申请日2017.04.11
公开(公告)日2017.06.20
IPC分类号B01J20/12; B01J20/30; C02F1/28
摘要
本发明属于污水处理技术领域，提供了一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，包括如下步骤：制备改性凹凸棒土;加入所述氧化铝，混合;加入所述交联剂，混合均匀;将混合物进行热处理。本发明具工艺简单，成本低，BOD处理效果显著，去除率高达85%以上，处理后的排放浓度低于国家规定的一级排放标准。
权利要求书
1.一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性凹凸棒土：以凹凸棒土为原料，对其进行热处理，使其活化，所述热处理温度为190-210℃，处理时间为6-7h;然后进行酸处理，用盐酸溶液浸泡，浸泡时间为2-4h;干燥后进行高锰酸钾氧化液处理，室温条件下在所述高锰酸钾氧化液中浸泡0.6-0.8h，30-55℃条件下浸泡6-11min，53-85℃处理1-5min;最后进行煅烧处理，处理温度为450-500℃，制得所述改性凹凸棒土;
(2)向所述步骤(1)中的改性凹凸棒土加入所述氧化铝，混合;
(3)向所述步骤(2)的混合物中加入所述交联剂，混合均匀;
(4)将所述步骤(3)的混合物进行热处理，所述热处理温度为130-180℃，处理时间2-7h。
2.根据权利要求1所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于：所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠3-9份，蒸馏水13-20份。
3.根据权利要求1所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于：所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠4-7份，蒸馏水15-19份。
4.根据权利要求1所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于：所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠6份，蒸馏水16份。
5.根据权利要求1所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于：所用盐酸的浓度为10-20mol/L。
6.根据权利要求1所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于：所用盐酸的浓度为12-18mol/L。
7.根据权利要求1-6所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂，其特征在于：所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土70-80份、氧化铝16-30份、交联剂4-12份。
8.根据权利要求1-6所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂，其特征在于：所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土73-78份、氧化铝18-28份、交联剂5-11份。
9.根据权利要求1-6所述的处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂，其特征在于：所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土75份、氧化铝23份、交联剂6份。
说明书
一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法
技术领域
本发明属于凹凸棒加工技术领域，具体地，一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法。
背景技术
在印制板制造的退膜、显影和网印等工序中会产生大量的干膜、湿膜和油墨的废液和废水，它含有大量的高分子聚合物、有机胺和碱，是一种高浓度的有机废水，废水为蓝色，其化学需氧量(BOD)值通常为5000-10000mg/L，有的高达20000mg/L，这类废水约占印制板废水总水量的5%左右。但对全部废水的BOD贡献值达80%。根据国家的废水排放标准，废水中的BOD值必须<100mg/L。因此高浓度BOD值废水处理的好坏是印制板厂废水是否达标的关键。
凹凸棒土作为一种天然材料，具有原料廉价、资源丰富和比表面积大的优点，凹凸棒土具有特殊的纤维结构和晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能。由于凹凸棒土具有较大的比表面积，使其具有较强的吸附作用，在相当低的浓度下可以形成高粘度的悬浮液，可用作胶体泥浆、悬浮剂、触变剂以及粘结剂。但凹凸棒土粉末在水中存在不易沉淀、易于造成二次污染的问题，研究改进凹凸棒土性质已受领域技术人员的关注。
凹凸棒土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构，没交联时强度低、易拉断，且没有弹性，吸附和粘结性低。
目前固体材料的改性方法主要是经过表面活性剂对其进行表面改性，使其表面电性发生变化，从而改变其吸附性能，但效果不明显。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，本发明的目的在于针对现有过滤吸附法处理高浓度BOD时，使用活性炭做吸附剂吸收效率低的不足，通过将凹凸棒进行改性，并配合氧化铝，制备成吸附剂，达到高效的处理BOD的效果。
根据本发明提供的一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性凹凸棒土：以凹凸棒土为原料，对其进行热处理，使其活化，所述热处理温度为190-210℃，处理时间为6-7h;然后进行酸处理，用盐酸溶液浸泡，浸泡时间为2-4h;干燥后进行高锰酸钾氧化液处理，室温条件下在所述高锰酸钾氧化液中浸泡0.6-0.8h，30-55℃条件下浸泡6-11min，53-85℃处理1-5min;最后进行煅烧处理，处理温度为450-500℃，制得所述改性凹凸棒土;
(2)向所述步骤(1)中的改性凹凸棒土加入所述氧化铝，混合;
(3)向所述步骤(2)的混合物中加入所述交联剂，混合均匀;
(4)将所述步骤(3)的混合物进行热处理，所述热处理温度为130-180℃，处理时间2-7h。
优选地，所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠3-9份，蒸馏水13-20份。
优选地，所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠4-7份，蒸馏水15-19份。
优选地，所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠6份，蒸馏水16份。
优选地，所用盐酸的浓度为10-20mol/L。
优选地，所用盐酸的浓度为12-18mol/L。
优选地，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土70-80份、氧化铝16-30份、交联剂4-12份。
优选地，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土73-78份、氧化铝18-28份、交联剂5-11份。
优选地，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土75份、氧化铝23份、交联剂6份。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明工艺简单，成本低;
(2)本发明BOD处理效果显著，去除率高达85%以上，处理后的排放浓度低于现行的《污水综合排放标准》的一级排放标准。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性凹凸棒土：以凹凸棒土为原料，对其进行热处理，使其活化，所述热处理温度为210℃，处理时间为6h;然后进行酸处理，用盐酸溶液浸泡，浸泡时间为4h;干燥后进行高锰酸钾氧化液处理，室温条件下在所述高锰酸钾氧化液中浸泡0.6h，55℃条件下浸泡6min，85℃处理1min;最后进行煅烧处理，处理温度为500℃，制得所述改性凹凸棒土;
(2)向所述步骤(1)中的改性凹凸棒土加入所述氧化铝，混合;
(3)向所述步骤(2)的混合物中加入所述交联剂，混合均匀;
(4)将所述步骤(3)的混合物进行热处理，所述热处理温度为130℃，处理时间7h。
所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠3份，蒸馏水20份。
所用盐酸的浓度为10mol/L。
所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土80份、氧化铝16份、交联剂12份。
加入交联剂可使层链状结构相互交联成网状结构，从而增加其比表面积和粘结度，提高吸附性能;氧化铝具有吸附性能。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、氧化铝、交联剂按重量比复配成吸附剂，将废水预处理后由泵打入过滤器，废水经过滤处理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及悬浮物，过滤出水再进入吸附剂吸附设备，通过吸附剂对有机物的吸附作用来降低废水中的BOD值，去除率高达88.8%，而同等条件下使用活性吸附，去除率高达73.4%。
实施例2
本实施例提供的一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性凹凸棒土：以凹凸棒土为原料，对其进行热处理，使其活化，所述热处理温度为190℃，处理时间为7h;然后进行酸处理，用盐酸溶液浸泡，浸泡时间为2h;干燥后进行高锰酸钾氧化液处理，室温条件下在所述高锰酸钾氧化液中浸泡0.8h，30℃条件下浸泡11min，53℃处理5min;最后进行煅烧处理，处理温度为450℃，制得所述改性凹凸棒土;
(2)向所述步骤(1)中的改性凹凸棒土加入所述氧化铝，混合;
(3)向所述步骤(2)的混合物中加入所述交联剂，混合均匀;
(4)将所述步骤(3)的混合物进行热处理，所述热处理温度为180℃，处理时间2h。
所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠9份，蒸馏水13份。
所用盐酸的浓度为20mol/L。
所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土70份、氧化铝30份、交联剂4份。
加入交联剂可使层链状结构相互交联成网状结构，从而增加其比表面积和粘结度，提高吸附性能;氧化铝具有吸附性能。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、氧化铝、交联剂按重量比复配成吸附剂，将废水预处理后由泵打入过滤器，废水经过滤处理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及悬浮物，过滤出水再进入吸附剂吸附设备，通过吸附剂对有机物的吸附作用来降低废水中的BOD值，去除率高达87.8%，而同等条件下使用活性吸附，去除率高达73.8%。
实施例3
本实施例提供的一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性凹凸棒土：以凹凸棒土为原料，对其进行热处理，使其活化，所述热处理温度为210℃，处理时间为6h;然后进行酸处理，用盐酸溶液浸泡，浸泡时间为4h;干燥后进行高锰酸钾氧化液处理，室温条件下在所述高锰酸钾氧化液中浸泡0.6h，55℃条件下浸泡6min，85℃处理1min;最后进行煅烧处理，处理温度为500℃，制得所述改性凹凸棒土;
(2)向所述步骤(1)中的改性凹凸棒土加入所述氧化铝，混合;
(3)向所述步骤(2)的混合物中加入所述交联剂，混合均匀;
(4)将所述步骤(3)的混合物进行热处理，所述热处理温度为130℃，处理时间7h。
所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠4份，蒸馏水19份。
所用盐酸的浓度为12mol/L。
所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土78份、氧化铝18份、交联剂11份。
加入交联剂可使层链状结构相互交联成网状结构，从而增加其比表面积和粘结度，提高吸附性能;氧化铝具有吸附性能。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、氧化铝、交联剂按重量比复配成吸附剂，将废水预处理后由泵打入过滤器，废水经过滤处理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及悬浮物，过滤出水再进入吸附剂吸附设备，通过吸附剂对有机物的吸附作用来降低废水中的BOD值，去除率高达87.7%，而同等条件下使用活性吸附，去除率高达73.5%。
实施例4
本实施例提供的一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性凹凸棒土：以凹凸棒土为原料，对其进行热处理，使其活化，所述热处理温度为200℃，处理时间为7h;然后进行酸处理，用盐酸溶液浸泡，浸泡时间为4h;干燥后进行高锰酸钾氧化液处理，室温条件下在所述高锰酸钾氧化液中浸泡0.8h，55℃条件下浸泡11min，85℃处理5min;最后进行煅烧处理，处理温度为500℃，制得所述改性凹凸棒土;
(2)向所述步骤(1)中的改性凹凸棒土加入所述氧化铝，混合;
(3)向所述步骤(2)的混合物中加入所述交联剂，混合均匀;
(4)将所述步骤(3)的混合物进行热处理，所述热处理温度为150℃，处理时间6h。
所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠7份，蒸馏水15份。
所用盐酸的浓度为18mol/L。
所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土73份、氧化铝28份、交联剂5份。
加入交联剂可使层链状结构相互交联成网状结构，从而增加其比表面积和粘结度，提高吸附性能;氧化铝具有吸附性能。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、氧化铝、交联剂按重量比复配成吸附剂，将废水预处理后由泵打入过滤器，废水经过滤处理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及悬浮物，过滤出水再进入吸附剂吸附设备，通过吸附剂对有机物的吸附作用来降低废水中的BOD值，去除率高达89.2%，而同等条件下使用活性吸附，去除率高达73.6%。
实施例5
本实施例提供的一种处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于，所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性凹凸棒土：以凹凸棒土为原料，对其进行热处理，使其活化，所述热处理温度为197℃，处理时间为7h;然后进行酸处理，用盐酸溶液浸泡，浸泡时间为3h;干燥后进行高锰酸钾氧化液处理，室温条件下在所述高锰酸钾氧化液中浸泡0.7h，45℃条件下浸泡7min，75℃处理4min;最后进行煅烧处理，处理温度为480℃，制得所述改性凹凸棒土;
(2)向所述步骤(1)中的改性凹凸棒土加入所述氧化铝，混合;
(3)向所述步骤(2)的混合物中加入所述交联剂，混合均匀;
(4)将所述步骤(3)的混合物进行热处理，所述热处理温度为140℃，处理时间5h。
所述高锰酸钾氧化液包括如下重量份数的组分：高锰酸钾钠6份，蒸馏水16份。
所用盐酸的浓度为16mol/L。
所述处理废水中BOD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土75份、氧化铝23份、交联剂6份。
加入交联剂可使层链状结构相互交联成网状结构，从而增加其比表面积和粘结度，提高吸附性能;氧化铝具有吸附性能。
本发明的应用方法是：将改性凹凸棒土、氧化铝、交联剂按重量比复配成吸附剂，将废水预处理后由泵打入过滤器，废水经过滤处理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及悬浮物，过滤出水再进入吸附剂吸附设备，通过吸附剂对有机物的吸附作用来降低废水中的BOD值，去除率高达88.8%，而同等条件下使用活性吸附，去除率高达73.4%。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
