一种环保节能吸附剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:16276662发布日期:2018-12-14 22:37阅读:167来源:国知局
本发明涉及水处理
技术领域
,尤其涉及一种环保节能吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术
河道两岸居民将生活垃圾和农业废弃物扔置于河道岸边,导致沉积物及较多的有机污染物在河床淤积,造成河道底泥污染物积累严重,底泥中的氮、磷季节性释放,进入河水。由于氮、磷是植物生长的营养元素,水体中氮、磷含量的大量增加,势必引起水生生物和诸如蓝藻、小球藻等藻类的过度生长和繁殖,从而造成水体中溶解氧含量下降,进而引发水生动、植物大量死亡,而这些腐败的生物体又会向水体中释放污染物,加剧河道污染。对于这些重污染河水的治理,传统的做法是建造污水收集管网,进行污水集中处理,但投资大、运行费用高,一般比较适合城市及大型城镇的污水处理,而对于村镇地区来说,则难以施行。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种环保节能吸附剂及其制备方法和应用,所得环保节能吸附剂可以去除水中高浓度有机污染物,适用于各种废水的深度处理,而且环保,无二次污染,同时不需要重建新的污水收集管网及污水处理构筑物,仅利用原有的污水排放管道将污水排入就近的河段进行处理,建设及运行成本较低,还可修复失去水环境生态的河流,环境生态效益显著。本发明提出的一种环保节能吸附剂,其原料按重量份包括:氢氧化铝8-16份,十八烷基三甲基溴化铵1.5-1.9份,饱和腐殖酸溶液80-120份,丙烯酸1.5-2.5份,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.2-0.4份,过氧化叔戊酸叔丁基酯0.2-0.4份,吸附填料25-35份,乳化剂2-5份,马来酰亚胺0.4-0.8份,3-氨丙基三羟基硅烷2-4份,木质素纤维4-8份。优选地,吸附填料包括:麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土。优选地,麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土的重量比为14-20:6-14:4-10:6-12。优选地,乳化剂包括:木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱。优选地,木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱的重量比为0.3-0.7:2-4。本发明提出的上述环保节能吸附剂的制备方法,包括如下步骤:s1、将氢氧化铝、十八烷基三甲基溴化铵、饱和腐殖酸溶液搅拌,加入丙烯酸继续搅拌,加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化叔戊酸叔丁基酯搅拌,洗涤,干燥,粉碎得到第一物料;s2、将吸附填料、乳化剂、水混合均匀,水浴加热,超声分散,加入马来酰亚胺,用盐酸调节体系ph值至7.5-8,研磨得到第二物料;s3、将第一物料、第二物料、3-氨丙基三羟基硅烷、木质素纤维搅拌,抽滤,调节体系呈中性,干燥,粉碎得到环保节能吸附剂。优选地,s1中,将氢氧化铝、十八烷基三甲基溴化铵、饱和腐殖酸溶液搅拌30-40min,加入丙烯酸继续搅拌8-16min,搅拌速度为3000-3400r/min,加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化叔戊酸叔丁基酯搅拌30-40min,搅拌温度为160-170℃,洗涤,干燥,粉碎得到第一物料。优选地,s2中,将吸附填料、乳化剂、水混合均匀,水浴加热15-25min,水浴温度为80-90℃,超声分散15-25min,加入马来酰亚胺,用盐酸调节体系ph值至7.5-8,研磨得到第二物料。本发明提出的上述环保节能吸附剂作为河道水处理剂的应用。本发明将氢氧化铝分散在饱和腐殖酸溶液中,在十八烷基三甲基溴化铵的配合下,腐殖酸的羧基与氢氧化铝的羟基复配,吸附性能极好,进一步在表面接枝共聚丙烯酸,稳定性极好,不易破碎;接着采用麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土作为吸附填料,在木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱等乳化剂作用下,经超声作用,相互间分散程度极高,配合马来酰亚胺接枝,表面含有大量活性基团,吸附强度极高,配合第一物料作用,在木质素纤维的作用下,可有效增强耐磨、耐酸碱性能好,制品稳定性极高,可适应污染水体复杂的环境,而3-氨丙基三羟基硅烷水解后颗粒可吸附在制品表面,并形成均匀包膜,亲水性好,进一步提高吸附活性,有很好的应用前景。本发明所得环保节能吸附剂作为河道水处理剂,可以去除水中高浓度有机污染物,适用于各种废水的深度处理,而且环保,无二次污染。本发明不仅不需要重建新的污水收集管网及污水处理构筑物,仅利用原有的污水排放管道将污水排入就近的河段进行处理,建设及运行成本较低,而且还修复失去水环境生态的河流,环境生态效益显著。具体实施方式下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种环保节能吸附剂,其原料包括:氢氧化铝8kg,十八烷基三甲基溴化铵1.9kg,饱和腐殖酸溶液80kg,丙烯酸2.5kg,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.2kg,过氧化叔戊酸叔丁基酯0.4kg,吸附填料25kg,乳化剂5kg,马来酰亚胺0.4kg,3-氨丙基三羟基硅烷4kg,木质素纤维4kg。吸附填料由麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土按重量比为20:6:10:6组成。乳化剂由木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱按重量比为0.7:2组成。上述环保节能吸附剂的制备方法,包括如下步骤:s1、将氢氧化铝、十八烷基三甲基溴化铵、饱和腐殖酸溶液搅拌40min,加入丙烯酸继续搅拌8min,搅拌速度为3400r/min,加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化叔戊酸叔丁基酯搅拌30min,搅拌温度为170℃,洗涤,干燥,粉碎得到第一物料;s2、将吸附填料、乳化剂、水混合均匀,水浴加热15min,水浴温度为90℃,超声分散15min,加入马来酰亚胺,用盐酸调节体系ph值至7.5-8,研磨得到第二物料;s3、将第一物料、第二物料、3-氨丙基三羟基硅烷、木质素纤维搅拌40min,搅拌速度为1000r/min,抽滤,调节体系呈中性,干燥,粉碎得到环保节能吸附剂。实施例2一种环保节能吸附剂,其原料包括:氢氧化铝16kg,十八烷基三甲基溴化铵1.5kg,饱和腐殖酸溶液120kg,丙烯酸1.5kg,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.4kg,过氧化叔戊酸叔丁基酯0.2kg,吸附填料35kg,乳化剂2kg,马来酰亚胺0.8kg,3-氨丙基三羟基硅烷2kg,木质素纤维8kg。吸附填料由麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土按重量比为14:14:4:12组成。乳化剂由木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱按重量比为0.3:4组成。上述环保节能吸附剂的制备方法,包括如下步骤:s1、将氢氧化铝、十八烷基三甲基溴化铵、饱和腐殖酸溶液搅拌30min,加入丙烯酸继续搅拌16min,搅拌速度为3000r/min,加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化叔戊酸叔丁基酯搅拌40min,搅拌温度为160℃,洗涤,干燥,粉碎得到第一物料;s2、将吸附填料、乳化剂、水混合均匀,水浴加热25min,水浴温度为80℃,超声分散25min,加入马来酰亚胺,用盐酸调节体系ph值至7.5-8,研磨得到第二物料;s3、将第一物料、第二物料、3-氨丙基三羟基硅烷、木质素纤维搅拌30min,搅拌速度为1400r/min,抽滤,调节体系呈中性,干燥,粉碎得到环保节能吸附剂。实施例3一种环保节能吸附剂,其原料包括:氢氧化铝10kg,十八烷基三甲基溴化铵1.8kg,饱和腐殖酸溶液90kg,丙烯酸2.2kg,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.25kg,过氧化叔戊酸叔丁基酯0.35kg,吸附填料28kg,乳化剂4kg,马来酰亚胺0.5kg,3-氨丙基三羟基硅烷3.5kg,木质素纤维5kg。吸附填料由麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土按重量比为18:8:8:8组成。乳化剂由木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱按重量比为0.6:2.5组成。上述环保节能吸附剂的制备方法,包括如下步骤:s1、将氢氧化铝、十八烷基三甲基溴化铵、饱和腐殖酸溶液搅拌37min,加入丙烯酸继续搅拌10min,搅拌速度为3300r/min,加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化叔戊酸叔丁基酯搅拌33min,搅拌温度为166℃,洗涤,干燥,粉碎得到第一物料;s2、将吸附填料、乳化剂、水混合均匀,水浴加热18min,水浴温度为88℃,超声分散18min,加入马来酰亚胺,用盐酸调节体系ph值至7.5-8,研磨得到第二物料;s3、将第一物料、第二物料、3-氨丙基三羟基硅烷、木质素纤维搅拌37min,搅拌速度为1100r/min,抽滤,调节体系呈中性,干燥,粉碎得到环保节能吸附剂。实施例4一种环保节能吸附剂,其原料包括:氢氧化铝14kg,十八烷基三甲基溴化铵1.6kg,饱和腐殖酸溶液110kg,丙烯酸1.8kg,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.35kg,过氧化叔戊酸叔丁基酯0.25kg,吸附填料32kg,乳化剂3kg,马来酰亚胺0.7kg,3-氨丙基三羟基硅烷2.5kg,木质素纤维7kg。吸附填料由麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土按重量比为16:12:6:10组成。乳化剂由木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱按重量比为0.4:3.5组成。上述环保节能吸附剂的制备方法,包括如下步骤:s1、将氢氧化铝、十八烷基三甲基溴化铵、饱和腐殖酸溶液搅拌33min,加入丙烯酸继续搅拌14min,搅拌速度为3100r/min,加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化叔戊酸叔丁基酯搅拌37min,搅拌温度为164℃,洗涤,干燥,粉碎得到第一物料;s2、将吸附填料、乳化剂、水混合均匀,水浴加热22min,水浴温度为82℃,超声分散22min,加入马来酰亚胺,用盐酸调节体系ph值至7.5-8,研磨得到第二物料;s3、将第一物料、第二物料、3-氨丙基三羟基硅烷、木质素纤维搅拌33min,搅拌速度为1300r/min,抽滤,调节体系呈中性,干燥,粉碎得到环保节能吸附剂。实施例5一种环保节能吸附剂,其原料包括:氢氧化铝12kg,十八烷基三甲基溴化铵1.7kg,饱和腐殖酸溶液100kg,丙烯酸2kg,n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.3kg,过氧化叔戊酸叔丁基酯0.3kg,吸附填料30kg,乳化剂3.5kg,马来酰亚胺0.6kg,3-氨丙基三羟基硅烷3kg,木质素纤维6kg。吸附填料由麦饭石粉、沸石粉、纳米二氧化硅、煅烧高岭土按重量比为17:10:7:9组成。乳化剂由木质素磺酸钙、椰油酰胺丙基甜菜碱按重量比为0.5:3组成。上述环保节能吸附剂的制备方法,包括如下步骤:s1、将氢氧化铝、十八烷基三甲基溴化铵、饱和腐殖酸溶液搅拌35min,加入丙烯酸继续搅拌12min,搅拌速度为3200r/min,加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化叔戊酸叔丁基酯搅拌35min,搅拌温度为165℃,洗涤,干燥,粉碎得到第一物料;s2、将吸附填料、乳化剂、水混合均匀,水浴加热20min,水浴温度为85℃,超声分散20min,加入马来酰亚胺,用盐酸调节体系ph值至7.5-8,研磨得到第二物料;s3、将第一物料、第二物料、3-氨丙基三羟基硅烷、木质素纤维搅拌35min,搅拌速度为1200r/min,抽滤,调节体系呈中性,干燥,粉碎得到环保节能吸附剂。将实施例5所得环保节能吸附剂施入受污染河道中,其结果如下:施入前施入后总codcr,mg/l144.165.5总磷,mg/l3.50.7氨氮,mg/l7.51.0水体透明度,cm<639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
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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。当前第1页12
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