活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水的方法与流程

1.本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水的方法。


背景技术：

2.工业废水指工艺生产过程中排出的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物，是造成环境污染，特别是水污染的重要原因。工业废水的处理虽然早在19世纪末已经开始，但由于许多工业废水成分复杂，性质多变，仍有一些技术问题没有完全解决。
3.铁氧体是从近些年来迅速发展起来的一种新型的磁性材料。与普通磁性材料相比，铁氧体具有电阻率大、介电性能高、在高频时具有较高的磁导率等优点。随着科学技术的发展，铁氧体在通讯广播、自动控制、计算技术和仪器仪表等电子工业部门应用日益广泛，在卫星通讯、信息显示和污染处理等方面, 也开辟了广阔的应用空间。但是铁氧体铁氧体的常规制备方法（如共沉淀法、溶胶凝胶法和水热法）过程中，铁氧体纳米颗粒容易发生团聚，降低了铁氧体颗粒的比表面积，这在一定程度上也降低了其活性。
4.因此如何提高铁氧体活性以及提高铁氧体废水处理效率是亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水的方法，可以有效提高工业废水的处理效果。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水的方法，包括如下步骤：s1，将羧甲基纤维素钠加入水中搅拌溶解后，加入炭粉、酚醛树脂、次氯酸钙继续搅拌，形成混合溶液；s2，将混合溶液加入到反应器中，加入cocl2·
6h2o、fecl3·
6h2o，搅拌均匀；s3，加入氢氧化钠，调节ph，继续搅拌；s4，搅拌完成后的固体、液体分离，将固体洗涤、烘干后煅烧，得到活性炭与磁性铁氧体复合材料；s5，将活性炭与磁性铁氧体复合材料加入到废水中，用于去除废水中的cod优选地，s3中所述ph为9-11。
7.优选地，s3中所述煅烧在氮气保护下进行，所述煅烧温度为300~400℃，所述煅烧时间为1~2h优选地，所述反应器包括搅拌箱、分离箱、第一箱盖，所述搅拌箱的箱口朝上，所述第一箱盖设置在搅拌箱的顶端且用于封闭搅拌箱的箱口，所述第一箱盖上设有与搅拌箱连通的进料管，所述搅拌箱的底端设有与搅拌箱连通的排料管，所述排料管上设有第一截止
阀，所述搅拌箱上设有用于对搅拌箱内进行搅拌的搅拌件，所述分离箱位于搅拌箱的下方，且分离箱的箱口朝上，所述分离箱的顶端设有用于封闭分离箱箱口的第二箱盖，所述第二箱盖的顶端开设有与排料管正对的圆形槽，所述搅拌箱的底端设有两个相对的支撑板，且两个支撑板的底端均与第二箱盖的顶端固定连接，所述分离箱内设有用于对固体、液体进行固液分离的分离件，两个所述支撑板分别位于圆形槽的两侧。
8.优选地，所述搅拌件包括两个第一摆板、两个搅拌柱、两个第一转轴，两个所述第一转轴分别转动连接在搅拌箱内夹角为90度的两侧内壁上，两个所述第一摆板分别固定连接在两个第一转轴的底端，两个所述搅拌柱呈十字形分布，且两个搅拌柱分别固定连接在两个第一摆板远离第一转轴的一端，两个所述搅拌柱均水平设置，且其中一个搅拌柱位于另一个搅拌柱的上方，两个所述搅拌柱上均沿搅拌柱的长度方向滑动连接有第一滑筒，且位于上方的第一滑筒与位于下方的第一滑筒固定连接，所述搅拌箱的外壁设有用于驱动其中一个第一转轴转动的第一电机。
9.优选地，位于下方的所述第一滑筒的外壁底端设有第一搅拌片，位于上方的所述第一滑筒的外壁顶端设有第二搅拌片。
10.优选地，所述搅拌件包括两个第二摆板、两个滑柱、两个第二转轴，所述第一箱盖的底端设有位于搅拌箱内的安装板，且安装板上夹角为90度的两侧边均竖直设有竖直板，两个所述第二转轴分别转动连接在两个竖直板的一侧下方，两个所述第二摆板分别设置在两个第二转轴的底端，两个所述滑柱呈十字形分布，且两个滑柱分别固定连接在两个第二摆板远离第二转轴的一端，两个所述滑柱均水平设置，且其中一个滑柱位于另一个滑柱的上方，两个所述滑柱上均沿滑柱的长度方向滑动连接有第二滑筒，且位于上方的第二滑筒与位于下方的第二滑筒固定连接，位于下方的所述第二滑筒的外壁底端固定连接有固定板，且固定板的底端转动连接有搅拌杆，所述搅拌杆竖直设置，且搅拌杆的相对两侧均沿搅拌杆的竖直方向间隔分布有若干第三搅拌片，所述固定板的一侧开设有放置槽，且放置槽的底端槽壁设有用于驱动搅拌杆转动的第二电机，其中一个所述竖直板上设有用于驱动第二转轴转动的第三电机。
11.优选地，所述分离件包括设置在分离箱内箱底的支撑台，且支撑台的顶端与第二箱盖的底端之间转动连接有过滤桶，所述过滤桶的桶口朝上并与圆形槽对应，所述圆形槽的直径与过滤桶的内径一致，所述分离箱外壁的一侧上方设有放置台，且放置台上放置有收集盒，所述收集盒的顶端与第二箱盖的顶端齐平，所述分离箱上设有用于将过滤桶内过滤出的固体转移至收集盒内的转移件，所述过滤桶的外壁上方同轴固定连接有第一齿轮，所述第二箱盖的底端设有位于过滤桶一侧的第四电机，且第四电机的转动轴设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述分离箱的一侧下方设有与分离箱连通的排水管，且排水管上设有第二截止阀。
12.优选地，所述转移件包括圆形第一推板、气缸、第二推板，所述第一推板位于过滤桶内的桶底，且第一推板上同轴设有位于密封圈，所述密封圈的外壁与过滤桶的内壁抵触，所述过滤桶的桶底开设有第一槽，所述支撑台的顶端设有与第一槽对应的第二槽，所述气缸设置第二槽内，且气缸的活塞杆一端穿过第一槽并与第一推板的底端转动连接，所述第二推板通过推动件水平滑移连接在两个支撑板之间，所述第二推板的底端设有与第二箱盖顶端接触的刮板，推动件用于推动第二推板在两个支撑板之间水平向靠近或远离收集盒的
方向滑动。
13.优选地，所述推动件包括设置在均水平设置在两个支撑板相互靠近一侧的滑槽以及均水平滑移连接在两个滑槽内的滑块，两个所述滑块背离滑槽槽底的一侧均与第二推板固定连接，其中一个所述滑槽内相对两侧槽壁之间转动连接有丝杆，且丝杆的一端穿过滑块并与滑块螺纹连接，其中一个所述支撑板上设有位于驱动丝杆转动的第五电机。
14.本发明的有益效果在于：采用磁性铁氧体与羧甲基纤维素钠、炭粉形成活性炭与磁性铁氧体复合材料，在有效利用生物质资源的同时，提供铁氧体的活性，提高废水处理效果采用活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水，可以将废水中的cod去除率提高至95%，适于工业化生产。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实施例的结构示意图；图2为本实施例的用于体现第二推板的结构示意图；图3为本实施例的用于体现竖直板的结构示意图；图4为本实施例的用于体现固定板的结构示意图；图5为本实施例的用于体现收集盒的结构示意图。
17.附图标记说明：图中：1、反应器；2、搅拌箱；3、分离箱；4、第一箱盖；5、进料管；6、排料管；7、第一截止阀；8、第二箱盖；9、圆形槽；10、支撑板；12、第一摆板；13、搅拌柱；14、第一转轴；15、第一滑筒；16、第一电机；17、第一搅拌片；18、第二搅拌片；19、第二摆板；20、滑柱；21、第二转轴；22、安装板；23、竖直板；24、第二滑筒；25、固定板；26、搅拌杆；27、第三搅拌片；28、放置槽；29、第二电机；30、第三电机；31、支撑台；32、过滤桶；33、放置台；34、收集盒；35、第一齿轮；36、第四电机；37、第二齿轮；38、排水管；39、第二截止阀；40、第一推板；41、气缸；42、第二推板；43、密封圈；44、第一槽；45、第二槽；46、刮板；47、滑槽；48、滑块；49、丝杆；50、第五电机。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1一种活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，将15g羧甲基纤维素钠加入水中搅拌溶解后，加入30g炭粉、酚醛树脂2.5g、沥
青10g、次氯酸钙0.3g继续搅拌1h，形成混合溶液；s2，将混合溶液加入到反应器1中，加入30gcocl2
·
6h2o、60gfecl3
·
6h2o，搅拌均匀；s3，加入氢氧化钠，调节ph至10，继续搅拌2h；s4，搅拌完成后的固体、液体分离，将固体洗涤、烘干后在氮气保护下、在350℃下煅烧2h，得到活性炭与磁性铁氧体复合材料；s5，将活性炭与磁性铁氧体复合材料加入到废水中，用于去除废水中的cod。
20.所述的工业废水中cod为1120mg/l。
21.经上述处理后，cod去除率为95.0％。
22.实施例2一种活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，将15g羧甲基纤维素钠加入水中搅拌溶解后，加入30g炭粉、酚醛树脂2.5g、沥青10g、次氯酸钙0.3g继续搅拌1h，形成混合溶液；s2，将混合溶液加入到反应器1中，加入40gcocl2
·
6h2o、50gfecl3
·
6h2o，搅拌均匀；s3，加入氢氧化钠，调节ph至9，继续搅拌2h；s4，搅拌完成后的固体、液体分离，将固体洗涤、烘干后在氮气保护下、在300℃下煅烧1.5h，得到活性炭与磁性铁氧体复合材料；s5，将活性炭与磁性铁氧体复合材料加入到废水中，用于去除废水中的cod。
23.所述的工业废水中cod为1120mg/l。
24.经上述处理后，cod去除率为94.6％。
25.实施例3一种活性炭与磁性铁氧体复合材料协同处理工业废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，将15g羧甲基纤维素钠加入水中搅拌溶解后，加入30g炭粉、酚醛树脂2.5g、沥青10g、次氯酸钙0.3g继续搅拌1h，形成混合溶液；s2，将混合溶液加入到反应器1中，加入30gcocl2
·
6h2o、60gfecl3
·
6h2o，搅拌均匀；s3，加入氢氧化钠，调节ph至11，继续搅拌2h；s4，搅拌完成后的固体、液体分离，将固体洗涤、烘干后在氮气保护下、在400℃下煅烧1h，得到活性炭与磁性铁氧体复合材料；s5，将活性炭与磁性铁氧体复合材料加入到废水中，用于去除废水中的cod。
26.所述的工业废水中cod为1120mg/l。
27.经上述处理后，cod去除率为94.8％。
28.实施例4一种应用在实施例1或实施例2或实施例3中的反应器，如图1和图2，包括搅拌箱2、分离箱3、第一箱盖4，搅拌箱2的箱口朝上，第一箱盖4设置在搅拌箱2的顶端且用于封闭搅拌箱2的箱口，第一箱盖4上设有与搅拌箱2连通的进料管5，搅拌箱2的底端设有与搅拌箱2
连通的排料管6，排料管6上设有第一截止阀7，搅拌箱2上设有用于对搅拌箱2内进行搅拌的搅拌件，分离箱3位于搅拌箱2的下方，且分离箱3的箱口朝上，分离箱3的顶端设有用于封闭分离箱3箱口的第二箱盖8，第二箱盖8的顶端开设有与排料管6正对的圆形槽9，搅拌箱2的底端设有两个相对的支撑板10，且两个支撑板10的底端均与第二箱盖8的顶端固定连接，分离箱3内设有用于对固体、液体进行固液分离的分离件，两个支撑板10分别位于圆形槽9的两侧。
29.如图1和图2，通过进料管5即可将物料及混合溶液加入到搅拌箱2中，然后通过搅拌件对搅拌箱2内的物料进行均匀搅拌，搅拌完成后，打开第一截止阀7，此时通过排料管6即可将搅拌箱2内的物料排出，此时排出的物料通过圆形槽9进入分离箱3内，然后通过分离箱3内的分离件对物料的固体、液体进行固液分离即可，使用简单方便。
30.如图2，搅拌件包括两个第一摆板12、两个搅拌柱13、两个第一转轴14，两个第一转轴14分别转动连接在搅拌箱2内夹角为90度的两侧内壁上，两个第一摆板12分别固定连接在两个第一转轴14的底端，两个搅拌柱13呈十字形分布，且两个搅拌柱13分别固定连接在两个第一摆板12远离第一转轴14的一端，两个搅拌柱13均水平设置，且其中一个搅拌柱13位于另一个搅拌柱13的上方，两个搅拌柱13上均沿搅拌柱13的长度方向滑动连接有第一滑筒15，且位于上方的第一滑筒15与位于下方的第一滑筒15固定连接，搅拌箱2的外壁设有用于驱动其中一个第一转轴14转动的第一电机16。
31.如图2，两个搅拌柱13均位于搅拌箱1中的物料内，当需要对搅拌箱2内的物料进行搅拌时，只需打开第一电机16，第一电机16的转动轴带动其中一个第一转轴14转动，此时因两个第一转轴14分别转动连接在搅拌箱2内夹角为90度的两侧内壁上，两个第一摆板12分别固定连接在两个第一转轴14的底端，两个搅拌柱13分别固定连接在两个第一摆板12上，两个第一滑筒15固定连接，所以当第一电机16的转动轴带动其中一个第一转轴14转动时，通过两个第一摆板12与两个搅拌柱13与两个第一滑筒15的配合即可带动另一个第一转轴14转动，在通过两个第一摆板12与两个搅拌柱13与两个第一滑筒15的配合带动另一个第一转轴14转动时，两个第一摆板12与两个搅拌柱13均分别沿两个第一转轴14的转动轴线转动，且两个固定连接在一起的两个第一滑筒15在两个搅拌柱13上沿搅拌柱13的长度方向往返滑动，此时通过分别沿两个第一转轴14的转动轴线转动的两个第一摆板12、搅拌柱13即可对搅拌箱2内的物料进行搅拌，使用简单方便。
32.如图2，位于下方的第一滑筒15的外壁底端设有第一搅拌片17，位于上方的第一滑筒15的外壁顶端设有第二搅拌片18，此设置的目的在于当两个固定连接在一起的两个第一滑筒15分别在两个搅拌柱13上沿搅拌柱13的长度方向往返滑动时，通过分别设置在两个第一滑筒15上的第一搅拌片17、第二搅拌片18即可提高对搅拌箱2内物料的搅拌效果，使用简单方便。
33.如图3和图4，或搅拌件包括两个第二摆板19、两个滑柱20、两个第二转轴21，第一箱盖4的底端设有位于搅拌箱2内的安装板22，且安装板22上夹角为90度的两侧边均竖直设有竖直板23，两个第二转轴21分别转动连接在两个竖直板23的一侧下方，两个第二摆板19分别设置在两个第二转轴21的底端，两个滑柱20呈十字形分布，且两个滑柱20分别固定连接在两个第二摆板19远离第二转轴21的一端，两个滑柱20均水平设置，且其中一个滑柱20位于另一个滑柱20的上方，两个滑柱20上均沿滑柱20的长度方向滑动连接有第二滑筒24，
且位于上方的第二滑筒24与位于下方的第二滑筒24固定连接，位于下方的第二滑筒24的外壁底端固定连接有固定板25，且固定板25的底端转动连接有搅拌杆26，搅拌杆26竖直设置，且搅拌杆26的相对两侧均沿搅拌杆26的竖直方向间隔分布有若干第三搅拌片27，固定板25的一侧开设有放置槽28，且放置槽28的底端槽壁设有用于驱动搅拌杆26转动的第二电机29，其中一个竖直板23上设有用于驱动第二转轴21转动的第三电机30。
34.如图3和图4，固定板25位于搅拌箱1中的物料上方，当需要对搅拌箱2内的物料进行搅拌时，只需打开第二电机29、第三电机30，第二电机29的转动轴带动搅拌杆26转动，搅拌杆26带动各个第三搅拌片27沿搅拌杆26的转动轴线转动，此时通过各个第三搅拌片27即可对搅拌箱2内的物料进行搅拌，第三电机30的转动轴带动其中一个第二转轴21转动，此时因两个第二转轴21分别转动连接在两个竖直板23上，两个第二摆板19分别固定连接在两个第二转轴21上，两个滑柱20分别固定连接在两个第二摆板19上，两个第二滑筒24固定连接，所以当第三电机30的转动轴带动其中一个第二转轴21转动时，通过两个第二摆板19与两个滑柱20与两个第二滑筒24的配合即可带动另一个第二转轴21转动，在通过两个第二摆板19与两个滑柱20与两个第二滑筒24的配合带动另一个第二转轴21转动时，两个第二摆板19与两个滑柱20均分别沿两个第二转轴21的转动轴线转动，且两个固定连接在一起的两个第二滑筒24在两个滑柱20上沿滑柱20的长度方向往返滑动，此时第二滑筒24带动固定板25、搅拌杆26、各个第三搅拌片27、第二电机29进行移动，此时即可增加搅拌杆26与各个第三搅拌片27对搅拌箱2内物料的搅拌范围，使用简单方便。
35.如图1和图2和图5，分离件包括设置在分离箱3内箱底的支撑台31，且支撑台31的顶端与第二箱盖8的底端之间转动连接有过滤桶32，过滤桶32的桶口朝上并与圆形槽9对应，圆形槽9的直径与过滤桶32的内径一致，分离箱3外壁的一侧上方设有放置台33，且放置台33上放置有收集盒34，收集盒34的顶端与第二箱盖8的顶端齐平，分离箱3上设有用于将过滤桶32内过滤出的固体转移至收集盒34内的转移件，过滤桶32的外壁上方同轴固定连接有第一齿轮35，第二箱盖8的底端设有位于过滤桶32一侧的第四电机36，且第四电机36的转动轴设有与第一齿轮35相啮合的第二齿轮37，分离箱3的一侧下方设有与分离箱3连通的排水管38，且排水管38上设有第二截止阀39。
36.如图1和图2和图5，当排出的物料通过圆形槽9进入分离箱3内后，物料位于过滤桶32内，此时通过过滤桶32对物料进行过滤，即可对物料的固体、液体进行固液分离，通过打开第四电机36，此时第四电机36的转动轴带动第二齿轮37转动，第二齿轮37带动与其啮合的第一齿轮35转动，第一齿轮35带动过滤桶32转动，此时转动的过滤桶32通过离心力即可加快固液分离，液体经过过滤桶32从过滤桶32内流出，滴落至分离箱3的箱底，固体停留在过滤桶32内，固体、液体固液分离后，第四电机36停止工作，通过转移件将过滤桶32内的固体转移至收集盒34内即可，分离箱3内的液体液面始终低于支撑台31的顶端，通过打开第二截止阀39，此时通过排水管38即可将分离箱3内分离出的液体排出，使用简单方便。
37.如图1和图2和图5，转移件包括圆形第一推板40、气缸41、第二推板42，第一推板40位于过滤桶32内的桶底，且第一推板40上同轴设有位于密封圈43，密封圈43的外壁与过滤桶32的内壁抵触，过滤桶32的桶底开设有第一槽44，支撑台31的顶端设有与第一槽44对应的第二槽45，气缸41设置第二槽45内，且气缸41的活塞杆一端穿过第一槽44并与第一推板40的底端转动连接，第二推板42通过推动件水平滑移连接在两个支撑板10之间，第二推板
42的底端设有与第二箱盖8顶端接触的刮板46，推动件用于推动第二推板42在两个支撑板10之间水平向靠近或远离收集盒34的方向滑动。
38.如图1和图2和图5，圆形槽9位于第二推板42与收集盒34之间，此时为第二推板42的初始位置，当排出的物料通过圆形槽9进入分离箱3内后，物料位于过滤桶32内的第一推板40上，当固体、液体固液分离完成，且第四电机36停止工作后，打开气缸41，此时气缸41的活塞杆推动第一推板40竖直向上移动，第一推板40远离过滤桶32的桶底，直至第一推板40的顶端与第二箱盖8的顶端齐平，此时通过第一推板40即可将过滤桶32内的固体推送出过滤桶32，然后通过推动件推动第二推板42带动刮板46在两个支撑板10之间水平向靠近收集盒34的方向水平滑动，此时通过第二推板42与刮板46即可将推送至过滤桶32外的固体向靠近收集盒34的方向推送，当第二推板42、刮板46靠近收集盒34的一侧移动至收集盒34盒口处时，第二推板42与刮板46推送的固体则会掉落至收集盒34内，排料管6的底端高于第二推板42的顶端，排料管6不会影响第二推板42的水平移动，使用简单方便。
39.如图1和图2和图5，推动件包括设置在均水平设置在两个支撑板10相互靠近一侧的滑槽47以及均水平滑移连接在两个滑槽47内的滑块48，两个滑块48背离滑槽47槽底的一侧均与第二推板42固定连接，其中一个滑槽47内相对两侧槽壁之间转动连接有丝杆49，且丝杆49的一端穿过滑块48并与滑块48螺纹连接，其中一个支撑板10上设有位于驱动丝杆49转动的第五电机50，此设置的目的在于当需要推动第二推板42带动刮板46在两个支撑板10之间水平向靠近收集盒34的方向水平滑动时，只需打开第五电机50，此时第五电机50的转动轴带动丝杆49顺时针转动，因丝杆49的一端穿过滑块48并与滑块48螺纹连接，滑块48水平滑移连接在滑槽47内，两个滑块48均与第二推板42固定连接，所以当第五电机50的转动轴带动丝杆49顺时针转动时即可推动其中一个滑块48带动第二推板42、刮板46、另一个滑块48向靠近收集盒34的方向水平滑动，使用简单方便。
40.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。