一種環(huán)保型污水處理劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)保型污水處理劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 化工廢水就是在化工生產(chǎn)中排放出的工藝廢水、冷卻水、廢棄洗滌水、設(shè)備及場地 沖洗水等廢水。這些廢水如果不經(jīng)過處理而排放，會造成水體的不同性質(zhì)和不同程度的污 染，從而危害人類的健康，影響工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)?；U水的基本特征是:水質(zhì)成分復(fù)雜，副產(chǎn) 物多，反應(yīng)原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度;廢水中污染 物含量高，這是由于原料反應(yīng)不完全和原料、或生產(chǎn)中使用的大量溶劑介質(zhì)進(jìn)入了廢水體 系所引起的;有毒有害物質(zhì)多，精細(xì)化工廢水中有許多有機(jī)污染物對微生物是有毒有害的。 如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等;生物難降解物質(zhì)多， B/C比低，可生化性差;廢水色度高。
[0003] 針對此類廢水無論是物理處理，生化處理還是化學(xué)處理都具有各自的局限性，化 學(xué)法成本費(fèi)用較高;生化處理因廢水的毒性而受限。隨著新環(huán)保法、"大氣十條"、"水十條"、 《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》的實施就是要解決污水直排等瓶頸問題，將水環(huán)境保護(hù)作為城 市發(fā)展的剛性約束?，F(xiàn)如今，廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，根據(jù)吸附混凝處理廢水成本低，出水 可達(dá)標(biāo)排放的特點，提出了一種環(huán)保型污水處理劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，提供了一種無毒性、對操作 人員影響小，適用于各類工業(yè)污水，處理效果好，其中尤以對化工廢水效果最為突出，并且 處理后無二次污染問題的環(huán)保型污水處理劑及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案:一種環(huán)保型污水處理劑，按重量份，包括以下組分： 椰殼炭30~80份； 竹炭30~80份； 蛋白石頁巖10~20份； 蒙脫石5~12份； 沸石1CK20份； 水儀石10~20份； 聚硅硫酸鐵20~30份； 聚合雙酸鋁鐵25~45份。
[0006] 本發(fā)明的污水處理劑中具有針對不同類型污染物的組分，所用組分包括天然的微 孔(椰殼炭，沸石），中孔(蛋白石頁巖，水鎂石，蒙脫石）以及大孔(竹炭)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。炭素材 料(椰殼炭和竹炭）與硅酸鹽孔材料(蛋白石頁巖，蒙脫石)進(jìn)行結(jié)合，各個物質(zhì)之間相互協(xié) 同，尤其是竹炭和椰殼炭分別與聚合雙酸鋁鐵和聚硅硫酸鐵之間的協(xié)同作用，一方面聚合 雙酸鋁鐵與聚硅硫酸鐵通過壓縮雙電層，在污水中形成絮體，改善礬花結(jié)構(gòu)；另一方面，由 于竹炭和椰殼炭具有巨大的比表面積和較強(qiáng)的表面吸附功能，可以迅速吸附水中的脫穩(wěn)膠 體，并且水鎂石和沸石提高了材料表面含氧官能團(tuán)的含量，增強(qiáng)對水中可溶極性物質(zhì)的吸 附能力，并且對廢水中氨氮的去除有一定作用。
[0007] 優(yōu)選地，所述椰殼炭使用硝酸溶液，硝酸鋅溶液或氫氧化鈉溶液改性后得到;所述 蒙脫石經(jīng)預(yù)處理后使用氨水改性后得到；所述沸石經(jīng)預(yù)處理后使用LaCl 3或者HC10改性后 得到。
[0008] 對蒙脫石進(jìn)行改性，使蒙脫石礦物的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，增加吸附活性中心，更有 利于吸附；對沸石進(jìn)行有機(jī)酸改性，使得半徑小的H+取代了沸石礦物中原有的半徑大的鈉 離子，鈣離子等，使孔道有效拓寬。利用氯化鑭對天然沸石進(jìn)行改性后，會在沸石表面生成 氫氧化物和氧化物，在表面由于離子配位不飽和，會在溶液中形成羥基化表面，易于溶液中 的陰陽離子形成絡(luò)合物，從而達(dá)到去除的效果;對椰殼炭表面的官能團(tuán)進(jìn)行氧化處理，提高 了含氧官能團(tuán)含量，增加了材料的親水性，更容易吸附極性物質(zhì)。
[0009] 為了提高本發(fā)明的污水處理劑的凈水效果，優(yōu)選的，各組分的重量配比為:椰殼炭 35~45份，竹炭65~75份，蛋白石頁巖10~20份，沸石10~15份，蒙脫石5~12份，水鎂石10~20份， 聚合雙酸鋁鐵25~35份，聚硅硫酸鐵25~30份。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，各組分的重量配比為:椰殼炭38~42份，竹炭68~72份，蛋白石頁巖 13~17份，沸石10~15份，蒙脫石6~10份，水鎂石10~15份，聚合雙酸鋁鐵28~32份。聚硅硫酸鐵 20~25份 為了減少竹炭的用量，同時保證具有較好的凈水效果，優(yōu)選的，各組分的重量配比為： 椰殼炭45~55份，竹炭55~65份，蛋白石頁巖10~20份，沸石10~15份，蒙脫石5~12份，水鎂石16 ~20份，聚硅硫酸鐵23~28份，聚合雙酸鋁鐵30~40份。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選的，各組分的重量配比為:椰殼炭48~52份，竹炭58~62份，蛋白石頁巖 14~18份，沸石10~12份，蒙脫石8~11份，水鎂石13~16份，聚硅硫酸鐵24~30份，聚合雙酸鋁鐵 33~37份。
[0012] 為了進(jìn)一步減少竹炭的用量，同時保證具有較好的凈水效果，優(yōu)選的，各組分的重 量配比為:椰殼炭55~65份，竹炭45~55份，蛋白石頁巖15~20份，沸石8~12份，蒙脫石8~12份， 水鎂石12~17份，聚硅硫酸鐵20~24份，聚合雙酸鋁鐵25~35份。
[0013] 為了進(jìn)一步減少竹炭的用量，同時保證具有較好的凈水效果，各組分的重量配比 為:椰殼炭65~75份，竹炭35~45份，蛋白石頁巖15~20份，沸石13~17份，蒙脫石10~15份，水鎂 石10~16份，聚硅硫酸鐵20~30份，聚合雙酸鋁鐵25~30份。
[0014]為了減少竹炭的用量，同時減少沸石、蒙脫石以及聚合雙酸鋁鐵的總用量，優(yōu)選 的，各組分的重量配比為：椰殼炭75~80份，竹炭30~35份，蛋白石頁巖10~20份，沸石13~15 份，蒙脫石10~12份，水鎂石11~18份，聚硅硫酸鐵25~30份，聚合雙酸鋁鐵35~40份。
[0015] 為了提高凈水效果，所述椰殼炭、竹炭、蛋白石頁巖、沸石、蒙脫石水鎂石、聚硅硫 酸鐵和聚合雙酸鋁鐵的粒度為200~320目。
[0016] 一種環(huán)保型污水處理劑的制備方法，包括下述步驟： (1) 將竹炭、蛋白石頁巖、沸石、聚硅硫酸鐵、聚合雙酸鋁鐵粉碎至200目，混合均勻，得 到第一混合產(chǎn)物； (2) 將蒙脫石粉碎至325目，加入到質(zhì)量濃度為10%的氨水中在室溫下進(jìn)行浸漬24h，經(jīng) 去離子水洗滌過濾后置于真空干燥，在低于363k溫度下干燥12h; (3) 用去離子水清洗天然沸石6~8次，除去表面的無機(jī)雜質(zhì)，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的 LaCl3溶液在PH值為10的條件下浸漬16h，置于383k下干燥陳化24h，放入坩堝內(nèi)，在馬弗爐 中以773k焙燒lh，冷卻后過篩選取粒徑120目以上； (4) 將椰殼炭研磨至200目，加入到濃度為0.75mol/L的氫氧化鈉溶液中在363k下攪拌 5h，過濾后用去離子水沖洗直至洗液呈中性，在378k下干燥24h; (5) 將第一混合產(chǎn)物與步驟(2)中得到的改性蒙脫土 (3)改性沸石以及步驟(4)中的改 性椰殼炭混合均勻，即得產(chǎn)品。
[0017]所述椰殼炭的制備步驟如下： (1) 椰殼的篩選與干燥:椰殼肩由斗式提升機(jī)送到振動篩篩選，選取6-40目椰殼肩，由 鼓風(fēng)機(jī)輸送到旋風(fēng)分離器，分離后的椰殼肩落入貯倉中；然后進(jìn)行氣流干燥，椰殼肩由貯倉 下面圓盤加料器定量連續(xù)地落入螺旋進(jìn)料器，加入熱風(fēng)管，由熱風(fēng)爐來的熱空氣高速氣流 帶走及干燥，椰殼肩含水率由原來的40%左右下降到15%-20%，干椰殼肩在旋風(fēng)分離器分離 后落入干椰殼肩貯倉； (2) 捏合:根據(jù)生產(chǎn)的要求，配制規(guī)定濃度的溶液，用栗栗入配溶池中，再加入相應(yīng)的物 質(zhì)，配制成規(guī)定濃度和酸堿度的溶液，或直接用水配制亦可，然后用栗栗入溶液池備用，用 栗將特定溶液打入高位槽，由于椰殼肩貯倉下部落下的椰殼肩用斗式提