申请日2019.02.25
公开(公告)日2019.06.07
IPC分类号C02F1/28; B01J20/24; B01J20/30; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种甲醛废水用处理剂，属于废水处理领域。本发明将椰壳粉碎、碱浸，得到椰壳颗粒，再用液氮冷冻、热解对椰壳颗粒进行处理，扩大了椰壳颗粒间的孔隙率，吸附能力也得以提升，加入的硫脲也可作为亲核试剂与甲醛相结合，产生的结合物，可被本处理剂的硅藻土成分所吸附，达到稳定除甲醛的效果;对硅藻土用丙烯酸及含有三个‑COOH的柠檬酸进行改性，提高了气孔分布的均匀性，可对甲醛进行充分吸附，加入的松香酯具有增粘、成膜、高稳定性，具有一定增塑性，对被粘物表面浸润性好，使得本处理剂持久保持对甲醛的结合及吸附稳定性。本发明解决了目前常用的甲醛废水处理剂处理甲醛时的效果及稳定性不佳的问题。
权利要求书
1.一种甲醛废水用处理剂，按质量份数计，包括如下组分：6~10份聚乙烯蜡、4~8份二甲苯、2~5份异丙醇、4~8份氯化铵、6~10份亚硫酸氢钠、7~14份界面辅助料，其特征在于，还包括：25~50份复合除甲醛基料、10~15份复合辅料。
2.根据权利要求1所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述复合除味基料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取椰壳粉碎过筛，收集过筛颗粒按质量比1：12~18加入的氢氧化钾溶液混合，于55~80℃加热，趁热过滤，收集滤渣按质量比10~15：1加入助剂混合，用液氮喷淋冷冻，解冻，以此为一个循环，进行2~4次，得预处理椰壳，按质量比1：12~20取预处理椰壳、无水乙醇混合，超声振荡，得分散混液，按质量比为1：4~8：15~25取添加剂、试剂A、分散混液混合，于50~70℃，摇床振荡浸渍，过滤，取滤渣干燥，得复合改性椰壳料;
(2)于28~40℃，按质量比2：5：7~12取复合改性椰壳料、硫脲、试剂B混合搅拌，得混合料，取松香酯于140~160℃熔融处理，降温至55~70℃，加入松香酯质量2~5%的OP-10混合搅拌，得预处理松香酯，取混合料按质量比16~25：3加入预处理松香酯混合，高压匀质处理，出料，即得复合除甲醛基料。
3.根据权利要求2所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述步骤(1)中的助剂：按质量比1：2~5取微晶纤维素、硬脂酸镁混合，即得助剂。
4.根据权利要求2所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述步骤(1)中的试剂A：按质量比1：3~7：0.03取高锰酸钾溶液、HCl溶液、氯铬酸吡啶混合，即得试剂A。
5.根据权利要求2所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述步骤(1)中的添加剂：按质量比1：3~7取十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇混合，即得添加剂。
6.根据权利要求2所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述步骤(2)中的试剂B：于35~45℃，按质量比1：4~8取N-甲基咪唑、烯丙基氯混合，通氮气保护，搅拌，于45~60℃旋转蒸发，即得试剂B。
7.根据权利要求1所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述复合辅料的制备：取预处理硅藻土按质量比1：3~7：15加入环己烷、无水乙醇混合，于75~85℃搅拌，得混合料，按质量份数计，取20~30份混合料、35~50份过硫酸铵溶液、8~13份氢氧化钠溶液混合，过滤，取滤饼水洗，干燥，得干燥物，于80~85℃，取干燥物加入干燥物质量30~55%的混合酸液搅拌，即得复合辅料。
8.根据权利要求7所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述预处理硅藻土：取硅藻土按质量比1：12~18加入碳酸氢钙溶液混合搅拌，室温静置，过滤，取滤渣粉碎过筛，取过筛颗粒物按质量比20~25：1：80~100加入氧化钙、水混合搅拌，于55~65℃保温，调节pH，过滤，取滤饼干燥，即得预处理硅藻土。
9.根据权利要求7所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述混合酸液：按质量比1：3~6：25取丙烯酸、柠檬酸、乙醇溶液混合，即得混合酸液。
10.根据权利要求1所述一种甲醛废水用处理剂，其特征在于，所述界面辅助料：于55~75℃，按质量比6~10：1取柠檬酸溶液、氯化铝混合搅拌，加入柠檬酸溶液质量16~25%的铝酸钠溶液混合，升温至90~100℃保温回流，得反应液，取反应液调节pH，过滤，收集滤液，即得界面辅助料。
说明书
一种甲醛废水用处理剂
技术领域
本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种甲醛废水用处理剂。
背景技术
自然界三大公害：废水废气、噪声污染，废水是所有有用水经利用后流出水分，它包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠等其它无用水，一般指经过一定技术处理后不能再循环利用或者一级污染后制纯处理难度达不到一定标准的水。废水对环境和生物界带来很大危害：工业废水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹;工业废水还可能渗透到地下水，污染地下水;如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水，会危害身体健康，重者死亡;有些工业废水还带有难闻的恶臭，污染空气;工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内，而后通过食物链到达人体内，对人体造成危害;工业废水对环境的破坏是相当大的。无色气体，有特殊的刺激气味，对人眼、鼻等有刺激作用，甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用，甲醛达到一定浓度时，人就有不适感。大于0.08m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。甲醛含量较高，是众多疾病的主要诱因。废水中，特别是工业废水，含有超标甲醛，废水排放后，对环境造成污染，甚至危害人类，因此对于甲醛超标的废水需要经过处理后才可以排放。含甲醛废水具有强烈刺激性气味，能抑制微生物活性或致微生物死亡;对水生生物产生毒害作用;对人及动物易产生呼吸道刺激、肝肺功能异常、免疫功能下降等，被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。
含甲醛废水以真溶液形式存在，处理后要求残余量低，是有毒、难处理的工业废水之一。常用的处理方法有生物处理法、氧化法、Formose 聚合法、吹脱法、
脲醛缩合法、亚硫酸氢钠亲核加成法等，从目前的研究进展来看，生物处理法具有工艺成熟、运行成本低、出水效果好等优点，仍是低浓度含甲醛废水处理的主流方法。而生物的活性受甲醛初始浓度的影响较大，故高浓度含甲醛废水需要经过前期的吹脱法、氧化法、石灰缩聚、沉淀等方法，进行脱毒预处理，将废水中甲醛浓度降低至生物可耐受性范围或者将甲醛转化成对生物无毒可生化降解的物质。综合去除率、二次污染、设备投资和运行成本等因素，多种处理技术的集成将是解决含高浓度甲醛废水的最佳途径是甲醛废水处理剂，但目前常用的甲醛废水处理剂处理甲醛时的效果及稳定性不佳，已不能满足人们的需求。因此需要开发一种去除废水中甲醛处理剂，处理甲醛超标废水，降低或清除甲醛，让废水达到可排放标准，净化环境，降低污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前常用的甲醛废水处理剂处理甲醛时的效果及稳定性不佳的问题，提供一种甲醛废水用处理剂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种甲醛废水用处理剂，按质量份数计，包括如下组分：6~10份聚乙烯蜡、4~8份二甲苯、2~5份异丙醇、4~8份氯化铵、6~10份亚硫酸氢钠、7~14份界面辅助料，还包括：25~50份复合除甲醛基料、10~15份复合辅料。
所述复合除味基料的制备方法，包括如下步骤：
(1)取椰壳粉碎过筛，收集过筛颗粒按质量比1：12~18加入的氢氧化钾溶液混合，于55~80℃加热，趁热过滤，收集滤渣按质量比10~15：1加入助剂混合，用液氮喷淋冷冻，解冻，以此为一个循环，进行2~4次，得预处理椰壳，按质量比1：12~20取预处理椰壳、无水乙醇混合，超声振荡，得分散混液，按质量比为1：4~8：15~25取添加剂、试剂A、分散混液混合，于50~70℃，摇床振荡浸渍，过滤，取滤渣干燥，得复合改性椰壳料;
(2)于28~40℃，按质量比2：5：7~12取复合改性椰壳料、硫脲、试剂B混合搅拌，得混合料，取松香酯于140~160℃熔融处理，降温至55~70℃，加入松香酯质量2~5%的OP-10混合搅拌，得预处理松香酯，取混合料按质量比16~25：3加入预处理松香酯混合，高压匀质处理，出料，即得复合除甲醛基料。
所述步骤(1)中的助剂：按质量比1：2~5取微晶纤维素、硬脂酸镁混合，即得助剂。
所述步骤(1)中的试剂A：按质量比1：3~7：0.03取高锰酸钾溶液、HCl溶液、氯铬酸吡啶混合，即得试剂A。
所述步骤(1)中的添加剂：按质量比1：3~7取十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇混合，即得添加剂。
所述步骤(2)中的试剂B：于35~45℃，按质量比1：4~8取N-甲基咪唑、烯丙基氯混合，通氮气保护，搅拌，于45~60℃旋转蒸发，即得试剂B。
所述复合辅料的制备：取预处理硅藻土按质量比1：3~7：15加入环己烷、无水乙醇混合，于75~85℃搅拌，得混合料，按质量份数计，取20~30份混合料、35~50份过硫酸铵溶液、8~13份氢氧化钠溶液混合，过滤，取滤饼水洗，干燥，得干燥物，于80~85℃，取干燥物加入干燥物质量30~55%的混合酸液搅拌，即得复合辅料。
所述预处理硅藻土：取硅藻土按质量比1：12~18加入碳酸氢钙溶液混合搅拌，室温静置，过滤，取滤渣粉碎过筛，取过筛颗粒物按质量比20~25：1：80~100加入氧化钙、水混合搅拌，于55~65℃保温，调节pH，过滤，取滤饼干燥，即得预处理硅藻土。
所述混合酸液：按质量比1：3~6：25取丙烯酸、柠檬酸、乙醇溶液混合，即得混合酸液。
所述界面辅助料：于55~75℃，按质量比6~10：1取柠檬酸溶液、氯化铝混合搅拌，加入柠檬酸溶液质量16~25%的铝酸钠溶液混合，升温至90~100℃保温回流，得反应液，取反应液调节pH，过滤，收集滤液，即得界面辅助料。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)本发明将椰壳粉碎，碱煮去除其中的碱溶性杂质，得到椰壳颗粒，再用液氮冷冻碱浸后的椰壳颗粒，使浸入椰壳孔隙中的碱液冷冻，碱液结冰后体积变大，撑开椰壳的孔隙，解冻后体积缩小，反复冷热作用，进一步扩大了椰壳颗粒间的孔隙率，随着孔隙率的提高，本体系的吸附能力也得以提升，加入的具有氧化成分的试剂A可将椰壳颗粒表面的部分羟基氧化成羧基、少量氧化为醛基，相似结构也提高了对甲醛成分的亲和性，提高了椰壳颗粒表面羧基数量，可与甲醛产生化学键合，生成乙醛酸结构化合物，加入的硫脲也可作为亲核试剂与甲醛相结合，达到多重处理，产生的结合物可被本处理剂所含硅藻土成分所吸附，便于达到稳定除甲醛的效果;
(2)本发明对硅藻土用丙烯酸及含有三个-COOH的柠檬酸进行改性，使得硅藻土片层上的二级触角极大地增大了其内部的层间距，且长链的引入，能够使得硅藻土不易发生团聚，颗粒度变得更小，疏松了内部结构，提高了气孔分布的均匀性，减缓气孔簇团局部集中情况，可充分加强对甲醛的吸附，并调节体系的pH稳定在中性，加入的亚硫酸氢钠也可被硅藻土包裹，在与水作用过程中，硅藻土内部亚硫酸钠浓度较高，可与甲醛反应产生白色沉淀α-羟基磺酸钠被吸附于硅藻土内，达到稳定去除水中甲醛的作用，加入的松香酯具有增粘、成膜、高稳定性，具有一定增塑性，对被粘物表面浸润性好，配合界面辅助料的交联作用，可使得本方面所用硅藻土成分基体的内部及外部都具有高稳定活性，使得本处理剂能够持久保持对甲醛的结合及吸附的稳定性活性;
(3)本发明先对椰壳进行处理，负载多种与甲醛相亲和的成分，通过多种化学键合作用，提高对甲醛的吸附作用，配合对硅藻土的改性，能够大大提升含甲醛污水处理过程中的效果及稳定性，加入的添加剂、助剂的活化作用下，也能够进一步提高处理甲醛时的效果及稳定性，而且本发明安全无毒，品质优良，能够有效处理甲醛超标废水，降低和清除甲醛量，让废水达到可排放标准，减少污染的造成。
