本發(fā)明涉及吸附劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種工業(yè)污水處理吸附劑。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各地的化工廠越來(lái)越多,工業(yè)污水的處理成為各界關(guān)注的熱點(diǎn),目前,工業(yè)廢水處理常用技術(shù)有活性炭吸附。活性炭因其價(jià)格昂貴、再生復(fù)雜等特點(diǎn),難以大規(guī)模使用。天然凹凸棒石粘土是自然界中廣泛存在的一種硅酸鹽粘土礦物,具有特殊的八面體結(jié)構(gòu)和較高的陽(yáng)離子交換和物理吸附能力,其具有層鏈狀的微結(jié)構(gòu),纖維細(xì)長(zhǎng),孔道多,表面積較大,近年來(lái)越來(lái)越被關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)對(duì)凹凸棒石粘土的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,尤其是利用其優(yōu)異的性能改進(jìn)改性方面并不完善,污水排放造成的環(huán)境污染越來(lái)越值得反思,如何利用凹凸棒石粘土進(jìn)行工業(yè)污水處理對(duì)我們國(guó)家來(lái)說(shuō)具有重大而深遠(yuǎn)的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種工業(yè)污水處理吸附劑,本發(fā)明利用凹凸棒石粘土進(jìn)行工業(yè)污水處理,針對(duì)含重金屬的廢水吸附,效果高,成本低廉,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
本發(fā)明提出的一種工業(yè)污水處理吸附劑,其原料按重量份包括:凹凸棒石30~40份,陶土30~40份,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物20~30份,竹炭10~18份,碳納米管10~20份,絲瓜絡(luò)5~10份,黏合劑8~18份,絮凝劑20~35份,氧化殺菌劑3~5份。
優(yōu)選地,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物采用如下工藝制備:將膨脹石墨、水混合攪拌,調(diào)節(jié)溫度,加入氫氧化鈉、尿素及稻殼纖維攪拌,降溫,保溫,升溫,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)體系pH值至呈中性,過(guò)濾,用水洗滌,干燥,粉碎,接著浸入二氧化硅懸浮液中攪拌,噴霧干燥,加入β-環(huán)糊精、氫氧化鈉、吡啶混合攪拌,加入琥珀酸酐,調(diào)節(jié)溫度,攪拌,加入二甲基甲酰胺得到膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物。
優(yōu)選地,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物采用如下工藝制備:將膨脹石墨、水混合攪拌40~60min,攪拌速度為600~1000r/min,調(diào)節(jié)溫度至2~5℃,加入氫氧化鈉、尿素及稻殼纖維攪拌55~65min,降溫至-15~-25℃,保溫1~3h,升溫至35~45℃,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)體系pH值至呈中性,過(guò)濾,用水洗滌,干燥,粉碎,接著浸入濃度為1~2wt%的二氧化硅懸浮液中攪拌4~8h,攪拌溫度為85~98℃,噴霧干燥,加入β-環(huán)糊精、氫氧化鈉、吡啶混合攪拌30~50min,攪拌速度為450~550r/min,加入琥珀酸酐,調(diào)節(jié)溫度至50~60℃攪拌40~60min,加入二甲基甲酰胺得到膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物。
優(yōu)選地,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物采用如下工藝制備:按重量份將20~30份膨脹石墨、300~400份水混合攪拌40~60min,攪拌速度為600~1000r/min,調(diào)節(jié)溫度至2~5℃,加入25~35份氫氧化鈉、4~10份尿素及40~60份稻殼纖維攪拌55~65min,降溫至-15~-25℃,保溫1~3h,升溫至35~45℃,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)體系pH值至呈中性,過(guò)濾,用水洗滌,干燥,粉碎,接著浸入濃度為1~2wt%的二氧化硅懸浮液中攪拌4~8h,攪拌溫度為85~98℃,噴霧干燥,加入4~8份β-環(huán)糊精、2~4份氫氧化鈉、40~60份吡啶混合攪拌30~50min,攪拌速度為450~550r/min,加入1.5~2.5份琥珀酸酐,調(diào)節(jié)溫度至50~60℃攪拌40~60min,加入二甲基甲酰胺得到膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物。
優(yōu)選地,黏合劑為羧甲基纖維素鈉和/或蟲(chóng)膠。
優(yōu)選地,黏合劑按重量份包括:羧甲基纖維素鈉3~7份,蟲(chóng)膠5~10份。
優(yōu)選地,絮凝劑為聚丙烯酸鈣和/或聚合硫酸鋁。
優(yōu)選地,絮凝劑按重量份包括:聚丙烯酸鈣6~10份,聚合硫酸鋁15~25份。
本發(fā)明中所述工業(yè)污水處理吸附劑采用普通工業(yè)污水吸附劑的制備工藝進(jìn)行制備。
本發(fā)明中,凹凸棒石、陶土、膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物、竹炭、碳納米管、絲瓜絡(luò)配合,水分不容易從中通過(guò),且具有較大的相對(duì)表面以及其表面的電極性和豐富的空隙結(jié)構(gòu),針對(duì)含重金屬的廢水吸附效果好,且成本低廉,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物中,膨脹石墨經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,在氫氧化鈉與尿素的配合下與稻殼纖維復(fù)合,與二氧化硅懸浮液配合,可有效吸附微生物與噬菌體,可吸附吸附水中幾乎全部的微生物和噬菌體,進(jìn)一步與β-環(huán)糊精配合作用,β-環(huán)糊精分子形狀為內(nèi)疏水,外親水略呈錐筒狀的空腔結(jié)構(gòu),其含有大量的伯羥基和仲羥基,其與上述預(yù)處理后的膨脹石墨結(jié)合程度極高,另外在一定條件下與琥珀酸酐作用,制品水溶性極好,且吸附性能極強(qiáng),對(duì)于大部分有機(jī)分子和無(wú)機(jī)重金屬具有很好的吸附與包裹作用,且重復(fù)利用率好。
膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物與凹凸棒石、陶土、碳納米管配合,比表面積極大,內(nèi)部含有大量腔體結(jié)構(gòu),與竹炭、絲瓜絡(luò)配合形成一個(gè)組成復(fù)雜、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定物質(zhì),根據(jù)各自的去污特點(diǎn)聯(lián)合應(yīng)用,通過(guò)相互彌補(bǔ),協(xié)同作用,大大提高了對(duì)工業(yè)污水的去污能力,配合特定的絮凝劑與粘結(jié)劑,不僅粘結(jié)程度極高,成型性好,不易開(kāi)裂且絮凝活性高,絮凝能力極強(qiáng),在含有重金屬?gòu)U水的凈化過(guò)程中具有極為優(yōu)異處理效果,使得廢水達(dá)標(biāo)排放,且成本低廉,經(jīng)濟(jì)效益顯著,
具體實(shí)施方式
下面,通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種工業(yè)污水處理吸附劑,其原料按重量份包括:凹凸棒石30份,陶土40份,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物20份,竹炭18份,碳納米管10份,絲瓜絡(luò)10份,黏合劑8份,絮凝劑35份,氧化殺菌劑3份。
實(shí)施例2
一種工業(yè)污水處理吸附劑,其原料按重量份包括:凹凸棒石40份,陶土30份,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物30份,竹炭10份,碳納米管20份,絲瓜絡(luò)5份,黏合劑18份,絮凝劑20份,氧化殺菌劑5份。
膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物采用如下工藝制備:將膨脹石墨、水混合攪拌,調(diào)節(jié)溫度,加入氫氧化鈉、尿素及稻殼纖維攪拌,降溫,保溫,升溫,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)體系pH值至呈中性,過(guò)濾,用水洗滌,干燥,粉碎,接著浸入二氧化硅懸浮液中攪拌,噴霧干燥,加入β-環(huán)糊精、氫氧化鈉、吡啶混合攪拌,加入琥珀酸酐,調(diào)節(jié)溫度,攪拌,加入二甲基甲酰胺得到膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物。
實(shí)施例3
一種工業(yè)污水處理吸附劑,其原料按重量份包括:凹凸棒石28份,陶土32份,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物25份,竹炭12份,碳納米管18份,絲瓜絡(luò)6份,羧甲基纖維素鈉16份,聚丙烯酸鈣24份,氧化殺菌劑4.6份。
膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物采用如下工藝制備:按重量份將20份膨脹石墨、400份水混合攪拌40min,攪拌速度為1000r/min,調(diào)節(jié)溫度至2℃,加入35份氫氧化鈉、4份尿素及60份稻殼纖維攪拌55min,降溫至-25℃,保溫1h,升溫至45℃,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)體系pH值至呈中性,過(guò)濾,用水洗滌,干燥,粉碎,接著浸入濃度為1wt%的二氧化硅懸浮液中攪拌8h,攪拌溫度為85℃,噴霧干燥,加入8份β-環(huán)糊精、2份氫氧化鈉、60份吡啶混合攪拌30min,攪拌速度為550r/min,加入1.5份琥珀酸酐,調(diào)節(jié)溫度至60℃攪拌40min,加入二甲基甲酰胺得到膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物。
實(shí)施例4
一種工業(yè)污水處理吸附劑,其原料按重量份包括:凹凸棒石24份,陶土36份,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物22份,竹炭15份,碳納米管14份,絲瓜絡(luò)8份,蟲(chóng)膠12份,聚合硫酸鋁31份,氧化殺菌劑4份。
膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物采用如下工藝制備:按重量份將30份膨脹石墨、300份水混合攪拌60min,攪拌速度為600r/min,調(diào)節(jié)溫度至5℃,加入25份氫氧化鈉、10份尿素及40份稻殼纖維攪拌65min,降溫至-15℃,保溫3h,升溫至35℃,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)體系pH值至呈中性,過(guò)濾,用水洗滌,干燥,粉碎,接著浸入濃度為2wt%的二氧化硅懸浮液中攪拌4h,攪拌溫度為98℃,噴霧干燥,加入4份β-環(huán)糊精、4份氫氧化鈉、40份吡啶混合攪拌50min,攪拌速度為450r/min,加入2.5份琥珀酸酐,調(diào)節(jié)溫度至50℃攪拌60min,加入二甲基甲酰胺得到膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物。
實(shí)施例5
一種工業(yè)污水處理吸附劑,其原料按重量份包括:凹凸棒石26份,陶土34份,膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物24份,竹炭13份,碳納米管16份,絲瓜絡(luò)7份,黏合劑15份,絮凝劑26份,氧化殺菌劑4.2份。
黏合劑按重量份包括:羧甲基纖維素鈉5份,蟲(chóng)膠8份。
絮凝劑按重量份包括:聚丙烯酸鈣8份,聚合硫酸鋁22份。
膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物采用如下工藝制備:按重量份將26份膨脹石墨、340份水混合攪拌55min,攪拌速度為850r/min,調(diào)節(jié)溫度至3℃,加入31份氫氧化鈉、6份尿素及52份稻殼纖維攪拌61min,降溫至-22℃,保溫2h,升溫至38℃,加入硫酸溶液調(diào)節(jié)體系pH值至呈中性,過(guò)濾,用水洗滌,干燥,粉碎,接著浸入濃度為1.3wt%的二氧化硅懸浮液中攪拌6h,攪拌溫度為88℃,噴霧干燥,加入6份β-環(huán)糊精、3份氫氧化鈉、55份吡啶混合攪拌42min,攪拌速度為485r/min,加入1.85份琥珀酸酐,調(diào)節(jié)溫度至58℃攪拌48min,加入二甲基甲酰胺得到膨脹石墨環(huán)糊精復(fù)合物。
將實(shí)施例1-5所述工業(yè)污水處理吸附劑各稱取0.05g,分別放入工業(yè)污水中進(jìn)行吸附能力測(cè)試,其中,廢水中重金屬離子的初始濃度為200mg/L,pH值6.3,吸附溫度58℃,吸附時(shí)間120min,重金屬離子吸附率不小于99.88%,殘余重金屬離子濃度為0.11-0.16mg/L,且重復(fù)使用100次以上仍保持94-100%的吸附容量。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。