申请日2016.04.21
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号B01J20/20; C02F1/28; C02F1/56; C02F101/20; C02F101/30; C02F101/10
摘要
一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料，其包括以下质量百分比的原料：改性活性炭30~50%、颗粒膨胀石墨10~25%、玻璃微珠5~10%、空心砖颗粒5~15%、复合絮凝助剂15~35%。本发明的复合吸附处理材料采用改性活性炭与颗粒膨胀石墨、玻璃微珠、空心砖颗粒及复合絮凝助剂复合复配，经合理质量配比，可有效地去除原水中的重金属离子及有机、无机污染物，降低原水中的COD、SS、BOD及硫化物的含量等;所用原料无毒且具有化学惰性，在水中不会造成二次污染;所用原料经再生处理后可循环使用，这大大降低了废水处理成本，有助于拓展活性炭在废水治理行业的应用。
权利要求书
1.一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料，其特征在于，包括以下原料：改性活性炭、颗粒膨胀石墨、玻璃微珠、空心砖颗粒及复合絮凝助剂;
所述原料的质量百分比为：改性活性炭30~50%、颗粒膨胀石墨10~25%、玻璃微珠5~10%、空心砖颗粒5~15%、复合絮凝助剂15~35%;
所述改性活性炭的制备方法：
1)预处理：取一定量的普通煤质活性炭，粉碎至粒度为0.5-5mm;
2)酸浸处理：将步骤1所得活性炭颗粒置于容器中，加入浓度为10%的HCl溶液，固液比3~5：1，于常温下浸渍2~3h，浸渍后水洗并于120℃下恒温干燥0.5~1h;
3)碱浸处理：将经酸浸处理的活性炭颗粒置于容器中，加入浓度为8%的NaOH溶液，固液比3~5：1，于常温下浸渍3~5h，浸渍后水洗并于120℃下恒温干燥1~2h，得改性活性炭。
2.根据权利要求1一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料，其特征在于：所述的所述颗粒膨胀石墨的粒度为0.05~0.5mm。
3.根据权利要求1一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料，其特征在于：所述空心砖颗粒的粒度为0.1~2mm。
4.根据权利要求1一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料，其特征在于：所述复合絮凝助剂为阳离子聚丙烯酰胺和聚环氧氯丙烷，其质量份比为1~3：1。
说明书
一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料
技术领域
本发明涉及废水处理材料技术领域，具体涉及一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料。
背景技术
目前在生活饮用水的深度处理及工业污水回收利用项目中，常常会碰到如何经济、简单、有效地去除原水中的重金属离子及有机、无机污染物，降低原水中的COD和异味等问题。活性炭是利用吸附法水进行处理常用的吸附剂之一，其细孔结构发达、表面积巨大.具有很强的物理吸附和化学吸附功能，活性炭吸附剂正是利用了其巨大的表面积，将污染成分吸附在活性炭的微孔中，对铬、汞等重金属以及酚、氰等有机物具有较佳的吸附性。但是活性炭的价格昂贵，而且废水处理效率有待提高;现有的活性炭吸附剂对废水中的SS、BOD等的降低治理效果不甚理想，这些原因都在一定程度上限制了活性炭在废水处理中的应用。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料，有效提高活性炭的吸附效率、降低处理成本并有效降低废水中的SS、BOD等问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种废水处理用的改性活性炭复合吸附处理材料，包括以下原料：改性活性炭、颗粒膨胀石墨、玻璃微珠、空心砖颗粒及复合絮凝助剂;
所述原料的质量百分比为：改性活性炭30~50%、颗粒膨胀石墨10~25%、玻璃微珠5~10%、空心砖颗粒5~15%、复合絮凝助剂15~35%;
所述改性活性炭的制备方法：
1)预处理：取一定量的普通煤质活性炭，粉碎至粒度为0.5-5mm;
2)酸浸处理：将步骤1所得活性炭颗粒置于容器中，加入浓度为10%的HCl溶液，固液比3~5：1，于常温下浸渍2~3h，浸渍后水洗并于120℃下恒温干燥0.5~1h;
3)碱浸处理：将经酸浸处理的活性炭颗粒置于容器中，加入浓度为8%的NaOH溶液，固液比3~5：1，于常温下浸渍3~5h，浸渍后水洗并于120℃下恒温干燥1~2h，得改性活性炭。
进一步地，所述颗粒膨胀石墨的粒度为0.05~0.5mm。
进一步地，所述空心砖颗粒的粒度为0.1~2mm。
进一步地，所述复合絮凝助剂为阳离子聚丙烯酰胺和聚环氧氯丙烷，其质量份比为1~3：1。
所述改性活性炭、颗粒膨胀石墨、玻璃微珠、空心砖颗粒及复合絮凝助剂经混合均匀既得本发明的用于废水处理的复合吸附处理材料，每L废水的用量为100~300mg即达到优良的处理效果。处理污水使用后的复合吸附材料经洗涤、浸泡、过滤、干燥等步骤后可以重复利用，重复利用时仅需添加所述质量百分比的复合絮凝剂。
用于水处理的活性炭应具有吸附速度快、吸附容量大、机械强度好的特性。活性炭的吸附容量主要与活性炭的比表面积有关，比表面积越大，微孔数量越多，可吸附在细孔壁上的吸附质就越多。吸附速度主要与细孔分布有关，水处理用的活性炭要求过渡孔(半径20~1000A)发达，有利于吸附质向微细孔中扩散，提高吸附效率。常用的活性炭比表面积比较大，微孔数量比较多，因此用于废水吸附处理可以取得较好的效果，但是由于活性炭价格较高，作为废水处理剂无疑会提高废水处理成本，这大大限制了活性炭在废水处理中的应用。
本发明采用低成本的普通煤质活性炭经酸碱交替改性处理后，可去除活性炭颗粒中酸碱可溶性物质，同时改性后的活性炭孔径结构保持不变，比表面积从720m2/g提高至1300m2/g，平均孔隙半径为60至100A，比常用的普通活性炭有更佳的吸附效果，取得相同的吸附效果的情况下，采用改性活性炭的使用量可减小约一半，降低废水处理的成本。
本发明的复合吸附处理材料采用改性活性炭与颗粒膨胀石墨、玻璃微珠、空心砖颗粒及复合絮凝助剂复合复配，经实验获得合理的质量配比，所用原料无毒且具有化学惰性，在水中不会造成二次污染;所用原料经再生处理后可循环使用，这大大降低了废水处理成本，有助于拓展活性炭在废水治理行业的应用;本发明的复合吸附处理材料可有效地去除原水中的重金属离子及有机、无机污染物，降低原水中的COD、SS、BOD及硫化物的含量等。
