一种污水净化剂的制作方法

文档序号:10502836阅读:476来源:国知局
一种污水净化剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种污水净化剂,所述污水净化剂由70~90份的轻质页岩粉体和10~30份的絮凝剂制成,其中,所述轻质页岩粉体由轻质页岩矿经破碎,然后磨细和分离后制得,其中,在粉碎之后任选地进行焙烧。本发明所提供的污水净化剂能够有效去除污水中的藻类污染物、有害物质、重金属或其它杂质,并且能够将污水净化为透明纯净的无任何污染的水质,所述污水净化剂可重复利用,且原料易得,成本低廉,制备方法简单,易于大规模生产应用。
【专利说明】
一种污水净化剂
技术领域
[0001 ]本发明涉及污水净化领域,尤其涉及一种污水净化剂。
【背景技术】
[0002] 随着工业的不断发展,资源的使用量也在不断的增加,特别是水资源,而我国是一 个水资源匮乏的国家,如何能够节约水资源和水资源的重复利用成为人们关注的问题,而 在水资源的重复利用中,污水处理是重中之中。目前,污水处理最普遍的方法是采用污水处 理剂或污水净化剂,但是大部分经处理或净化后的水质虽然有所改善,但是还是具有微弱 的污染程度,达不到清澈透明。
[0003] 中国专利CN 101734773A公开了一种污水净化剂,其中,所述污水净化剂由40~ 60界1:%的娃藻土、10~3(^1:%的蒙脱土、0~1(^1:%的膨润土以及0.1~0.2¥1:%的十六烷基 三甲基溴化铵制成。所述污水净化剂能够有效吸附有机污染物,但是对于重金属以及藻类 污染物的吸附效果甚微。
[0004] 中国专利CN 105060367A公开了一种污水处理剂,所述污水处理剂由以下重量份 的原料制成:活性污泥90-120份、立德粉和聚天冬氨酸颗粒混合物30-60份、焦炭渣粉10-20 份、质量浓度为90%以上的浓硫酸15-20份、氧化锌8-10份、复合增效剂10-30份。其一,其所 需原料种类繁多,较为复杂,其二,其使用高浓度硫酸,会对水源造成一定污染,其三,其最 终处理后的污水排放质量达到了国家一级标准,但是在一定程度上还是属于污水,而非清 澈的水质,说明其处理效果并没有达到最佳,进而也影响了其处理后的水源的再利用范围。

【发明内容】

[0005] 为了解决上述问题,本发明人进行了锐意研究,结果发现:将轻质页岩粉体与絮凝 剂结合可以有效地进行污水净化,净化后的水质清澈透明,从而完成本发明。
[0006] 本发明的目的之一在于提供一种污水净化剂,具体体现在以下几方面:
[0007] (1) -种污水净化剂,其中,所述污水净化剂由包括以下重量配比组分的原料制 成:
[0008] 轻质页岩粉体70~90份,
[0009] 絮凝剂 10~30份;
[0010] (2)根据上述(1)所述的污水净化剂,其中,所述污水净化剂由包括以下重量配比 组分的原料制成:
[0011] 轻质页岩粉体75~85份,
[0012] 絮凝剂 15~25份;
[0013] 优选地:
[0014]轻质页岩粉体80份,
[0015]絮凝剂 20份;
[0016] (3)根据上述(1)或(2)所述的污水净化剂,其中,
[0017] 所述轻质页岩粉体由轻质页岩矿经破碎,然后磨细和分离后制得,其中,在粉碎之 后任选地进行焙烧;和/或
[0018] 所述轻质页岩粉体的粒径为50目~20nm,优选为100目~40nm,更优选为1000目~ 400nm;
[0019] (4)根据上述(1)至(3)之一所述的污水净化剂,其中,所述轻质页岩矿的内部具有 毛孔状微孔间隙,所述微孔的孔径为5~20nm;
[0020] (5)根据上述(1)至(4)之一所述的污水净化剂,其中,所述絮凝剂选自明矾、三氯 化铁水合物、硫酸亚铁水合物、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚硅酸 硫酸铁、聚磷氯化铝、聚磷氯化铁、聚合氯化铝铁、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺和聚二烯 丙基甲基氯化铵中的一种或几种,优选选自明矾、三氯化铁水合物、聚合氯化铝铁和阳离子 聚丙烯酰胺中的一种或几种,更优选为明矾;
[0021] (6)根据上述(1)至(5)之一所述的污水净化剂,其中,所述污水净化剂由包含以下 步骤的方法制得:
[0022]步骤1、将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石,
[0023]步骤2、将轻质页岩碎石进行磨细和分离,得轻质页岩粉体,
[0024]步骤3、将轻质页岩粉体与絮凝剂混合,得污水净化剂;
[0025] (7)根据上述(1)至(6)之一所述的污水净化剂,其中,
[0026] 在步骤1中,所述轻质页岩碎石的粒径为10~100mm,优选为20~80mm,更优选为40 ~60mm;和/或
[0027]在步骤2中,在粉碎之后任选地进行焙烧;
[0028] (8)根据上述(1)至(7)之一所述的污水净化剂,其中,所述焙烧如下进行:于500~ 1200 °C下进行70~IlOmin,优选地,于800~1000°C下进行80~IOOmin,更优选地,于900 °C 下进行90min;
[0029] (9)根据上述(1)至(8)之一所述的污水净化剂,其中,在步骤2中,
[0030] 所述轻质页岩粉体的粒径为50目~20nm,优选为100目~40nm,更优选为1000目~ 400nm;
[0031] 本发明的目的之二在于提供一种根据上述(1)至(9)之一所述的污水净化剂用于 污水净化的用途。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更 为清楚、明确。
[0033] 根据本发明的一方面,提供了一种污水净化剂,所述污水净化剂包括轻质页岩粉 体和絮凝剂。
[0034]根据本发明一种优选的实施方式中,所述轻质页岩粉体的用量为70~90份。
[0035]在进一步优选的实施方式中,所述轻质页岩粉体的用量为75~85份。
[0036] 在更进一步优选的实施方式中,所述轻质页岩粉体的用量为80份。
[0037] 根据本发明一种优选的实施方式,所述轻质页岩粉体由轻质页岩矿经破碎,然后 磨细和分离后制得,其中,在破碎之后任选地进行焙烧。
[0038] 在进一步优选的实施方式中,所述轻质页岩矿的内部具有毛孔状微孔间隙,所述 微孔的孔径为5~20nm,其内部的纳米微孔结构赋予轻质页岩矿纳米效应,其中,上述引自 "刘新建,李青山.一种天然纳米材料的发现与应用研究.E纳米材料"。
[0039] 在本发明中,所述轻质页岩矿选自内蒙古莫旗额尔和乡境内的蛋白页岩矿。其中, 蛋白页岩矿是由火山爆发形成的火山灰在空气中灼烧成细小炽热体后经落入湖底沉积而 形成。
[0040] 根据本发明一种优选的实施方式,所述轻质页岩粉体的粒径为50目~20nm。
[0041] 在进一步优选的实施方式中,所述轻质页岩粉体的粒径为100目~40nm。
[0042] 在更进一步优选的实施方式中,所述轻质页岩粉体的粒径为1000目~400nm。
[0043] 其中,所述轻质页岩粉体是一种天然纳米材料,具有页状层理、粒度细小均匀、结 构输送多孔等特征,其内部含有大量孔隙,使其比表面积可达277.3cm 2/g,具有很强的吸附 性。上述有关轻质页岩粉体的数据引自"刘新建,李青山.一种天然纳米材料的发现与应用 研究.E纳米材料"。
[0044] 在本发明中,所述轻质页岩粉体:
[0045] (1)内部具有纳米微孔,具有很强的吸附性,可吸附藻类污染物、有机污染物、氯化 物、亚硝酸盐、氰化物、铅、汞、砷等有害物质或重金属;
[0046] (2)能够释放负离子:其一,所述负离子能够还原来自污水中产生的活性氧(氧自 由基)、减少过多活性氧对人体的危害,其二,所述负离子能够氧化分解污水中的污染物,起 到除污、除臭的作用,其三,所述负离子能够调节水中的PH呈大约7.4的弱碱性,同时,水的 表面张力下降、渗透力增强,并能明显地降低水的硬度,改善水质;
[0047] (3)具有微弱电流,其微弱电流的电解作用使得污水中的臭气成分在性质上发生 变化,变成了没有臭气的物质,起到了除臭的作用;
[0048] (4)发射远红外,其光子能量与水分子间氢键的能量相当,产生共振,所以能使氢 键断裂,使污水中的水变成小分子团的水,分子数约为6~8个,而通常情况下,普通水中是 由多达十多个的水分子缔合成的大水分子团,其中,水的分子团越小,水的能量越大,水的 渗透力、溶解力、代谢力越强。
[0049]根据本发明一种优选的实施方式,所述絮凝剂选自明矾、三氯化铁水合物、硫酸亚 铁水合物、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚硅酸硫酸铁、聚磷氯化铝、 聚磷氯化铁、聚合氯化铝铁、阳离子聚丙烯酸、聚乙烯亚胺和聚二烯丙基甲基氯化铵中的一 种或几种。
[0050]在进一步优选的实施方式中,所述絮凝剂选自明矾、三氯化铁水合物、聚合氯化铝 铁和阳离子聚丙烯酸中的一种或几种。
[0051 ]在更进一步优选的实施方式中,所述絮凝剂选自明矾。
[0052]其中,所述轻质页岩粉体能够有效地吸附污水中的有机污染物、重金属以及生物 质等,而絮凝剂的作用:(1)辅助轻质页岩石吸附污水中的有害物质,尤其是有害离子,(2) 促使吸附有害物质后的轻质页岩粉体进行沉淀。
[0053]根据本发明一种优选的实施方式,所述轻质页岩粉体与所述絮凝剂直接混合得到 污水净化剂。
[0054]在本发明中,所述污水净化剂由包含以下步骤的方法制得:
[0055] 步骤1、将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石。
[0056] 根据本发明一种优选的实施方式,所述轻质页岩碎石的粒径为10~100_。
[0057]在进一步优选的实施方式中,所述轻质页岩碎石的粒径为20~80mm。
[0058]在更进一步优选的实施方式中,所述轻质页岩碎石的粒径为40~60mm。
[0059] 其中,碎石的粒度影响焙烧过程中的传热和传质速度,碎石的粒度越小,颗粒比表 面积越大,气固之间的接触面积较大,传热、传质效率较高,但是,从经济方面考虑,碎石不 宜低于IOmm;若碎石粒度过大,经常产生碎石表层和内部焙烧不均匀的现象,其表层的焙烧 程度高于内部,出现"夹生"现象,碎石的粒度愈大,不均匀现象愈严,因此,控制其粒径不高 于100_。并且,若轻质页岩碎石的粒径太大,则得到的轻质页岩粉体的粒径也相应较大,使 其比表面积变小,降低其后期对污水的处理效果。因此,控制轻质页岩碎石的粒径为10~ 100mm〇
[0060] 步骤2、将轻质页岩碎石进行磨细和分离,得轻质页岩粉体,其中,任选地,在破碎 之后进行焙烧。根据本发明一种优选的实施方式,所述焙烧于500~1200°C下进行70~ IlOmin0
[0061 ] 在进一步优选的实施方式中,所述焙烧于800~1000°C下进行80~lOOmin。
[0062] 在更进一步优选的实施方式中,所述焙烧于900°C下进行90min。
[0063] 其中,在高温下焙烧:(1)有利于轻质页岩碎石内部的微孔扩张;(2)去除轻质页岩 碎石内部的杂质;(3)去除轻质页岩碎石内部的水分;上述三种结果都会使得到的轻质页岩 粉体的比表面积增大,提尚其吸附能力,进而有利于提尚其污水处理能力。
[0064]根据本发明一种优选的实施方式,所述磨细为球磨,优选为高能球磨。
[0065] 根据本发明一种优选的实施方式,所述分离采用筛分。
[0066] 根据本发明一种优选的实施方式,在步骤2中,所述轻质页岩粉体的粒径为50目~ 20nm〇
[0067] 在进一步优选的实施方式中,在步骤2中,所述轻质页岩粉体的粒径为100目~ 40nm〇
[0068] 在更进一步优选的实施方式中,在步骤2中,所述轻质页岩粉体的粒径为1000目~ 400nm〇
[0069] 其中,所述轻质页岩粉体的粒径不宜太大,若粒径太大则会:(1)在污水中使用时 宜沉淀,不能与污水中的有害物质等充分接触达到去除有害物质等的效果,(2)使比表面积 较小,影响其吸附性能,最终影响其污水处理的效果。
[0070] 步骤3、将轻质页岩粉体与絮凝剂混合,得污水净化剂。
[0071]根据本发明一种优选的实施方式,在步骤3中,所述轻质页岩粉体的用量为70~90 份,优选为75~85份,更优选为80份。
[0072]根据本发明一种优选的实施方式,在步骤3中,所述絮凝剂的用量为10~30份,优 选为15~25份,更优选为20份。
[0073] 其中,在步骤3中,混合的方式不受限定,只要能混合均匀即可,例如于混合机中混 合。
[0074] 根据本发明的另一方面,提供了一种上述污水净化剂用于净化污水的用途。
[0075] 根据本发明一种优选的实施方式,用于污水净化时,基于100重量份的污水,所述 污水净化剂的用量为0.05~20份。
[0076] 在进一步优选的实施方式中,用于污水净化时,基于100重量份的污水,所述污水 净化剂的用量为0.1~10份。
[0077] 在更进一步优选的实施方式中,用于污水净化时,基于100重量份的污水,所述污 水净化剂的用量为〇. 1~5份。
[0078] 其中,污水净化剂的用量与污水的污染程度有关,污染越严重,所需污水净化剂的 用量就越大。一般情况下,在用量为0.1~5份时即可将一般污水净化干净。
[0079]本发明所具有的有益效果包括:
[0080] (1)本发明所述污水净化剂能够有效去除污水中的藻类污染物、有害物质、重金 属、其它杂质或漂浮物;
[0081] (2)本发明所述污水净化剂具有很高的净化效率,能够将污水净化为透明纯净的 无任何污染的水质;
[0082] (3)本发明所述污水净化剂的原料易得,成本低廉;
[0083] (4)本发明所述污水净化剂可重复利用,节约能源;
[0084] (5)本发明所污水净化剂的制备方法简单,易于大规模生产应用。
[0085] 实施例
[0086] 以下通过具体实例进一步描述本发明。不过这些实例仅仅是范例性的,并不对本 发明的保护范围构成任何限制。
[0087] 其中,所用轻质页岩矿选自内蒙古莫旗额尔和乡境内的蛋白页岩矿。
[0088]实施例1污水净化剂的制备
[0089] 将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石。
[0090] 将轻质页岩碎石于500°C下焙烧llOmin,然后进行高能球磨和过筛,得轻质页岩粉 体。
[0091] 将70kg轻质页岩粉体与30kg三氯化铁水合物于混合机中混合均匀,搅拌均匀,得 到污水净化剂。
[0092]实施例2污水净化剂的制备
[0093]将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石。
[0094]将轻质页岩碎石于800°C下焙烧lOOmin,然后进行高能球磨和过筛,得轻质页岩粉 体。
[0095]将75kg轻质页岩粉体与25kg聚合氯化铁铝于混合机中混合均匀,搅拌均匀,得到 污水净化剂。
[0096]实施例3污水净化剂的制备
[0097] 将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石。
[0098] 将轻质页岩碎石于900°C下焙烧90min,然后进行高能球磨和过筛,得轻质页岩粉 体。
[0099]将80kg轻质页岩粉体与20kg明矾于混合机中混合均匀,搅拌均匀,得到污水净化 剂。
[0100]实施例4污水净化剂的制备
[0101]将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石。
[0102] 将轻质页岩碎石于1000°C下焙烧80min,然后进行高能球磨和过筛,得轻质页岩粉 体。
[0103] 将85kg轻质页岩粉体与15kg明矾于混合机中混合均匀,得到污水净化剂。
[0104] 实施例5污水净化剂的制备
[0105] 将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石。
[0106] 将轻质页岩碎石于1200°C下焙烧70min,然后进行高能球磨和过筛,得轻质页岩粉 体。
[0107] 将90kg轻质页岩粉体与IOkg阳离子聚丙烯酰胺于混合机中混合均匀,搅拌均匀, 得到污水净化剂。
[0108] 实施例6污水净化剂的制备
[0109] 采用实施例3的制备方法,区别在于不进行焙烧。
[0110] 试验例
[0111]该试验例所用水样取自昆明滇池,所述水样中含有多种污染物以及绿藻。
[0112]取三只桶分别区分为A号、B号、C号,往A号、B号、C号内分别添加 IOkg上述污染水, 并且,向A号桶内加入约25g由实施例3制得的污水净化剂,向B号桶内加入约25g由实施例4 制得的污水净化剂,C号桶内不加任何物质作为对照。处理结果如表1所示。
[0113]表1污水净化情况表

[0116] 从表1中可以看出,本发明所提供的污水净化剂能够有效去除污水的污染物,甚至 绿藻等藻类污染物也能被吸附沉淀下来。
[0117] 进一步地,分别从A桶和B桶取约200ml的净化水于空的透明矿泉水瓶中,与原装的 矿泉水比较,用眼睛观察,三瓶水没有任何差别,说明,使用本发明所提供的污水净化剂处 理污水可以得到几乎纯净的水质,达到非常好的净化效果。
[0118] 上结合【具体实施方式】和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不 能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可 以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的 范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种污水净化剂,其特征在于,所述污水净化剂由包括以下重量配比组分的原料制 成: 轻质页岩粉体70~90份, 絮凝剂 10~30份。2. 根据权利要求1所述的污水净化剂,其特征在于,所述污水净化剂由包括以下重量配 比组分的原料制成: 轻质页岩粉体75~85份, 絮凝剂 15~25份; 优选地: 轻质页岩粉体80份, 絮凝剂 20份。3. 根据权利要求1或2所述的污水净化剂,其特征在于, 所述轻质页岩粉体由轻质页岩矿经破碎,然后磨细和分离后制得,其中,在破碎之后任 选地进行焙烧;和/或 所述轻质页岩粉体的粒径为50目~20nm,优选为100目~40nm,更优选为1000目~ 400nm〇4. 根据权利要求1至3之一所述的污水净化剂,其特征在于,所述轻质页岩矿的内部具 有毛孔状微孔间隙,所述微孔的孔径为5~20nm。5. 根据权利要求1至4之一所述的污水净化剂,其特征在于,所述絮凝剂选自明矾、三氯 化铁水合物、硫酸亚铁水合物、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚硅酸 硫酸铁、聚磷氯化铝、聚磷氯化铁、聚合氯化铝铁、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺和聚二烯 丙基甲基氯化铵中的一种或几种,优选选自明矾、三氯化铁水合物、聚合氯化铝铁和阳离子 聚丙烯酰胺中的一种或几种,更优选为明矾。6. 根据权利要求1至5之一所述的污水净化剂,其特征在于,所述污水净化剂由包含以 下步骤的方法制得: 步骤1、将轻质页岩矿进行破碎,得轻质页岩碎石; 步骤2、将轻质页岩碎石进行磨细和分离,得轻质页岩粉体; 步骤3、将轻质页岩粉体与絮凝剂混合,得污水净化剂。7. 根据权利要求1至6之一所述的污水净化剂,其特征在于, 在步骤1中,所述轻质页岩碎石的粒径为10~l〇〇mm,优选为20~80mm,更优选为40~ 60mm;和/或 在步骤2中,在粉碎之后任选地进行焙烧。8. 根据权利要求1至7之一所述的污水净化剂,其特征在于,所述焙烧如下进行:于500 ~1200 °C下进行70~1 lOmin,优选地,于800~1000 °C下进行80~lOOmin,更优选地,于900 °C下进行90min。9. 根据权利要求1至8之一所述的污水净化剂,其特征在于,在步骤2中, 所述轻质页岩粉体的粒径为50目~20nm,优选为100目~40nm,更优选为1000目~ 400nm〇10. 根据权利要求1至9之一所述的污水净化剂用于污水净化的用途。
【文档编号】C02F1/70GK105858786SQ201610268461
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】陈书仁
【申请人】陈书仁, 陈伟丽, 陈丽利, 陈春雷
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