一种适合高盐农药废水的处理药剂及其制备方法与流程

文档序号:12449009阅读:492来源:国知局

本发明属于高盐废水处理领域,尤其涉及一种适合高盐农药废水的处理药剂及其制备方法。



背景技术:

农药生产过程中会产生大量废水,这类废水的主要特点有:(1)有机物的质量浓度高:通常农药废水处理前的COD在几千mg/L到几万mg/L之间。(2)污染物成分十分复杂:农药生产涉及很多有机化学反应,很多废水中不仅含有原料成分,而且含有很多副产物、中间产物。(3)毒性大,含有难被微生物降解的化合物。同时有些废水中除含有农药和中间体外,还含有苯环类、酚、砷、汞等有毒物质。为了使农药废水中的有毒类、难降解类物质有所降低,需要通过必要的物化预处理手段来提高废水的可生化性。废水经过预处理之后,虽然有毒物质有所降低,但是各种添加剂的加入会使废水中盐类含量增加,形成含盐较高的废水。

目前高盐废水的处理技术有以下几种:焚烧工艺技术、蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术、蒸发-热结晶工艺技术。焚烧工艺技术通常会产生含NOx、SOx和HCl等污染性气体,故对产生的烟气需进行净化处理,达标后才可排放。蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术在冷却结晶工艺中,会有大量冷却母液需要返回到前段工艺流程再次加热蒸发、浓缩处理。这样会导致整个工艺流程长、能耗高,处理效率较低。蒸发-热结晶工艺技术虽能实现对所有高黏度、高盐度废水的高效、连续处理,但对于热结晶所产生的盐泥或盐渣的深度处理与回收利用等问题还亟待解决。

工业上经常使用絮凝剂对许多高盐高毒性的废水进行处理,强化混凝是去除有机污染物的有效方法,但许多有机高分子絮凝剂是合成高聚物,毒性相当高,因此,该类絮凝剂会污染水体,不符合环保要求。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种适合高盐农药废水的处理药剂及其制备方法。

本发明提出的一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆50-90份、凹凸棒土原矿50-60份、稀盐酸80-100份、硫酸铝70-90份、壳聚糖8-15份。

优选的,所述一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆52-87份、凹凸棒土原矿52-58份、稀盐酸85-95份、硫酸铝75-85份、壳聚糖9-12份。

优选的,所述一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆70份、凹凸棒土原矿60份、稀盐酸90份、硫酸铝80份、壳聚糖12份。

优选的,所述稀盐酸浓度为1mol/L。

一种适合高盐农药废水的处理药剂的制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的稻秸秆于70-90℃下烘干、粉碎后过20目筛,得物料A;

S2、将物料A装填入30mL的陶瓷坩埚中,装满后轻微压实,盖上盖子置于马弗炉中520-580℃下炭化3-4h后,自然冷却;

S3、待S2中物料自然冷却至室温后取出磨碎,并过20目筛,备用;

S4、取所述比重的凹凸棒土原矿进行风干粉碎、研磨,研磨后的凹土颗粒过200目筛,备用;

S5、取S4中得到的凹土分散于稀盐酸中,置于混合仪中混匀搅拌2-3h,然后冷却至室温,用去离子水冲洗至中性,于烘箱90-120℃条件下烘干,并研磨过200目筛,得到酸改性的凹凸棒土;

S6、取S3中的物料和S5中的酸改性的凹凸棒土,充分混匀,置于马弗炉中520-580℃炭化1.5-2.5h,自然冷却至室温后取出,得生物质炭复合材料;

S7、将生物质炭复合材料与所述比重的硫酸铝、壳聚糖加入到粉碎机中,粉碎25-35分钟,混合均匀,即得。

本发明将农业废弃物制备成的生物质炭和改性凹凸棒石粘土作为助凝剂,与水溶性壳聚糖、硫酸铝组合成复合絮凝剂对农药废水进行了处理,壳聚糖无毒无味,用它处理过的水不会造成二次污染,壳聚糖使胶体颗粒脱稳而产生絮凝沉淀,本发明对高盐农药废水具有优良的凝聚能力,具有絮凝剂用量少、矾化大易处理、CODcr、SS、去除率高、无毒无味、可生物降解、不会造成二次污染等显著特点,是一种良好的环保型水处理方法。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆75份、凹凸棒土原矿52份、1mol/L稀盐酸88份、硫酸铝75份、壳聚糖10份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的稻秸秆于74℃下烘干、粉碎后过20目筛,得物料A;

S2、将物料A装填入30mL的陶瓷坩埚中,装满后轻微压实,盖上盖子置于马弗炉中530℃下炭化3.4h后,自然冷却;

S3、待S2中物料自然冷却至室温后取出磨碎,并过20目筛,备用;

S4、取所述比重的凹凸棒土原矿进行风干粉碎、研磨,研磨后的凹土颗粒过200目筛,备用;

S5、取S4中得到的凹土分散于1mol/L稀盐酸中,置于混合仪中混匀搅拌2.2h,然后冷却至室温,用去离子水冲洗至中性,于烘箱95℃条件下烘干,并研磨过200目筛,得到酸改性的凹凸棒土;

S6、取S3中的物料和S5中的酸改性的凹凸棒土,充分混匀,置于马弗炉中530℃炭化1.5h,自然冷却至室温后取出,得生物质炭复合材料;

S7、将生物质炭复合材料与所述比重的硫酸铝、壳聚糖加入到粉碎机中,粉碎25分钟,混合均匀,即得。

实施例二

本发明提出的一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆78份、凹凸棒土原矿54份、1mol/L稀盐酸92份、硫酸铝80份、壳聚糖12份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的稻秸秆于85℃下烘干、粉碎后过20目筛,得物料A;

S2、将物料A装填入30mL的陶瓷坩埚中,装满后轻微压实,盖上盖子置于马弗炉中540℃下炭化3.6h后,自然冷却;

S3、待S2中物料自然冷却至室温后取出磨碎,并过20目筛,备用;

S4、取所述比重的凹凸棒土原矿进行风干粉碎、研磨,研磨后的凹土颗粒过200目筛,备用;

S5、取S4中得到的凹土分散于1mol/L稀盐酸中,置于混合仪中混匀搅拌2.5h,然后冷却至室温,用去离子水冲洗至中性,于烘箱100℃条件下烘干,并研磨过200目筛,得到酸改性的凹凸棒土;

S6、取S3中的物料和S5中的酸改性的凹凸棒土,充分混匀,置于马弗炉中540℃炭化1.8h,自然冷却至室温后取出,得生物质炭复合材料;

S7、将生物质炭复合材料与所述比重的硫酸铝、壳聚糖加入到粉碎机中,粉碎28分钟,混合均匀,即得。

实施例三

本发明提出的一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆65份、凹凸棒土原矿50份、1mol/L稀盐酸84份、硫酸铝70份、壳聚糖9份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的稻秸秆于80℃下烘干、粉碎后过20目筛,得物料A;

S2、将物料A装填入30mL的陶瓷坩埚中,装满后轻微压实,盖上盖子置于马弗炉中550℃下炭化3.2h后,自然冷却;

S3、待S2中物料自然冷却至室温后取出磨碎,并过20目筛,备用;

S4、取所述比重的凹凸棒土原矿进行风干粉碎、研磨,研磨后的凹土颗粒过200目筛,备用;

S5、取S4中得到的凹土分散于1mol/L稀盐酸中,置于混合仪中混匀搅拌2h,然后冷却至室温,用去离子水冲洗至中性,于烘箱105℃条件下烘干,并研磨过200目筛,得到酸改性的凹凸棒土;

S6、取S3中的物料和S5中的酸改性的凹凸棒土,充分混匀,置于马弗炉中550℃炭化2h,自然冷却至室温后取出,得生物质炭复合材料;

S7、将生物质炭复合材料与所述比重的硫酸铝、壳聚糖加入到粉碎机中,粉碎30分钟,混合均匀,即得。

实施例四

本发明提出的一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆90份、凹凸棒土原矿60份、1mol/L稀盐酸100份、硫酸铝90份、壳聚糖15份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的稻秸秆于78℃下烘干、粉碎后过20目筛,得物料A;

S2、将物料A装填入30mL的陶瓷坩埚中,装满后轻微压实,盖上盖子置于马弗炉中560℃下炭化4h后,自然冷却;

S3、待S2中物料自然冷却至室温后取出磨碎,并过20目筛,备用;

S4、取所述比重的凹凸棒土原矿进行风干粉碎、研磨,研磨后的凹土颗粒过200目筛,备用;

S5、取S4中得到的凹土分散于1mol/L稀盐酸中,置于混合仪中混匀搅拌3h,然后冷却至室温,用去离子水冲洗至中性,于烘箱110℃条件下烘干,并研磨过200目筛,得到酸改性的凹凸棒土;

S6、取S3中的物料和S5中的酸改性的凹凸棒土,充分混匀,置于马弗炉中570℃炭化2.5h,自然冷却至室温后取出,得生物质炭复合材料;

S7、将生物质炭复合材料与所述比重的硫酸铝、壳聚糖加入到粉碎机中,粉碎32分钟,混合均匀,即得。

实施例五

本发明提出的一种适合高盐农药废水的处理药剂,包括以下重量份的原料:稻秸秆80份、凹凸棒土原矿56份、1mol/L稀盐酸95份、硫酸铝85份、壳聚糖14份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1、将所述比重的稻秸秆于88℃下烘干、粉碎后过20目筛,得物料A;

S2、将物料A装填入30mL的陶瓷坩埚中,装满后轻微压实,盖上盖子置于马弗炉中570℃下炭化3.8h后,自然冷却;

S3、待S2中物料自然冷却至室温后取出磨碎,并过20目筛,备用;

S4、取所述比重的凹凸棒土原矿进行风干粉碎、研磨,研磨后的凹土颗粒过200目筛,备用;

S5、取S4中得到的凹土分散于1mol/L稀盐酸中,置于混合仪中混匀搅拌2.8h,然后冷却至室温,用去离子水冲洗至中性,于烘箱115℃条件下烘干,并研磨过200目筛,得到酸改性的凹凸棒土;

S6、取S3中的物料和S5中的酸改性的凹凸棒土,充分混匀,置于马弗炉中560℃炭化2.2h,自然冷却至室温后取出,得生物质炭复合材料;

S7、将生物质炭复合材料与所述比重的硫酸铝、壳聚糖加入到粉碎机中,粉碎35分钟,混合均匀,即得。

以下是实施例一~五制备出的药剂,加入到农药废水后产生的效果:

a、取农药废水300ml,调节pH至酸性,加入实施例中制备的药剂5滴后,室温下以120r/min速度振荡2h,静置30min;

b、取步骤a中上清液测定SS、CODcr,其中处理后的农药废水SS值降至30mg/L,去除率达76%-80%;CODcr降至68mg/L的去除率达90%-95%。

本发明提供了一种新型的农药废水的处理方法,将农业废弃物稻秸做低温热解处理,以此获得吸附性能强的生物质炭,能有效吸附农药废水中高浓度的有机物,使农药废水中的SS、CODcr显著降低,SS去除率可达76%-80%,CODcr去除率可达90%-95%,由上述表格可知,本发明提出的五种实施例中,实施例三制备出的药剂处理农药废水效果最好,SS去除率高达80%,CODcr去除率高达95%。将壳聚糖与硫酸铝组成复合絮凝剂处理废水,具有矾化大易处理、样品用量少的特点,且壳聚糖无毒无味,具有吸附色素的功能,处理后的水为澄清透明液体,不产生二次污染,本发明有效地提高了废水的处理效果并降低了处理成本。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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