申请日2015.12.11
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F1/28; C02F1/52; C02F103/30
摘要
本发明公开了一种环保型污水处理剂，按重量份，包括以下组分：活性炭30～80份，所述活性炭使用过氧化氢溶液改性后得到;竹炭30～80份;硅藻土10～20份;凹凸棒石10～15份;蒙脱石5～12份;聚合双酸铝铁25～45份;本发明的污水处理剂组分多样、成本低，可以有效去除污水的悬浮物，不溶于水的颗粒，以及部分溶于水的污染物，同时对于吸附污水中重金属离子以及苯胺类物质具有良好的吸附效果;成分简单，无毒性，对操作人员无影响，可应用其处理各类工业污水，处理效果好，其中尤以对化纤废水效果最为突出，处理后的污水排放质量远超现行的排放标准，且处理后无二次污染。
权利要求书
1.一种环保型污水处理剂，按重量份，其特征在于，包括以下组分：
活性炭30～80份;
竹炭30～80份;
硅藻土10～20份;
凹凸棒石10～15份;
蒙脱石5～12份;
聚合双酸铝铁25～45份;
所述活性炭使用过氧化氢溶液改性后得到。
2.如权利要求1所述的环保型污水处理剂，其特征在于，各组分的重量配比为：活性炭35～45份，竹炭65～75份，硅藻土10～20份，凹凸棒石10～15份，蒙脱石5～12份，聚合双酸铝铁25～35份。
3.如权利要求2所述的环保型污水处理剂，其特征在于，各组分的重量配比为：活性炭38～42份，竹炭68～72份，硅藻土13～17份，凹凸棒石10～15份，蒙脱石6～10份，聚合双酸铝铁28～32份。
4.如权利要求1所述的环保型污水处理剂，其特征在于，各组分的重量配比为：活性炭45～55份，竹炭55～65份，硅藻土10～20份，凹凸棒石10～15份，蒙脱石5～12份，聚合双酸铝铁30～40份。
5.如权利要求4所述的环保型污水处理剂，其特征在于，各组分的重量配比为：活性炭48～52份，竹炭58～62份，硅藻土14～18份，凹凸棒石10～12份，蒙脱石8～11份，聚合双酸铝铁33～37份。
6.如权利要求1所述的环保型污水处理剂，其特征在于，各组分的重量配比为：活性炭55～65份，竹炭45～55份，硅藻土15～20份，凹凸棒石8～12份，蒙脱石8～12份，聚合双酸铝铁25～35份。
7.如权利要求1所述的环保型污水处理剂，其特征在于，各组分的重量配比为：活性炭65～75份，竹炭35～45份，硅藻土15～20份，凹凸棒石13～17份，蒙脱石10～15份，聚合双酸铝铁25～30份。
8.如权利要求1所述的环保型污水处理剂，其特征在于，各组分的重量配比为：活性炭75～80份，竹炭30～35份，硅藻土10～20份，凹凸棒石13～15份，蒙脱石10～12份，聚合双酸铝铁35～40份。
9.如权利要求1所述的环保型污水处理剂，其特征在于，所述活性炭在质量浓度为10%～30%的过氧化氢溶液中浸渍2～10h后烘干得到，所述活性炭与过氧化氢溶液的质量比为5～15。
10.如权利要求9所述的环保型污水处理剂，其特征在于，所述过氧化氢溶液的质量浓度为15%～20%，所述活性炭在过氧化氢溶液中浸泡2～6h。
说明书
一种环保型污水处理剂
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种环保型污水处理剂。
背景技术
据统计，我国污废水的排放量不仅规模大，而且增速迅猛。2001年到2012年，我国污废水的排放量从432.9亿吨增长到685.4亿吨，年增长率达到了4.86%。城市的工业废水和生活污水是污水处理厂的主要处理对象。城市排水系统联结了水自然循环与社会循环，污水处理厂平衡了水循环的水量与水质。全国超过80%的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体，我国工业废水污染严重，造成了全国500多条主要河流中有80%以上收到不同程度污染。
印染行业是耗水大户，废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，是我国重点污染行业之一。印染废水一直以排放量大、处理难度高而成为废水治理工艺研究的重点和难点。而印染废水尤以化纤废水最难处理，其废水成分复杂，常含有强酸、强碱、纤维素、半纤维素、醇类、果胶等，以及各种有毒物质，废水可生化性差，BOD/COD一般小于0.25，且含有醛类、氰类、苯类等有毒物质，易对微生物产生毒害作用。
城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染，改善城市水环境质量的重要手段。作为城市健康和发展的基础，水处理显得越发重要。由于我国是发展中国家，经济水平还很落后，对于我国的水污染治理在经济支持比不上欧美发达国家。因此我们对于污水处理厂的建设不能完全模仿发达国家，要因地制宜。与此同时，污水处理厂需要投入大量资金，运行成本占我国GDP的1%，庞大的投资及运行费用无疑加重了我国的经济负担，我国采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、能耗高、等缺点。能否解决污水处理厂的处理效率问题已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键性因素。开发适合我国污水处理厂现状的新技术新工艺才是必由之路。
目前水处理领域的污水处理剂，主要包括活性炭，硅藻土，活性硅胶，活性白土，高分子树脂等，其功能作用较为单一，比如，高分子树脂仅对某一特定污染物因子其作用后且需要频繁再生;单一活性炭突出了微孔的吸附，忽略了其他孔的作用;硅藻土孔径大小也过于单一。
发明内容
本发明提供了一种环保型污水处理剂，无毒性、对操作人员影响小，适用于各类工业污水，处理效果好，其中尤以对化纤废水效果最为突出，并且处理后无二次污染的问题。
一种环保型污水处理剂，按重量份，包括以下组分：
活性炭30～80份;
竹炭30～80份;
硅藻土10～20份;
凹凸棒石10～15份;
蒙脱石5～12份;
聚合双酸铝铁25～45份;
所述活性炭使用过氧化氢溶液改性后得到。
本发明的污水处理剂中具有针对不同类型污染物的组分，所用组分包括天然的微孔(活性炭)，中孔(硅藻土，凹凸棒石，蒙脱石)以及大孔(竹炭)结构的物质。炭素材料(活性炭和竹炭)与硅酸盐孔材料(硅藻土，凹凸棒石，蒙脱石)进行结合，各个物质之间相互协同，尤其是竹炭和改性后的活性炭分别与聚合双酸铝铁之间的协同作用，一方面聚合双酸铝铁压缩双电层，在污水中形成絮体，改善矾花结构;另一方面，由于竹炭和改性活性炭具有巨大的比表面积和较强的表面吸附功能，可以迅速吸附水中的脱稳胶体，并且经过改性的活性炭提高了材料表面含氧官能团的含量，增强对水中可溶极性物质的吸附能力。三者之间相互配合，可以迅速与污染物形成粒度大且密实的絮体，稳定性良好。
为了减少过氧化氢溶液的用量，同时保证改性效果，优选的，所述活性炭在质量浓度为10%～30%的过氧化氢溶液中浸渍2～10h后烘干得到，所述活性炭与过氧化氢溶液的质量比为5～15。
为了提高本发明的污水处理剂的净水效果，优选的，各组分的重量配比为：活性炭35～45份，竹炭65～75份，硅藻土10～20份，凹凸棒石10～15份，蒙脱石5～12份，聚合双酸铝铁25～35份。
进一步优选的，各组分的重量配比为：活性炭38～42份，竹炭68～72份，硅藻土13～17份，凹凸棒石10～15份，蒙脱石6～10份，聚合双酸铝铁28～32份。
为了减少竹炭的用量，同时保证具有较好的净水效果，优选的，各组分的重量配比为：活性炭45～55份，竹炭55～65份，硅藻土10～20份，凹凸棒石10～15份，蒙脱石5～12份，聚合双酸铝铁30～40份。
进一步优选的，各组分的重量配比为：活性炭48～52份，竹炭58～62份，硅藻土14～18份，凹凸棒石10～12份，蒙脱石8～11份，聚合双酸铝铁33～37份。
为了进一步减少竹炭的用量，同时保证具有较好的净水效果，优选的，各组分的重量配比为：活性炭55～65份，竹炭45～55份，硅藻土15～20份，凹凸棒石8～12份，蒙脱石8～12份，聚合双酸铝铁25～35份。
为了进一步减少竹炭的用量，同时保证具有较好的净水效果，各组分的重量配比为：活性炭65～75份，竹炭35～45份，硅藻土15～20份，凹凸棒石13～17份，蒙脱石10～15份，聚合双酸铝铁25～30份。
为了减少竹炭的用量，同时减少凹凸棒石、蒙脱石以及聚合双酸铝铁的总用量，优选的，各组分的重量配比为：活性炭75～80份，竹炭30～35份，硅藻土10～20份，凹凸棒石13～15份，蒙脱石10～12份，聚合双酸铝铁35～40份。
为了减少过氧化氢溶液的用量，优选的，所述过氧化氢溶液的质量浓度为15%～20%。进一步优选的，所述过氧化氢溶液的质量浓度为15%～17%。
为了提高净水效果，所述活性炭、竹炭、硅藻土、凹凸棒石、蒙脱石和聚合双酸铝铁的粒度为200～320目。
为了提高制备本发明的环保型污水处理剂的效率，优选的，所述活性炭在质量浓度为10%～30%的过氧化氢溶液中浸泡2～6h。
本发明的活性炭制备方法如下：
(1)选取6～40目木屑晒干至含水率为20%～40%
(2)将步骤(1)得到的木屑放入炭化炉，于300～500℃进行炭化，炭化时间为3～5h;
(3)将步骤(2)得到的炭化物以水蒸气作为活化剂，于600～900℃进行活化，活化时间为30～90min。
本发明使用的活性炭质量参数如下表：
干燥失重%10铁%<0.02氯化物%<0.08锌盐%<0.004灰分%<1.5重金属%<0.001硫酸盐%<0.07酸溶物%<0.7亚蓝吸附值ml/0.1g10～18
本发明使用的竹炭质量参数如下表：
水分%5～8挥发分%6～8灰分%2～4重金属%<0.001比表面积(m2/g)300～800
本发明使用的硅藻土指标如下表：
200目水冲残留%≤10320目水冲残留%≤25水分%≤15松散密度%≤0.42SiO<sub>2</sub>%≥65AL<sub>2</sub>O<sub>3</sub>%≤19Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>%≤6烧失量%≤9外观具有显微硅藻结构的灰黄色粉末
本发明使用的蒙脱石指标如下表：
本发明使用的聚合双酸铝铁指标如下表：
氧化铝含量%≥30氧化铁含量%≥98盐基度%55～85硫酸根含量%≤9.8
本发明使用的凹凸棒石指标如下表：
膨胀容ml/g4～6胶质价ml/15g30～5024小时悬浮率%≥80凹土含量%70～85
本发明还公开了一种环保型污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹炭、硅藻土、凹凸棒石、蒙脱石、聚合双酸铝铁粉碎至200～320目，混合均匀，得到第一混合产物，
(2)将活性炭粉碎至200～320目，加入到质量浓度为10～30%的过氧化氢溶液中浸渍，浸渍时间为2～10h，浸渍完成后，在70～120℃下烘干;
(3)将第一混合产物与步骤(2)中得到的改性活性炭混合均匀，即得产品;
上述各组分的重量配比为：
活性炭30～80份;
竹炭30～80份;
硅藻土10～20份;
凹凸棒石10～15份;
蒙脱石5～12份;
聚合双酸铝铁25～45份。
本发明的有益效果：
(1)本发明的污水处理剂组分多样、成本低，可以有效去除污水的悬浮物，不溶于水的颗粒，以及部分溶于水的污染物，同时对于吸附污水中重金属离子以及苯胺类物质具有良好的吸附效果;
(2)本发明的污水处理剂成分简单，无毒性，对操作人员无影响，可应用其处理各类工业污水，处理效果好，其中尤以对化纤废水效果最为突出，处理后的污水排放质量远超现行的排放标准，且处理后无二次污染等问题。
