申请日2017.05.03
公开(公告)日2017.07.28
IPC分类号C02F1/28
摘要
本发明公开了一种高效污水处理剂及其制备方法，该污水处理剂由以下重量份的原料制备而成：玛雅蓝粉末17‑33份、纳米水性粘合剂10‑15份、石墨烯3‑8份、聚乙二醇丙烯酸酯0.2‑1份、阴离子聚丙烯酰胺10‑20份、磷酸二氢钾10‑18份、牡蛎壳粉10‑20份、改性硅藻土15‑30份、聚合硫酸铁6‑12份、碳酸钙10‑15份、苯扎氯铵10‑18份、活性炭纤维1‑10份、糠醛活性炭5‑10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛5‑10份。本发明在污水处理的过程中实现了吸附与降解的同时进行，具有很强的吸附和降解能力，出水清澈，水质稳定;且吸附降解剂能够实现再生回用，再生方便，节约污水的处理成本。
权利要求书
1.一种高效污水处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末17-33份、纳米水性粘合剂10-15份、石墨烯3-8份、聚乙二醇丙烯酸酯0.2-1份、阴离子聚丙烯酰胺10-20份、磷酸二氢钾10-18份、牡蛎壳粉10-20份、改性硅藻土15-30份、聚合硫酸铁6-12份、碳酸钙10-15份、苯扎氯铵10-18份、活性炭纤维1-10份、糠醛活性炭5-10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛5-10份。
2.如权利要求1所述的一种高效污水处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末17份、纳米水性粘合剂10份、石墨烯3份、聚乙二醇丙烯酸酯0.2份、阴离子聚丙烯酰胺10份、磷酸二氢钾10份、牡蛎壳粉10份、改性硅藻土15份、聚合硫酸铁6份、碳酸钙10份、苯扎氯铵10份、活性炭纤维1份、糠醛活性炭5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛5份。
3.如权利要求1所述的一种高效污水处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末33份、纳米水性粘合剂15份、石墨烯8份、聚乙二醇丙烯酸酯1份、阴离子聚丙烯酰胺20份、磷酸二氢钾18份、牡蛎壳粉20份、改性硅藻土30份、聚合硫酸铁12份、碳酸钙15份、苯扎氯铵18份、活性炭纤维10份、糠醛活性炭10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛10份。
4.如权利要求1所述的一种高效污水处理剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末25份、纳米水性粘合剂12.5份、石墨烯5.5份、聚乙二醇丙烯酸酯0.6份、阴离子聚丙烯酰胺15份、磷酸二氢钾14份、牡蛎壳粉15份、改性硅藻土17.5份、聚合硫酸铁9份、碳酸钙12.5份、苯扎氯铵14份、活性炭纤维5.5份、糠醛活性炭7.5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛7.5份。
5.一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按权利要求1-4任一项所述的配方称取各组分;
S2、将称取的锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与聚乙二醇丙烯酸酯、阴离子聚丙烯酰胺共混，水全部蒸发，得混合物;
S4、将所得的混合物和称取玛雅蓝粉末、纳米水性粘合剂、石墨烯、磷酸二氢钾、牡蛎壳粉、改性硅藻土、聚合硫酸铁、碳酸钙、苯扎氯铵、活性炭纤维、糠醛活性炭置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，将液态二氧化碳充入输送泵，加热该二氧化碳至临界温度(31℃)或者更高温度以便将其转化为超临界二氧化碳，然后将超临界二氧化碳在挤出机三-四区和五-八区分别注入，经过熔融挤出，得颗粒;
S5、将所得的颗粒粉通过过超声波振荡设备分散于纯净水中形成悬浮液，将所得的悬浮液逐滴滴加到50mL，2.0mol·L-1的NaOH溶液中，生成凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60℃下真空干燥24h，得污水处理剂。
6.如权利要求5所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述超临界二氧化碳流速为1mL/min-50mL/min。
7.如权利要求5所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机上设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处位于计量段。
说明书
一种高效污水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种高效污水处理剂及其制备方法。
背景技术
目前，随着工业的发展，环境污染已成为人类面临的亟待解决的难题，其中水污染问题更是引起全世界的关注。废水中的有机污染因其物结构复杂，性质稳定而难以被降解，这些污染物危害大、治理难度高。酚类化合物应用广泛，在化工、杀虫杀菌剂和染料等行业中很常见，是一类常见的难降解环境污染物，在环境中具有累积效应，这增大了它的环境风险。清除水中的酚类有机污染物，已成为一项重要的工作。
工业上去除有机物的方法有多种。传统的物理处理方法并不是有效的污水处理方法，因它们仅仅将污染物从水体中转移到其他物质中，而不能对污染物进行降解，还会产生二次污染。生物处理法虽然能够破坏、降解污染物，但其降解周期长，难以降解结构复杂的污染物，并且污水处理池占地面积大，从而限制了其在工业上的应用。化学法因其能氧化、降解水中有机污染物而受到广泛的关注，但常用的氧化剂(H2O2、KMnO4、氯气等)因价格昂贵，不能循环使用等缺点而不能广泛使用。因此寻求价格低廉，可重复利用率高的处理药剂，是当前的研究热点之一。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高效污水处理剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高效污水处理剂，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末17-33份、纳米水性粘合剂10-15份、石墨烯3-8份、聚乙二醇丙烯酸酯0.2-1份、阴离子聚丙烯酰胺10-20份、磷酸二氢钾10-18份、牡蛎壳粉10-20份、改性硅藻土15-30份、聚合硫酸铁6-12份、碳酸钙10-15份、苯扎氯铵10-18份、活性炭纤维1-10份、糠醛活性炭5-10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛5-10份。
优选地，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末17份、纳米水性粘合剂10份、石墨烯3份、聚乙二醇丙烯酸酯0.2份、阴离子聚丙烯酰胺10份、磷酸二氢钾10份、牡蛎壳粉10份、改性硅藻土15份、聚合硫酸铁6份、碳酸钙10份、苯扎氯铵10份、活性炭纤维1份、糠醛活性炭5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛5份。
优选地，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末33份、纳米水性粘合剂15份、石墨烯8份、聚乙二醇丙烯酸酯1份、阴离子聚丙烯酰胺20份、磷酸二氢钾18份、牡蛎壳粉20份、改性硅藻土30份、聚合硫酸铁12份、碳酸钙15份、苯扎氯铵18份、活性炭纤维10份、糠醛活性炭10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛10份。
优选地，由以下重量份的原料制备而成：
玛雅蓝粉末25份、纳米水性粘合剂12.5份、石墨烯5.5份、聚乙二醇丙烯酸酯0.6份、阴离子聚丙烯酰胺15份、磷酸二氢钾14份、牡蛎壳粉15份、改性硅藻土17.5份、聚合硫酸铁9份、碳酸钙12.5份、苯扎氯铵14份、活性炭纤维5.5份、糠醛活性炭7.5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛7.5份。
本发明还提供了一种高效污水处理剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按权利要求1-4任一项所述的配方称取各组分;
S2、将称取的锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与聚乙二醇丙烯酸酯、阴离子聚丙烯酰胺共混，水全部蒸发，得混合物;
S4、将所得的混合物和称取玛雅蓝粉末、纳米水性粘合剂、石墨烯、磷酸二氢钾、牡蛎壳粉、改性硅藻土、聚合硫酸铁、碳酸钙、苯扎氯铵、活性炭纤维、糠醛活性炭置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，将液态二氧化碳充入输送泵，加热该二氧化碳至临界温度(31℃)或者更高温度以便将其转化为超临界二氧化碳，然后将超临界二氧化碳在挤出机三-四区和五-八区分别注入，经过熔融挤出，得颗粒;
S5、将所得的颗粒粉通过过超声波振荡设备分散于纯净水中形成悬浮液，将所得的悬浮液逐滴滴加到50mL，2.0mol·L-1的NaOH溶液中，生成凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60℃下真空干燥24h，得污水处理剂。
优选地，所述超临界二氧化碳流速为1mL/min-50mL/min。
优选地，所述双螺杆挤出机上设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处位于计量段。
本发明具有以下有益效果：
在污水处理的过程中实现了吸附与降解的同时进行，具有很强的吸附和降解能力，出水清澈，水质稳定;且吸附降解剂能够实现再生回用，再生方便，节约污水的处理成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高效污水处理剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份称取玛雅蓝粉末17份、纳米水性粘合剂10份、石墨烯3份、聚乙二醇丙烯酸酯0.2份、阴离子聚丙烯酰胺10份、磷酸二氢钾10份、牡蛎壳粉10份、改性硅藻土15份、聚合硫酸铁6份、碳酸钙10份、苯扎氯铵10份、活性炭纤维1份、糠醛活性炭5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛5份;
S2、将称取的锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与聚乙二醇丙烯酸酯、阴离子聚丙烯酰胺共混，水全部蒸发，得混合物;
S4、将所得的混合物和称取玛雅蓝粉末、纳米水性粘合剂、石墨烯、磷酸二氢钾、牡蛎壳粉、改性硅藻土、聚合硫酸铁、碳酸钙、苯扎氯铵、活性炭纤维、糠醛活性炭置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，将液态二氧化碳充入输送泵，加热该二氧化碳至临界温度(31℃)或者更高温度以便将其转化为超临界二氧化碳，然后将超临界二氧化碳在挤出机三-四区和五-八区分别注入，经过熔融挤出，得颗粒;所述超临界二氧化碳流速为1mL/min-50mL/min，所述双螺杆挤出机上设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处位于计量段;
S5、将所得的颗粒粉通过过超声波振荡设备分散于纯净水中形成悬浮液，将所得的悬浮液逐滴滴加到50mL，2.0mol·L-1的NaOH溶液中，生成凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60℃下真空干燥24h，得污水处理剂。
实施例2
一种高效污水处理剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份称取玛雅蓝粉末33份、纳米水性粘合剂15份、石墨烯8份、聚乙二醇丙烯酸酯1份、阴离子聚丙烯酰胺20份、磷酸二氢钾18份、牡蛎壳粉20份、改性硅藻土30份、聚合硫酸铁12份、碳酸钙15份、苯扎氯铵18份、活性炭纤维10份、糠醛活性炭10份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛10份;
S2、将称取的锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与聚乙二醇丙烯酸酯、阴离子聚丙烯酰胺共混，水全部蒸发，得混合物;
S4、将所得的混合物和称取玛雅蓝粉末、纳米水性粘合剂、石墨烯、磷酸二氢钾、牡蛎壳粉、改性硅藻土、聚合硫酸铁、碳酸钙、苯扎氯铵、活性炭纤维、糠醛活性炭置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，将液态二氧化碳充入输送泵，加热该二氧化碳至临界温度(31℃)或者更高温度以便将其转化为超临界二氧化碳，然后将超临界二氧化碳在挤出机三-四区和五-八区分别注入，经过熔融挤出，得颗粒;所述超临界二氧化碳流速为1mL/min-50mL/min，所述双螺杆挤出机上设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处位于计量段;
S5、将所得的颗粒粉通过过超声波振荡设备分散于纯净水中形成悬浮液，将所得的悬浮液逐滴滴加到50mL，2.0mol·L-1的NaOH溶液中，生成凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60℃下真空干燥24h，得污水处理剂。
实施例3
一种高效污水处理剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份称取玛雅蓝粉末25份、纳米水性粘合剂12.5份、石墨烯5.5份、聚乙二醇丙烯酸酯0.6份、阴离子聚丙烯酰胺15份、磷酸二氢钾14份、牡蛎壳粉15份、改性硅藻土17.5份、聚合硫酸铁9份、碳酸钙12.5份、苯扎氯铵14份、活性炭纤维5.5份、糠醛活性炭7.5份、锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛7.5份;
S2、将称取的锐钛矿型硫镧共掺杂纳米二氧化钛通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与聚乙二醇丙烯酸酯、阴离子聚丙烯酰胺共混，水全部蒸发，得混合物;
S4、将所得的混合物和称取玛雅蓝粉末、纳米水性粘合剂、石墨烯、磷酸二氢钾、牡蛎壳粉、改性硅藻土、聚合硫酸铁、碳酸钙、苯扎氯铵、活性炭纤维、糠醛活性炭置于高速混合搅拌机内搅拌充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，将液态二氧化碳充入输送泵，加热该二氧化碳至临界温度(31℃)或者更高温度以便将其转化为超临界二氧化碳，然后将超临界二氧化碳在挤出机三-四区和五-八区分别注入，经过熔融挤出，得颗粒;所述超临界二氧化碳流速为1mL/min-50mL/min，所述双螺杆挤出机上设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处位于计量段;
S5、将所得的颗粒粉通过过超声波振荡设备分散于纯净水中形成悬浮液，将所得的悬浮液逐滴滴加到50mL，2.0mol·L-1的NaOH溶液中，生成凝胶小球，固化24h;将凝胶球分离，用蒸馏水洗涤，至中性，然后在60℃下真空干燥24h，得污水处理剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
