专利名称：钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法
钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法技术领域：
本发明属于化学处理剂技术领域，涉及一种对废水具有光催化降解性和凝聚作用，使废水中的有机污染物直接转化为无毒、无害的C02、 H20和无机物的钛 白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法。背景技术：
染料废水中含有苯环、氨基、偶氮基团类有机物等致癌物质，含有表面活 性剂的废水容易产生异味和泡沫，而且会影响废水的可生化性，非离子型和阳 离子型表面活性剂很难生物降解，有时还会产生有毒或者不能溶解的中间体， 常规方法处理效率很低，有返色和COD降不下来等问题，甚至产生二次污染。
发明内容为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种对废水具有光催化降解性 和凝聚作用，使废水中的有机污染物直接转化为无毒、无害的C02、 H20和无机 物的钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂，其主要原料及其重量比是含硫酸氧钛的酸解废渣25 35，硫 酸亚铁70 90、过氧化氢5 15、钙镁粉4 8、废酸5 15、烧碱]. 3。一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂的制备方法是，将含有硫酸氧钛 的酸解废渣，按上述原料的重量比，先后分别加入烧碱、过氧化氢、废酸和l丐镁粉，使含有硫酸氧钛的酸解废渣经中和、水解、酸化后，生产纳米钛白；所加的亚铁和酸解废渣中的铁，经100 20(TC的温度下脱水后，在400 500'C高 温下进行氧化，然后经自然冷却、调聚、陈化，生成聚合硫酸亚铁。本发明的有益效果是通过纳米Ti02使废水中的有机污染物迅速降解，直 接转化为无毒、无害的C02、 H20和无机物，在不改变原有污水的pH值情况下， 凝聚速度快，矾花大，沉降迅速，具有脱色、除菌、除放射性元素、除重金属 离子、降低COD及BOD功能，本发明投药量少，适应能力强，对各种污水处理 都能获得良好的结果。
具体实施方式下面结合实施例对本发明进一步说明硫酸氧钛的英文名titangl sulfare，分子式是TiOS04.2H20，分子量是195.9。一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂，所采用的主要原料及其重量比 是含有30% (重量百分比)硫酸氧钛的酸解废渣30，硫酸亚铁80、过氧化氢 10、钙镁粉6、废酸IO、烧碱l，烧碱可用铵水代替。一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂的制备方法是，将含有硫酸氧钛 的酸解废渣，按上述原料的重量比，先后分别加入烧碱、过氧化氢、废酸和钙 镁粉，使含有硫酸氧钛的酸解废渣经中和、水解、酸化后，生产纳米钛白；所 加的亚铁和酸解废渣中的铁，经100 200。C的温度下脱水后，在400 50(TC高 温下进行氧化，然后经自然冷却、调聚、陈化，生成聚合硫酸亚铁。本发明是利用废渣中的硫酸氧钛和铁，在生产聚铁的同时，所使用的添加 剂和流程有利于硫酸氧钛生成纳米钛白，高温氧化的温度，适应纳米钛白的结 晶，这样在硫酸亚铁生产聚铁的同时又生产了纳米钛白，即本产品即具有纳米 钛白治理废水的能力又具有聚铁的作用，形成一种高效多功能治理污水的无机 物。纳米钛白具有较高的光催化氧化能力，其禁带宽度为Eg二3.2ev相当于波长 387nm光的能量，这正好处于紫外区，所以，用二氧化钛作为光催化氧化反应需 要的紫外光源，在紫外线作用下，它的价带上电子被激发到导带，而在价带上 产生空穴，形成自由电子空穴对，即在紫外线的照射下，能够自行分解出自由 移动的带负电的电子和带正电的空穴发生一系列化学反应，形成电子空穴对， 而吸附溶解在Ti02表面的氧俘获电子形成02—空穴则将吸收在Ti02表面的0H—和 H20氧化成H0;生成的原子氧和氢氧自由基有很强的化学活性，特别是原子氧能 与多数有机物反应，使有机物被氧化分解，最终分解为C02、 H20和无机物。利用纳米Ti20光催化除污已成为治理环境最有发展前途的方法之一，纳米 钛白光催化降解有机物废水具有巨大的比表面积，因而具有与废水中有机污染 物更充分的接触，可将有机物极大限度地吸附在它的粒子表面，同时具有更强 的紫外线吸收能力，因而具有更强的光催化粒子降解能力，可快速将吸附在其 表面的有机物分解掉。而同时，同等条件下生成的聚合硫酸铁，水解后可产多 种高价和多核的络离子，对水中悬浮胶体颗粒进行电性中和，降低电位，促使 粒子相互凝聚，同时产生吸附、架桥多联作用，具有良好的脱水性能。据统计目前已发现3000多种难降解的有机物可以在紫外线照射下，通过纳 米Ti02迅速降解，特别是当水中有机污染物浓度较高或其他方法很难降解时， 这种技术有着更明显的优势。对铁红废水处理药剂实验分析结果比较-
一、 实验步骤1、 选取有代表性的三种水处理药剂进行实验，药剂分别为七水硫酸亚铁、 碱式氯铝及本发明所述钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂。2、 对三种水处理药剂分别称取10g，溶于200ml水中，配制成5°/。的水溶液。3、 各取300ml铁红废水于烧杯中，对三种水处理药剂均按万分之一的剂量 进行投加，并对投加七水硫酸亚铁和钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂水样 滴入NaOH溶液，调整两水样中pH值至8左右，然后对三个水样进行强力搅拌 后，静沉半小时。4、 对三种水处理药剂按万分之一点五投加进行上述重复实验。二、 实验效果1、 三种药剂按万分之一点五剂量投加比按万分之一剂量投加水质效果要好。2、 投加碱式氯化铝水样絮凝体较细、不易沉淀，处理后的水质比另两个水 样的水质差。3、 采有七水硫酸亚铁及钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂两种药剂处理 后的水样水质效果均较好，絮凝体较大、易沉淀，污泥量较少(均小于5%)，但 采用七水硫酸亚铁的水样上清液尚带黄色，而采用钛白酸解废渣改性高效多功 能脱色剂的水样上清液较清，不带颜色，效果比采用七水硫酸亚铁的效果更好。三、 结果1、 在铁红废水处理实验选定的三种药剂中，采用钛白酸解废渣改性高效多 功能脱色剂的处理效果最好，水质最清，在采用万分之一点五投加量，pH值控 制在8左右的条件下可取得很好的实验效果。2、 在工程实践运用中，应根据具体水质和工况来确定最佳投加量。
权利要求
1、一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂，其特征是其主要原料及其重量比是含硫酸氧钛的酸解废渣25～35，硫酸亚铁70～90、过氧化氢5～15、钙镁粉4～8、废酸5～15、烧碱1～3。
2、 一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂的制备方法，其特征是将含 有硫酸氧钛的酸解废渣，按上述原料的重量比，先后分别加入烧碱、过氧化氢、 废酸和钙镁粉，使含有硫酸氧钛的酸解废渣经中和、水解、酸化后，生产纳米 钛白；所加的亚铁和酸解废渣中的铁，经100 20(TC的温度下脱水后，在400 50(TC高温下进行氧化，然后经自然冷却、调聚、陈化，生成聚合硫酸亚铁。
全文摘要
本发明涉及一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法，将含有硫酸氧钛的酸解废渣，按各原料的重量比，先后分别加入烧碱、过氧化氢、废酸和钙镁粉，使含有硫酸氧钛的酸解废渣经中和、水解、酸化后，生产纳米钛白；所加的亚铁和酸解废渣中的铁，经100～200℃的温度下脱水后，在400～500℃高温下进行氧化，然后经自然冷却、调聚、陈化，生成聚合硫酸亚铁。通过纳米TiO<sub>2</sub>使废水中的有机污染物迅速降解，直接转化为无毒、无害的CO<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>O和无机物，在不改变原有污水的pH值情况下，凝聚速度快，矾花大，沉降迅速，具有脱色、除菌、除放射性元素、除重金属离子、降低COD及BOD功能，本发明投药量少，适应能力强。
文档编号C02F1/50GK101391830SQ20081021852
公开日2009年3月25日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者朱文新 申请人:朱文新