CN86108921A

CN86108921A - 复合无机吸附剂及其制备方法

Info

Publication number: CN86108921A
Application number: CN 86108921
Authority: CN
Inventors: 冯建民; 王惠君; 刘新亭; 邢育访
Original assignee: Shandong Environment Protection Science Research Inst
Current assignee: Shandong Environment Protection Science Research Inst
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1988-07-20
Also published as: CN86108921B

Abstract

一种废水处理用复合无机吸附剂，其以粘土矿、活性炭和粘合剂为原料，经粉碎、调合、挤压成型、烘干、焙烧固化而成，其中粘土矿与活性炭的重量比例为(1～2)∶1。本吸附剂的吸附性能相当于或高于活性炭，成本仅为活性炭的二分之一到三分之二，因而有利于在确保达到规定环境效益的同时，降低废水处理成本，提高企业经济效益，便于推广应用。

Description

本发明属于工业废水处理领域，更详细的说是一种废水处理用的复合无机吸附剂。

通常用于废水处理的吸附材料是经过一定加工处理的活性炭。由于近年来能源价格上涨，造成活性炭售价大幅度提高，直接影响到废水处理的经济效益，限制了其推广使用范围。有人曾选用沸石、蛭石、硅藻土等代替活性炭作为废水处理吸附材料，虽然其成本较低，但吸附能力和特性远不及活性炭，因而不能满足实用要求。日本公开专利特开昭58-214338曾提出了选用一种类似水滑石结构的水合无机盐类与活性炭复合，制成一种新的无机吸附材料，但由于其研究目的是为了扩大吸附范围，所选用的水合无机盐类是用化学试剂按一定比例在实验室配制成的，因而也不利于解决降低废水处理费用问题。

本发明的目的在于结合我国当前实际情况，提供一种原料易得、价格低廉且吸附性能较好的复合无机吸附剂，以降低工业废水处理成本，从而保障企业通过使用本吸附剂，不仅可以获得明显的环境效益，同时也得到一定的经济效益。

本发明所述的复合无机吸附剂系选用天然粘土矿与活性炭为主要原料，並添加适量的粘合剂而构成，其中粘土矿占40～60%（重量百分数，以下同），活性炭占20～50%，粘合剂占20～35%，三者配齐100%。

本吸附剂中粘土矿与活性炭的比例是综合考虑吸附性能和成本两方面的因素而确定的，粘土矿与活性炭的重量比例应为（1～2）∶1。

多种天然粘土矿都可以用作本发明所述吸附剂的原料，其中以蒙脱土、高岭土、蛭石较好，选用白土为原料所制得的吸附剂吸附效果最佳。

任何市售活性炭品种均可作为本吸附剂的原料，但为了尽量降低成本，应选用以煤炭为原料制得的活性炭作为本吸附剂的原料，这样有利于获得最佳经济效益。

按上述配比制成的复合无机吸附剂主要化学组成为氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钙及碳，由于其既具有粘土矿类的明显的积层结构，又具有活性炭的多孔结构及表面活性，因而具有良好的吸附性能。

在使用过程中，当本吸附剂吸附量达到饱和时，可将装填本吸附剂的吸附装置与废水处理系统切断，采用通入酸、碱溶液进行洗涤或取出后用高温蒸汽进行活化等常规方法对本吸附剂进行再生，本吸附剂反复再生使用次数一般在十次以上。

本发明所述的复合无机吸附剂是按下述方法制备的：首先将原料粘土矿和活性炭分别进行粉碎，使其通过200目筛，然后按上述配比分别称重一定量的200目以上的粘土矿及活性炭，置于混合器中，缓速搅拌使其充分混合，然后按比例加入一定量的粘合剂，继续进行搅拌，直至混合器中物料形成均匀的膏状物，将该膏状物转移至挤压成型机中，挤压成φ（2.5～4）×（4～6）mm的条状物，将其在自然条件下风干0.5～1天，而后移入干燥室内，在100～110℃下烘干2～4小时，再转移入焙烧炉内，在550～650℃下焙烧1～4小时，缓慢冷却后取出，即得到本发明所述的复合无机吸附剂。将其装填到吸附装置中，接入废水处理系统，即可进行正常运转。

本发明所述的复合无机吸附剂可应用于处理含有有机污染物及无机重金属污染物的废水。在通常状态下，当废水PH为6～9时，本吸附剂对印染废水COD的净化率不低于50%，其吸附能力相当或高于活性炭。

下表为本发明所述吸附剂与其他吸附材料对几种印染行业常用染料水溶液吸附性能的对比情况（以对COD的净化率进行对比）

吸附剂本发明活性炭磺化煤蛭石沸石

净化率%

染料

活性艳红 55.0 66.8 2.75 ～0 14.3

活性艳兰 66.8 70.1 82.3 48.0 35.7

分散兰 32.2 25.8 6.37 2.86 5.67

纳夫妥金黄 77.6 85.8 17.7 9.57 9.57

士林兰 46.0 23.2 13.7 15.7 8.82

直接黑 43.9 33.4 5.63 ～0 ～0

阳离子艳兰 61.4 61.4 4.7 47.2 19.8

^＊染料在水溶液中含量为每升0.25克

由上表可看出，本吸附剂的净化率高于沸石、蛭石等，与活性炭相当。

另外，在实验室内，对本发明吸附剂和活性炭进行了静态吸附等温线及动态吸附对比实验。结果表明，本发明吸附剂对印染废水的吸附能力高于活性炭。在废水COD含量平均80毫克/升，PH6～9，吸附柱的通水速度为3床体积/小时的条件下，本发明吸附剂的吸附能力为10000米³/吨左右，而活性炭仅为7000米³/吨。

本吸附剂由于选用了价格低廉的天然粘土矿物作原料，成本仅为活性炭的二分之一到三分之二，因而有利于在确保达到规定的环境效益同时，降低废水处理成本，提高企业经济效益，便于推广应用。

实施例1

将白土和煤质活性炭分别粉碎至200目以上，並在105℃下烘干，称取上述白土4公斤，活性炭2公斤，置入一容积为5立升的厚壁瓷质混合器中，用塑料搅棒将两种粉状原料充分混合，加入粘合剂1、5公斤，用搅棒调合0.5小时，使之成为极均匀的膏状物，将此膏状物转移入压条机中挤压成φ（2.5～4）×（4～6）mm的条状物，在室温下风干一昼夜，再置入烘箱中于105℃下烘干2小时，然后放入茂福炉中，在550℃下焙烧2小时缓慢冷却后取出，即得到本发明所述复合无机吸附剂成品。当废水COD为100～120毫升/升时，其饱和吸附量为200毫克/克，吸附能力达16000米³/吨。

实施例2

蒙脱土2.5公斤，活性炭1.5公斤，粘合剂1.2公斤，按实施例1所述步骤进行调制、挤压成型並烘干，在600℃下焙烧2小时，即得成品。当废水COD为100～120毫克/升时，其饱和吸附量为150毫克/克，吸附能力达12000米³/吨。

实施例3

高岭土2公斤，活性炭2公斤，粘合剂1公斤，按实施例1所述步骤进行调制、挤压成型並烘干，在600℃下焙烧4小时，即得成品。当废水COD为100～120毫克/升时，其饱和吸附量为130毫克/升，吸附能力达10000米³/吨。

实施例4

蛭石3公斤，活性炭3公斤，粘合剂3公斤，按实施例1所述步骤调合、挤压成型并烘干，在650℃下焙烧4小时，即得成品，当废水COD为100～120毫克/升时，其饱合吸附量为100毫克/克，吸附能力达8000米³/吨。

Claims

1、一种废水处理用复合无机吸附剂，其特征在于该吸附剂系由粘土矿、活性炭及粘合剂所组成。

2、如权利要求1所述的复合无机吸附剂，其特征在于其中粘土矿占40～60%（重量百分数，以下同），活性炭占20～50%，粘合剂占20～35%，三者配齐100%。

3、如权利要求1，2所述的复合无机吸附剂，其特征在于其中粘土矿与活性炭的重量比例为（1～2）∶1。

4、如权利要求1所述的复合无机吸附剂，其特征在于所说的粘土矿可以是蒙脱土、高岭土或蛭石，以选用白土为最佳。

5、如权利要求1所述的复合无机吸附剂，其特征在于所说的活性炭可选用任何市售品种，其中以选用由煤炭制得的活性炭为最佳。

6、如权利要求1所述的复合无机吸附剂，其特征在于可以反复再生使用。

7、如权利要求1所述的复合无机吸附剂的制备方法，其特征在于粘土矿及活性炭均需粉碎至200目以上，然后混合並加入粘合剂焙烧固化成型。

8、如权利要求7所述的复合无机吸附剂的制备方法，其特征在于焙烧温度为550～650℃。