.1 |
| 直接天蓝 | 0.50 | 96.9 | 90.7 |
| 直接深烟 | 0.50 | 97.2 | 96.0 |
| 直接耐酸枣红 | 0.50 | 92.6 | 89.2 |
分别取两种成分复杂、色度高、COD高的钻井废水100mL，各加入少量高分子絮凝剂，搅拌3分钟，静置10分钟，然后再加入0.50g废水处理剂(B)，搅拌5分钟，静置4小时或高速离心分离，取上层清液测定其COD去除率。结果见表4。
表4
| 水样 | 处理效果 |
| 钻井废水2(深黑色，含有多种泥浆处理剂、油类和悬浮物等，COD＝783mg.L-1) | 絮状物及颗粒物沉降快，上层清液无色透明，COD去除率为90.6％ |
| 钻井废水2(褐黑色，含有多种泥浆处理剂、油类和悬浮物等，COD＝1958mg.L-1) | 絮状物及颗粒物沉降快，上层清液无色透明，COD去除率为92.7％ |
取0.5g废水处理剂(B)处理浓度为250mg.L-1的直接桃红12B染料溶液，将分离出的沉淀物放入马弗炉内，于500℃保温1小时，冷却后即得回收废水处理剂。使用该回收废水处理剂重复处理上述染料溶液，回收次数与脱色率的关系如表5。
表5
| 回收次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 脱色率/％ | 94.3 | 94.1 | 93.5 | 93.7 |
Claims (3)
1一种废水处理剂，由改性膨润土、三氧化二铝、银组成，各组分的质量比为：
改性膨润土 100
三氧化二铝 11～30
银 0.2～0.8。
2如权利要求1所述的废水处理剂，其特征在于，所述改性膨润土是由膨润土和细炭粉按100∶3～7的质量比研磨混匀，在550～600℃的温度下焙烧2～3小时制得。
3如权利要求1所述的废水处理剂的制备方法，依次包括以下步骤：
(1)按膨润土∶细炭粉＝100∶3～7的质量比称量，将二者充分研磨混匀，在温度为550～600℃的马弗炉内焙烧2～3小时，得改性膨润土；
(2)按改性膨润土∶铝＝100∶3～8的质量比，称取改性膨润土和铝盐，先配制浓度为10％～30％的铝盐水溶液，再将改性膨润土倒入其中，摇匀后静置1～2小时，在搅拌下滴加NH3·H2O，调节pH值为10左右，在100℃下烘干，再逐渐升温至400～500℃保温焙烧1～2小时；
(3)按改性膨润土∶银＝100∶0.2～0.8的质量比称取银盐，先配制浓度为1％～2.5％的银盐水溶液，再将上步焙烧产物浸入其中，在90℃下烘干，然后转入马弗炉内升温至450～500℃，保温2小时，使银盐转化为银，即得本发明一种废水处理剂。
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