本發(fā)明涉及廢水綜合處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：重金屬?gòu)U水，是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的含重金屬的廢水。目前，世界各國(guó)重金屬?gòu)U水處理方法主要有三類：第一類是廢水中重金屬離子通過(guò)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學(xué)還原法、電化學(xué)還原法和高分子重金屬捕集劑法等。第二類是使廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行吸附、濃縮、分離的方法，包括吸附、溶劑萃取、蒸發(fā)和凝固法、離子交換和膜分離等。第三類是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，其中包括生物絮凝、生物化學(xué)法和植物生態(tài)修復(fù)等。然而，現(xiàn)在普遍使用的重金屬?gòu)U水處理劑的功能較為單一，因此必須在水處理系統(tǒng)中分別投加絮凝劑、緩蝕劑、殺菌劑等多種藥劑，處理工藝流程復(fù)雜、設(shè)備多、操作過(guò)程繁雜、藥劑投加量大、費(fèi)用多，而且多種試劑之間會(huì)通過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)相互抵抗，致使藥效降低。因此，廢水處理劑的研發(fā)需要向著更高層次、更多領(lǐng)域邁進(jìn)。特別是需要研發(fā)多功能廢水處理劑，通過(guò)添加生物酶、菌粉等措施，使化學(xué)處理劑能夠綜合生物處理劑的優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)展廢水處理劑的使用范圍。同時(shí)，研制綠色廢水處理劑也是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，降低藥劑使用產(chǎn)生的污染，最終達(dá)到零污染產(chǎn)生的目標(biāo)。然而，目前該方面的研究尚不夠充分，相關(guān)產(chǎn)品也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到市場(chǎng)的需求，給我國(guó)的重金屬?gòu)U水處理工業(yè)的快速發(fā)展帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑，通過(guò)采用特定的原料進(jìn)行組合，配合特定的生產(chǎn)工藝，使得制備而成的廢水處理劑可以顯著降低重金屬?gòu)U水中的CODcr、Cu2+、Cd2+、Ni2+，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑，由下列重量份的原料制成：丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂60-70份、失水山梨醇脂肪酸酯55-65份、膨潤(rùn)土40-50份、殼聚糖20-26份、羥乙基纖維素18-22份、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇12-16份、N，N-二甲基甲酰胺8-10份、過(guò)硫酸銨6-8份、碳酸鋇6-8份、石英石粉4-6份、茶籽粉3-5份、康氏木霉2-4份、地衣芽孢桿菌2-4份、引發(fā)劑3-5份、偶聯(lián)劑3-5份。優(yōu)選地，所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、亞硫酸氫鈉、聚氧乙烯中的任意一種。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑選自1，3-二環(huán)己基碳二亞胺、雙-3-三乙氧基甲硅烷基丙基四硫化物、3-四甲基銨四氟硼酸鹽中的任意一種。所述的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑的制備方法，包括以下步驟：（1）將丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、殼聚糖、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、N，N-二甲基甲酰胺加入質(zhì)量8～10倍的無(wú)水乙醇，在85～90℃下超聲處理45～50min，超聲功率為800～900W，得超聲處理混合物；（2）將膨潤(rùn)土、碳酸鋇、石英石粉充分混合，先于85～95℃下干燥6h，再于450～500℃下煅燒2h，得煅燒處理混合物；（3）將超聲處理混合物與煅燒處理混合物混合，加入球磨機(jī)，再加入羥乙基纖維素，混合均勻后球磨至細(xì)度小于35μm，得球磨混合物；（4）向球磨混合物中加入過(guò)硫酸銨、引發(fā)劑、偶聯(lián)劑，混合均勻后微波處理15～20min，隨后加入反應(yīng)釜中，升溫至150～180℃，以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25～35min，冷卻至室溫后加入茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌，得中間混合物；（5）按照每克中間混合物噴灑蒸餾水0.1ml的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噴灑操作，然后加入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，粒徑為2mm，再將造粒所得顆粒在烘箱中低溫干燥，出料后得成品處理劑。優(yōu)選地，所述步驟（4）中的微波頻率為2250MHz，微波功率為60W，微波處理時(shí)間為20min。優(yōu)選地，所述步驟（5）中，干燥溫度為40～50℃，干燥時(shí)間為90min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：（1）本發(fā)明的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑以丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、膨潤(rùn)土為主要成分，通過(guò)加入殼聚糖、羥乙基纖維素、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、N，N-二甲基甲酰胺、過(guò)硫酸銨、碳酸鋇、石英石粉、茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌、引發(fā)劑、偶聯(lián)劑，輔以超聲處理、高溫煅燒、混合球磨、高溫?cái)嚢?、噴灑造粒、低溫干燥等工藝，使得制備而成的廢水處理劑可以顯著降低重金屬?gòu)U水中的CODcr、Cu2+、Cd2+、Ni2+，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。（2）本發(fā)明的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑原料廉價(jià)、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1（1）按照重量份稱取丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂60份、失水山梨醇脂肪酸酯55份、膨潤(rùn)土40份、殼聚糖20份、羥乙基纖維素18份、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇12份、N，N-二甲基甲酰胺8份、過(guò)硫酸銨6份、碳酸鋇6份、石英石粉4份、茶籽粉3份、康氏木霉2份、地衣芽孢桿菌2份、過(guò)氧化苯甲酰3份、1，3-二環(huán)己基碳二亞胺3份；（2）將丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、殼聚糖、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、N，N-二甲基甲酰胺加入質(zhì)量8倍的無(wú)水乙醇，在85℃下超聲處理45min，超聲功率為800W，得超聲處理混合物；（3）將膨潤(rùn)土、碳酸鋇、石英石粉充分混合，先于85℃下干燥6h，再于450℃下煅燒2h，得煅燒處理混合物；（4）將超聲處理混合物與煅燒處理混合物混合，加入球磨機(jī)，再加入羥乙基纖維素，混合均勻后球磨至細(xì)度小于35μm，得球磨混合物；（5）向球磨混合物中加入過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化苯甲酰、1，3-二環(huán)己基碳二亞胺，混合均勻后微波處理20min，其中微波頻率為2250MHz，微波功率為60W，隨后加入反應(yīng)釜中，升溫至150℃，以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25min，冷卻至室溫后加入茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌，得中間混合物；（6）按照每克中間混合物噴灑蒸餾水0.1ml的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噴灑操作，然后加入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，粒徑為2mm，再將造粒所得顆粒在烘箱中低溫干燥，干燥溫度為40℃，干燥時(shí)間為90min，出料后得成品處理劑。制得的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑的使用效果測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例2（1）按照重量份稱取丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂65份、失水山梨醇脂肪酸酯60份、膨潤(rùn)土45份、殼聚糖23份、羥乙基纖維素20份、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇14份、N，N-二甲基甲酰胺9份、過(guò)硫酸銨7份、碳酸鋇7份、石英石粉5份、茶籽粉4份、康氏木霉3份、地衣芽孢桿菌3份、亞硫酸氫鈉4份、雙-3-三乙氧基甲硅烷基丙基四硫化物4份；（2）將丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、殼聚糖、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、N，N-二甲基甲酰胺加入質(zhì)量9倍的無(wú)水乙醇，在88℃下超聲處理47min，超聲功率為850W，得超聲處理混合物；（3）將膨潤(rùn)土、碳酸鋇、石英石粉充分混合，先于90℃下干燥6h，再于475℃下煅燒2h，得煅燒處理混合物；（4）將超聲處理混合物與煅燒處理混合物混合，加入球磨機(jī)，再加入羥乙基纖維素，混合均勻后球磨至細(xì)度小于35μm，得球磨混合物；（5）向球磨混合物中加入過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉、雙-3-三乙氧基甲硅烷基丙基四硫化物，混合均勻后微波處理20min，其中微波頻率為2250MHz，微波功率為60W，隨后加入反應(yīng)釜中，升溫至165℃，以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30min，冷卻至室溫后加入茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌，得中間混合物；（6）按照每克中間混合物噴灑蒸餾水0.1ml的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噴灑操作，然后加入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，粒徑為2mm，再將造粒所得顆粒在烘箱中低溫干燥，干燥溫度為45℃，干燥時(shí)間為90min，出料后得成品處理劑。制得的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑的使用效果測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3（1）按照重量份稱取丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂70份、失水山梨醇脂肪酸酯65份、膨潤(rùn)土50份、殼聚糖26份、羥乙基纖維素22份、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇16份、N，N-二甲基甲酰胺10份、過(guò)硫酸銨8份、碳酸鋇8份、石英石粉6份、茶籽粉5份、康氏木霉4份、地衣芽孢桿菌4份、聚氧乙烯5份、3-四甲基銨四氟硼酸鹽5份；（2）將丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、殼聚糖、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、N，N-二甲基甲酰胺加入質(zhì)量10倍的無(wú)水乙醇，在90℃下超聲處理50min，超聲功率為900W，得超聲處理混合物；（3）將膨潤(rùn)土、碳酸鋇、石英石粉充分混合，先于95℃下干燥6h，再于500℃下煅燒2h，得煅燒處理混合物；（4）將超聲處理混合物與煅燒處理混合物混合，加入球磨機(jī)，再加入羥乙基纖維素，混合均勻后球磨至細(xì)度小于35μm，得球磨混合物；（5）向球磨混合物中加入過(guò)硫酸銨、聚氧乙烯、3-四甲基銨四氟硼酸鹽，混合均勻后微波處理20min，其中微波頻率為2250MHz，微波功率為60W，隨后加入反應(yīng)釜中，升溫至180℃，以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌35min，冷卻至室溫后加入茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌，得中間混合物；（6）按照每克中間混合物噴灑蒸餾水0.1ml的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噴灑操作，然后加入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，粒徑為2mm，再將造粒所得顆粒在烘箱中低溫干燥，干燥溫度為50℃，干燥時(shí)間為90min，出料后得成品處理劑。制得的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑的使用效果測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例4（1）按照重量份稱取丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂70份、失水山梨醇脂肪酸酯55份、膨潤(rùn)土50份、殼聚糖20份、羥乙基纖維素22份、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇12份、N，N-二甲基甲酰胺10份、過(guò)硫酸銨6份、碳酸鋇8份、石英石粉4份、茶籽粉5份、康氏木霉2份、地衣芽孢桿菌4份、過(guò)氧化苯甲酰3份、3-四甲基銨四氟硼酸鹽5份；（2）將丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、殼聚糖、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、N，N-二甲基甲酰胺加入質(zhì)量8倍的無(wú)水乙醇，在90℃下超聲處理45min，超聲功率為900W，得超聲處理混合物；（3）將膨潤(rùn)土、碳酸鋇、石英石粉充分混合，先于85℃下干燥6h，再于500℃下煅燒2h，得煅燒處理混合物；（4）將超聲處理混合物與煅燒處理混合物混合，加入球磨機(jī)，再加入羥乙基纖維素，混合均勻后球磨至細(xì)度小于35μm，得球磨混合物；（5）向球磨混合物中加入過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化苯甲酰、3-四甲基銨四氟硼酸鹽，混合均勻后微波處理20min，其中微波頻率為2250MHz，微波功率為60W，隨后加入反應(yīng)釜中，升溫至150℃，以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌35min，冷卻至室溫后加入茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌，得中間混合物；（6）按照每克中間混合物噴灑蒸餾水0.1ml的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噴灑操作，然后加入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，粒徑為2mm，再將造粒所得顆粒在烘箱中低溫干燥，干燥溫度為40℃，干燥時(shí)間為90min，出料后得成品處理劑。制得的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑的使用效果測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例1（1）按照重量份稱取丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂65份、失水山梨醇脂肪酸酯60份、膨潤(rùn)土45份、殼聚糖23份、羥乙基纖維素20份、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇14份、過(guò)硫酸銨7份、碳酸鋇7份、石英石粉5份、茶籽粉4份、地衣芽孢桿菌3份、亞硫酸氫鈉4份、雙-3-三乙氧基甲硅烷基丙基四硫化物4份；（2）將丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、殼聚糖、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇加入質(zhì)量9倍的無(wú)水乙醇，在88℃下超聲處理47min，超聲功率為850W，得超聲處理混合物；（3）將膨潤(rùn)土、碳酸鋇、石英石粉充分混合，先于90℃下干燥6h，再于475℃下煅燒2h，得煅燒處理混合物；（4）將超聲處理混合物與煅燒處理混合物混合，加入球磨機(jī)，再加入羥乙基纖維素，混合均勻后球磨至細(xì)度小于35μm，得球磨混合物；（5）向球磨混合物中加入過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉、雙-3-三乙氧基甲硅烷基丙基四硫化物，混合均勻后微波處理20min，其中微波頻率為2250MHz，微波功率為60W，隨后加入反應(yīng)釜中，升溫至165℃，以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30min，冷卻至室溫后加入茶籽粉、地衣芽孢桿菌，得中間混合物；（6）按照每克中間混合物噴灑蒸餾水0.1ml的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噴灑操作，然后加入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，粒徑為2mm，再將造粒所得顆粒在烘箱中低溫干燥，干燥溫度為45℃，干燥時(shí)間為90min，出料后得成品處理劑。制得的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑的使用效果測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例2（1）按照重量份稱取丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂70份、失水山梨醇脂肪酸酯55份、膨潤(rùn)土50份、殼聚糖20份、羥乙基纖維素22份、N，N-二甲基甲酰胺10份、過(guò)硫酸銨6份、碳酸鋇8份、茶籽粉5份、康氏木霉2份、地衣芽孢桿菌4份、過(guò)氧化苯甲酰3份、3-四甲基銨四氟硼酸鹽5份；（2）將丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、殼聚糖、N，N-二甲基甲酰胺加入質(zhì)量8倍的無(wú)水乙醇，在90℃下超聲處理45min，超聲功率為900W，得超聲處理混合物；（3）將膨潤(rùn)土、碳酸鋇充分混合，先于85℃下干燥6h，再于500℃下煅燒2h，得煅燒處理混合物；（4）將超聲處理混合物與煅燒處理混合物混合，加入球磨機(jī)，再加入羥乙基纖維素，混合均勻后球磨至細(xì)度小于35μm，得球磨混合物；（5）向球磨混合物中加入過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化苯甲酰、3-四甲基銨四氟硼酸鹽，混合均勻后微波處理20min，其中微波頻率為2250MHz，微波功率為60W，隨后加入反應(yīng)釜中，升溫至150℃，以350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌35min，冷卻至室溫后加入茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌，得中間混合物；（6）按照每克中間混合物噴灑蒸餾水0.1ml的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行噴灑操作，然后加入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，粒徑為2mm，再將造粒所得顆粒在烘箱中低溫干燥，干燥溫度為40℃，干燥時(shí)間為90min，出料后得成品處理劑。制得的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑的使用效果測(cè)試結(jié)果如表1所示。將實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-2的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑分別對(duì)重金屬?gòu)U水處理后測(cè)定其CODcr、Cu2+、Cd2+、Ni2+這幾項(xiàng)指標(biāo)，其中重金屬?gòu)U水的進(jìn)水CODcr為350mg/L、Cu2+為80mg/L、Cd2+為65mg/L、Ni2+為20mg/L。表1　CODcr（mg/L）Cu2+（mg/L）Cd2+（mg/L）Ni2+（mg/L）實(shí)施例1240.090.050.02實(shí)施例2180.050.030.01實(shí)施例3210.070.030.01實(shí)施例4230.080.040.02對(duì)比例1310.120.070.04對(duì)比例2320.140.080.04本發(fā)明的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑以丙烯酸高分子吸水樹(shù)脂、失水山梨醇脂肪酸酯、膨潤(rùn)土為主要成分，通過(guò)加入殼聚糖、羥乙基纖維素、雙-(苯基二甲基硅氧烷)甲基硅醇、N，N-二甲基甲酰胺、過(guò)硫酸銨、碳酸鋇、石英石粉、茶籽粉、康氏木霉、地衣芽孢桿菌、引發(fā)劑、偶聯(lián)劑，輔以超聲處理、高溫煅燒、混合球磨、高溫?cái)嚢?、噴灑造粒、低溫干燥等工藝，使得制備而成的廢水處理劑可以顯著降低重金屬?gòu)U水中的CODcr、Cu2+、Cd2+、Ni2+，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的環(huán)保型重金屬?gòu)U水處理劑原料廉價(jià)、工藝簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3