本發(fā)明涉及一種適用于水潔凈處理的絮凝、有機物氧化、無機物團聚絡(luò)合的高性能、無二次污染的納米絮凝劑，尤其涉及凹凸棒負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，人們的生活過程中會產(chǎn)生大量含有機物的廢水，這些廢水如未經(jīng)處理而直接排放會對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的危害，為此有機廢水的治理已經(jīng)成為現(xiàn)階段國內(nèi)外環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域待解決的一個難題。
絮凝劑在現(xiàn)有水處理工藝中是必不可缺的一個重要環(huán)節(jié)。因其消耗量之大，各國科學(xué)工作者相繼開發(fā)出名目眾多的有機、無機高分子絮凝劑，而這些高分子絮凝劑的一個共同的特點是將水體中有機、無機污染物濃縮沉淀，達(dá)到潔凈水體的目的。被沉積濃縮的污染物則轉(zhuǎn)移到沉淀物中，隨沉積物的脫水、外運而轉(zhuǎn)移。
目前，國內(nèi)外關(guān)于在廢水凈化處理方面取得一定的成就，對濁度、色度、COD等指標(biāo)的去除具有明顯的效果，但在降低水體中低濃度氮磷含量方面仍有一定的局限性。因而，探究一種新型的無機高分子絮凝劑，適用低溫低濁的水體中，降低TN、TP含量，在水質(zhì)處理中具有實際應(yīng)用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：針對城市污水中低濃度氮磷高效去除率的技術(shù)不足，提供了一種以高比表面積的凹凸棒粘土為載體，對其進行改性與修飾，具有快速絮凝及氧化分解有機污染的凹凸棒負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑及其制備方 法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：凹凸棒負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑，所述無機納米絮凝劑由凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液混合后烘干制成.
進一步，所述的凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的比例為1～2∶5～6。
進一步，所述的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03。
凹凸棒負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑的制備方法，其特征在于：步驟如下，
S1、篩選所需的半成品凹凸棒粘土；
S2、將半成品凹凸棒粘土浸泡在稀硫酸溶液中混合攪拌3～5小時；
S3、將混合液取出放入離心甩干機內(nèi)，將稀硫酸溶液和凹凸棒粘土分離，分離的稀硫酸溶液可回收放入S2內(nèi)重復(fù)利用；
S4、將分離出來的凹凸棒粘土用自來水沖洗至中性；
S5、將沖洗后的凹凸棒粘土再次離心脫水；
S6、將脫水后的凹凸棒粘土放入烘箱內(nèi)于120℃烘干；
S7、將烘干后的凹凸棒粘土按質(zhì)量比1～2∶5～6浸泡在摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液中，混合攪拌1～3小時；
S8、將混合液取出放入離心甩干機內(nèi)進行脫水干燥；
S9、將離心干燥后的混合物放入紅外高溫爐內(nèi)，由程序控制升溫至380℃煅燒1～3小時；
S10、最后取出混合物，使其自然冷卻至室溫，即為本發(fā)明的無機納米絮凝劑；
S11、將上述制備完成的無機納米絮凝劑用自來水按1～2∶100的比例攪拌稀釋成溶液備用。
進一步，所述的半成品凹凸棒粘土的粒徑在1～50微米之間。
進一步，所述的半成品凹凸棒粘與稀硫酸溶液的質(zhì)量比為1～2∶10，其中稀硫酸溶液的濃度為5～10％。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明采用凹凸棒粘土，由于凹凸棒粘土儲存量大、資源分布廣，制造成本低廉，使用范圍廣泛，使得本發(fā)明制作成本低。
2、本發(fā)明采用的凹凸棒粘土無毒無害，屬環(huán)境友好材料。
3、本發(fā)明改性后的凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑使用成本是高分子聚丙稀銑胺絮凝劑的1/10，大大降低了污水處理的運行費用。
4、本發(fā)明改生后的凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑具有對水體中污染物氧化分解的效果。
5、本發(fā)明的凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑，將游離在水體中有機、無機污染物通過凝聚沉積和水體分離后，利用凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑中負(fù)載的催化劑進行催化氧化反應(yīng)，使沉積物中的污染物得到氧化分解，杜絕污染源轉(zhuǎn)移的途徑。
6、通過數(shù)據(jù)分析本發(fā)明的無機納米絮凝劑，具有快速高效的絮凝效果，并對水體中的污染物氧化分解率在50％以上。
附圖說明
本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)流程圖；
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相 排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
凹凸棒負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑，所述的無機納米絮凝劑由凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液混合后烘干制成.
進一步，所述的凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的比例為1～2∶5～6。
進一步，所述的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03。
凹凸棒負(fù)載金屬離子的無機納米絮凝劑的制備方法，其步驟如下：
S1、篩選所需的半成品凹凸棒粘土；
S2、將半成品凹凸棒粘土浸泡在稀硫酸溶液中混合攪拌3～5小時；
S3、將混合液取出放入離心甩干機內(nèi)，將稀硫酸溶液和凹凸棒粘土分離，分離的稀硫酸溶液可回收放入S2內(nèi)重復(fù)利用；
S4、將分離出來的凹凸棒粘土用自來水沖洗至中性；
S5、將沖洗后的凹凸棒粘土再次離心脫水；
S6、將脫水后的凹凸棒粘土放入烘箱內(nèi)于120℃烘干；
S7、將烘干后的凹凸棒粘土按質(zhì)量比1～2∶5～6浸泡在摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液中，混合攪拌1～3小時；
S8、將混合液取出放入離心甩干機內(nèi)進行脫水干燥；
S9、將離心干燥后的混合物放入紅外高溫爐內(nèi)，由程序控制升溫至380℃煅燒1～3小時；
S10、最后取出混合物，使其自然冷卻至室溫，即為本發(fā)明的無機納米絮凝劑；
S11、將上述制備完成的無機納米絮凝劑用自來水按1～2∶100的比例攪拌稀釋成溶液備用。
進一步，所述的半成品凹凸棒粘土的粒徑在1～50微米之間。
進一步，所述的半成品凹凸棒粘與稀硫酸溶液的質(zhì)量比為1～2∶10，其中稀硫酸溶液的濃度為5～10％。
具體制備方式如下：取粒徑為30微米的半成品凹凸棒粘土，浸泡在濃度為6％的稀硫酸溶液中，混合攪拌4小時，取出放入離心甩干機內(nèi)，將稀硫酸溶液和凹凸棒粘土分離，分離的稀硫酸可回收重復(fù)利用。然后用自來水沖洗凹凸棒粘土至中性，再次離心脫水，120℃烘干。將烘干后的凹凸棒粘土浸泡在摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03鋁、鈦、鑭、鈰混合溶液內(nèi)，混合攪拌2小時，離心干燥。干燥后進入紅外高溫爐程序控制升溫至380攝氏度煅燒２小時，自然冷卻至室溫，無機絮凝劑制備完成。將上述制備完成的無機納米絮凝劑用自來水按1∶100的比例攪拌稀釋成溶液備用。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實施方式可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本創(chuàng)新發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本創(chuàng)新發(fā)明已進行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換；而一切不脫離本創(chuàng)新發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本創(chuàng)新發(fā)明專利的保護范圍當(dāng)中。
實施例
污水性質(zhì)：生活污水
測試儀器：紫外分光光度儀、COD快速消解儀、高溫壓力鍋、蒸餾器、玻璃器皿。
實驗步驟：
一、取100ml原生活污水進行COD、TN、TP分析檢測，檢測獲得數(shù)據(jù)原污水中CODcr285mg/l、TN55mg/l、TP8mg/l。
二、取100ml投機絮凝劑沉淀后上清液進行COD、TN、TP分析檢測，檢測獲得數(shù)據(jù)上清液中CODcr165mg/l、TN27mg/l、TP2mg/l。
三、取100ml原生活污水靜止上清液通過分析測得MLSS值為830mg/l；取投加絮凝劑后混合攪拌靜止上清液100ml，通過分析測得MLSS值為100mg/l。
通過現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析本發(fā)明的無機納米絮凝劑，具有快速高效的絮凝效果，并對水體中的污染物氧化分解率在50％以上。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。