一种污水处理用氧化型恶臭治理剂及其制备方法与流程

本发明属于恶臭治理，具体涉及一种污水处理用氧化型恶臭治理剂及其制备方法。

背景技术：

1、污水处理过程中恶臭气体主要来源于两个方面：（1）从污水中直接挥发出来的臭气；（2）污水中微生物代谢过程中产生的恶臭物质；恶臭气体种类繁多，成分复杂，影响范围大，主要为含硫化合物（如硫化氢、二甲硫醚等）和含氮化合物（如氨气、酰胺等）组成。

2、污水恶臭气体的去除方法有物理、化学和生物的方法，物理除臭技术主要是通过吸附剂的吸附作用或掩蔽剂的掩蔽作用消除臭味影响，如常利用活性炭、硅藻土等进行吸附，物理除臭方法简单，适宜低浓度气体处理，但成本高，且无法从根本上解决问题。生物除臭是指利用自然界或人工驯化的微生物从源头抑制微生物产生或将恶臭物质降解转化，但是存在微生物生长环境不易控制，恶臭分解缓慢的问题。化学除臭技术是通过恶臭气体与添加的化学物质发生化学反应，从而达到除臭的目的，具有处理效率高、效果好的特点，但是目前化学除臭剂功能单一，仅能降低污水的恶臭气体含量，并不能对污水进行净化。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种污水处理用氧化型恶臭治理剂及其制备方法，解决现有污水处理用除臭剂功能单一的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，包括以下重量份原料：过碳酸盐5-10份、环糊精吸附组分8-16份、氧化石墨烯辅助组分15-30份、聚氯化铝3-5份。

4、进一步地，所述环糊精吸附组分为醛基化β-环糊精和双官能团季铵盐缩合反应产物，双官能团季铵盐为含有羧基和氨基的季铵盐化合物。

5、进一步地，所述氧化石墨烯辅助组分为负载零价纳米铁的聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯。

6、进一步地，环糊精吸附组分通过以下步骤制成：

7、将醛基化β-环糊精加入去离子水中，搅拌均匀后滴加双官能团季铵盐的水溶液，滴加结束后，氮气保护下，温度50-70℃搅拌反应4-6h，反应结束后，真空干燥，得到环糊精吸附组分。

8、其中，醛基化β-环糊精和双官能团季铵盐的质量比为10-15：2.3-6.7。

9、进一步地，双官能团季铵盐通过以下步骤制成：

10、将乙二胺四乙酸二钠加入去离子水中，搅拌均匀后，60-75℃下滴加2-溴乙胺氢溴酸盐的水溶液，滴加结束后，80℃下搅拌反应24h，趁热抽滤，收集粉末，真空烘箱45℃下干燥至恒重即可，乙二胺四乙酸二钠和2-溴乙胺氢溴酸盐的摩尔比为1：2.1-2.2，以乙二胺四乙酸二钠和2-溴乙胺氢溴酸盐为原料，通过季铵化反应得到含有羧基和氨基的双官能团季铵盐。

11、进一步地，醛基化β-环糊精由高锰酸钠氧化β-环糊精得到。

12、进一步地，氧化石墨烯辅助组分通过以下步骤制成：

13、将改性氧化石墨烯超声分散于去离子水中，搅拌1-2h后转移至烧瓶中，加入无水乙醇，氮气保护下，加入feso4·7h2o搅拌30min，滴加nabh4水溶液，滴加结束后,搅拌反应50min，抽滤，滤饼洗涤后置于80℃下真空干燥，得到氧化石墨烯辅助组分。

14、其中，改性氧化石墨烯、去离子水、无水乙醇、feso4·7h2o和nabh4溶液的用量比为0.5g：50ml：30-50ml：0.8-1.5g：10ml，nabh4溶液由nabh4和去离子水按照用量比0.42-0.73g：10ml组成。

15、进一步地，改性氧化石墨烯通过以下步骤制成：

16、将氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到悬浊液，向悬浊液中加入nhs和edc，搅拌0.5h后，滴加聚乙烯亚胺水溶液，滴加结束后，氮气保护下，室温搅拌反应24h，反应结束后，抽滤，滤饼用去离子水洗涤3-5次，干燥，得到改性氧化石墨烯。

17、进一步地，氧化石墨烯、nhs、edc和聚乙烯亚胺的用量比为300mg：1.5g：1.8g：300-600mg，nhs为n-羟基琥珀亚胺，edc为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，聚乙烯亚胺相对分子量小于5000。

18、进一步地，所述过碳酸盐为过碳酸钾和/或过碳酸钠。

19、所述污水处理用氧化型恶臭治理剂的制备方法，包括以下步骤：

20、按照配比，将过碳酸盐、环糊精吸附组分、氧化石墨烯辅助组分和聚氯化铝混合均匀即可。

21、本发明的有益效果：

22、针对现有污水处理用除臭剂功能单一的问题，本发明提供一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，由过碳酸盐、环糊精吸附组分、氧化石墨烯辅助组分和聚氯化铝按照配方比例混合得到，不仅制备方法简单，且具有极强的氧化性，在氧化石墨烯辅助组分的活化下，过碳酸盐能够生成羟基自由基（·oh）和超氧（·o2-）自由基两种强氧化剂，一方面作用于有害细菌的细胞壁，破坏细胞磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡，达到去除臭目的，另一方面氧化臭味分子，如使硫化氢转化为水溶性的硫酸，达到除臭目的，此外，还能分解污水中的有机物污染物，达到污水净化的目的；

23、环糊精吸附组分含有羧基、季铵盐结构，这些亲水基团的引入赋予其良好的水溶性，其内部空腔成疏水性，将其加入污水中，能够吸附恶臭气体以及有机污染物，充分发挥除臭、净化污水的作用，此外，还含有席夫碱结构，对金属离子能够以良好的络合作用，能够与羧基协同挥发作用，共同降低污水中金属离子的含量；

24、氧化石墨烯辅助组分含有众多的含氧基团和氨基，具有良好的吸附性能，能够通过氢键等作用吸附污水中的有机物污染物、臭味以及金属离子，且表面负载有零价纳米铁，在活化过碳酸盐的同时，能够与金属离子发生氧化还原反应，从而降低废水中金属离子的含量；

25、综上，本发明提供的污水处理用氧化型恶臭治理剂，是一种集氧化、吸附、杀菌、去浊、除臭、去金属离子的高效绿色水处理材料，尤其在污水除臭中效果明显。

技术特征：

1.一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，包括以下重量份原料：过碳酸盐5-10份、环糊精吸附组分8-16份、氧化石墨烯辅助组分15-30份、聚氯化铝3-5份；

2.根据权利要求1所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，环糊精吸附组分通过以下步骤制成：

3.根据权利要求2所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，醛基化β-环糊精和双官能团季铵盐的质量比为10-15：2.3-6.7。

4.根据权利要求2所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，双官能团季铵盐通过以下步骤制成：

5.根据权利要求2所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，醛基化β-环糊精由高锰酸钠氧化β-环糊精得到。

6.根据权利要求1所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，氧化石墨烯辅助组分通过以下步骤制成：

7.根据权利要求6所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，改性氧化石墨烯、去离子水、无水乙醇、feso4·7h2o和nabh4溶液的用量比为0.5g：50ml：30-50ml：0.8-1.5g：10ml，nabh4溶液由nabh4和去离子水按照用量比0.42-0.73g：10ml组成。

8.根据权利要求6所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，改性氧化石墨烯通过以下步骤制成：

9.根据权利要求8所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂，其特征在于，氧化石墨烯、nhs、edc和聚乙烯亚胺的用量比为300mg：1.5g：1.8g：300-600mg。

10.根据权利要求1所述的一种污水处理用氧化型恶臭治理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种污水处理用氧化型恶臭治理剂及其制备方法，属于恶臭治理技术领域，该氧化型恶臭治理剂包括以下重量份原料：过碳酸盐5‑10份、环糊精吸附组分8‑16份、氧化石墨烯辅助组分15‑30份、聚氯化铝3‑5份；所述环糊精吸附组分为醛基化β‑环糊精和双官能团季铵盐缩合反应产物，双官能团季铵盐为含有羧基和氨基的季铵盐化合物；所述氧化石墨烯辅助组分为负载零价纳米铁的聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯，上述污水处理用氧化型恶臭治理剂制备过程为：按照配比将原料混合均匀即可，本发明提供的污水处理用氧化型恶臭治理剂，是一种集氧化、吸附、杀菌、去浊、除臭、去金属离子的高效绿色水处理材料，尤其在污水除臭中效果明显。

技术研发人员：张以文
受保护的技术使用者：佛山市洁匠环境工程服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5