一种工厂酸性废水净化吸附剂及其制备方法与流程

文档序号:14332748阅读:207来源:国知局

本发明涉及水体净化技术领域,尤其涉及一种工厂酸性废水净化吸附剂及其制备方法。



背景技术:

随着我国工业的不断发展,工业废弃物的排放也不断增加,其中工厂排出的酸性废水因易造成水体富营养化和土壤酸化,带来严重的环境问题。为此国家针对化工行业的酸性废水的排放标准不断提高,但酸性废水成分复杂,其中大多含有磺酸基、羟基、羧酸基,水溶性极好,有机酸等浓度较高,现有的净化工艺已不能满足排放要求,酸性废水的处理方法亟待改进。

目前处理酸性废水的主要方法有:微电解法、高级氧化法、混凝法等。微电解法主要利用在酸性条件下,材料铁和碳形成原电池,利用氧化还原电位差降解废水中的有机酸,但处理效率低,同时容易发生污染物的转移,形成环境的二次污染;高级氧化法需要在高温高压条件下利用氧化剂对废水中的有机酸进行降解,反应条件苛刻,运行费用高;混凝法是利用混凝剂使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去的水处理法,但对于可溶性的有机酸去除效率低,同时也容易发生污染物的转移,形成环境的二次污染。

介孔材料是孔径为2-50nm的多孔材料,其中介孔硅具有良好的生物相容性以及表面易于修饰,能与多种有机酸络合,且已被广泛应用于生物化学领域,例如催化、药载、药物释放、药代动力学研究等。介孔硅单独使用基团含量有限、负载性能不高,通过对其的改进如动物蛋白的杂化则由于成本过高限制了应用范围。为此通过对其进行深加工以满足其在酸性废水处理中的作用,成为酸性废水处理的理想材料。



技术实现要素:

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种工厂酸性废水净化吸附剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种工厂酸性废水净化吸附剂,通过以下方法制备:

(1)将稻草放置于阳光下曝晒2-3天以干燥杀菌,将晒好的稻草用粉碎机粉碎至1-2cm的小段备用;

(2)将高岭土进行筛分处理,选取粒径不超过100目的高岭土细粒,与碱性氧化物和步骤1处理过的稻草按重量比(24-26):(2-3):(12-15)混合,再投入马弗炉中高温焙烧,完成后降至室温取出得到熟料备用;

(3)将酿酒葡萄渣与1mol/l氢氧化钠溶液按料液比1:18-20g/ml混合后升温至50-55℃,保持恒温处理120-150分钟,完成后在3500-4000转/分下离心20-30分钟,收集上清液并用1mol/l盐酸溶液调节ph至等电点,再次通过3500-4000转/分下离心20-30分钟,收集固体沉淀,经冷冻干燥得到葡萄籽蛋白粉备用;

(4)按重量比(5-6):(2-2.5):(22-26)分别称取十六烷基溴化铵、葡萄籽蛋白粉和正硅酸乙酯,先将十六烷基溴化铵溶解于480-500倍于其质量的水中,再向其中加入溶液质量1.5-2.0%的1mol/l氢氧化钠溶液,反复搅拌均匀后升温至75-80℃,此时向其中加入葡萄籽蛋白粉,并在不断搅拌下滴加正硅酸乙酯,全部混合均匀后保持75-80℃并反应100-120分钟,收集得到的固体并用水冲洗后置于60-62℃条件下干燥,得到植源蛋白改性介孔硅备用;

(5)将步骤2所得熟料以及植源蛋白改性介孔硅、卡波树脂按重量比(10-14):(8-9):1混合并经造粒机造粒,筛选粒径在3-5mm的颗粒作为成品,称量后包装,即得本发明吸附剂。

所述碱性氧化物为氧化钠、氧化钙、氧化锌中的一种。

所述步骤2中焙烧条件为在1000-1200℃下焙烧120-150分钟。

所述步骤4中十六烷基溴化铵、葡萄籽蛋白粉、正硅酸乙酯的重量比为5:2:24。

所述的工厂酸性废水净化吸附剂的使用方法为向工厂废水中按每吨150-200g量加入净化吸附剂即可。

本发明的优点是:

本发明酸性废水净化吸附剂采用碱性氧化物中和酸性成分的同时,通过廉价的植源蛋白提取,应用于介孔硅的改性,得到植源蛋白掺杂改性的介孔硅,大幅增加了介孔硅表面的还原性基团羟基、氨基等,从而提高介孔硅对酸性废水中有机酸、其他功能基团以及悬浮颗粒的络合吸附,而其中的多孔道结构也为大量吸附提供了空间保证,同时利用介孔硅制备的颗粒型吸附剂通过简单离心或沉降就可以回收,既降低了吸附材料的成本,又对酸性废水中的色度、cod、重金属离子等具有一定的吸附效果,对工厂酸性废水的处理起到了较好的帮助。

具体实施方式

一种工厂酸性废水净化吸附剂,通过以下方法制备:

(1)将稻草放置于阳光下曝晒2天以干燥杀菌,将晒好的稻草用粉碎机粉碎至1cm的小段备用;

(2)将高岭土进行筛分处理,选取粒径不超过100目的高岭土细粒,与氧化钙和步骤1处理过的稻草按重量比25:2:15混合,再投入马弗炉中,升至1000℃高温焙烧120分钟,完成后降至室温取出得到熟料备用;

(3)将酿酒葡萄渣与1mol/l氢氧化钠溶液按料液比1:18g/ml混合后升温至50℃,保持恒温处理120分钟,完成后在3500转/分下离心20分钟,收集上清液并用1mol/l盐酸溶液调节ph至等电点,再次通过3500转/分下离心20分钟,收集固体沉淀,经冷冻干燥得到葡萄籽蛋白粉备用;

(4)按重量比5:2.5:24分别称取十六烷基溴化铵、葡萄籽蛋白粉和正硅酸乙酯,先将十六烷基溴化铵溶解于480倍于其质量的水中,再向其中加入溶液质量1.5%的1mol/l氢氧化钠溶液,反复搅拌均匀后升温至75℃,此时向其中加入葡萄籽蛋白粉,并在不断搅拌下滴加正硅酸乙酯,全部混合均匀后保持75℃并反应100分钟,收集得到的固体并用水冲洗后置于60℃条件下干燥,得到植源蛋白改性介孔硅备用;

(5)将步骤2所得熟料以及植源蛋白改性介孔硅、卡波树脂按重量比10:8:1混合并经造粒机造粒,筛选粒径在3-5mm的颗粒作为成品,称量后包装,即得本发明吸附剂。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种工厂酸性废水净化吸附剂,由高岭土、碱性氧化物、稻草、卡波树脂、酿酒葡萄渣、十六烷基溴化铵、正硅酸乙酯等原料制成,本发明既降低了吸附材料的成本,又对酸性废水中的色度、COD、重金属离子等具有一定的吸附效果,对工厂酸性废水的处理起到了较好的帮助。

技术研发人员:苗则波
受保护的技术使用者:芜湖市长江起重设备制造有限公司
技术研发日:2017.12.26
技术公布日:2018.05.04
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