[發(fā)明專利]利用硅藻土提純精土的中間產(chǎn)物制備污水處理劑的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710066362.0
• 申請日: 2007-11-07
• 公開（公告）號: CN101182057A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏非;吳飛云;李明聰;李銀;潘梅仙;習(xí)硯晶;王俊凱
• 申請（專利權(quán)）人: 尋甸先鋒硅藻土開發(fā)有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/28;B01J20/14
• 代理公司: 昆明科陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 孫山明

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及處理城市污水的水處理劑的制備及應(yīng)用。

背景技術(shù)

城市生活污水未經(jīng)處理而直接排放，使水域的污染量大大超過了水體自凈能力所能承受的程度，水體被嚴(yán)重污染。經(jīng)過提純、改性、活化的硅藻土在污水脫氮除磷方法中已經(jīng)顯示了優(yōu)良的性能。如S.A.WaSSay用氯化鑭溶液浸泡硅膠進(jìn)行吸附氟磷砷的研究(Adsorption?offluoride，phosphate?and?arsenate?iron?on?lanthanum?impregnated?silicagel.Wat.Env.Res.1996，68(3)：295-300)；中國發(fā)明專利公開號1803274昆明理工大學(xué)寧平等將硝酸鑭、硝酸鈰等金屬鹽通過改性負(fù)載于硅藻土、粉狀沸石中取得污水脫氮除磷吸附劑。除氮、磷等無機(jī)物污染外，呈膠體和懸浮狀的污染物是污水水體能見度低、混濁度大、COD較高的主要原因，因此，去除污水中呈膠體和懸浮狀的污染物質(zhì)是污水處理中需要解決的基本問題。一般采用的絮凝劑為聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。前者的作用通過它或者它的水解產(chǎn)物的壓縮雙電層、電性中和、卷帶網(wǎng)捕以及吸附橋連四個(gè)方面的作用完成，將能被氧化劑氧化造成COD的顆粒物質(zhì)沉淀下來過濾掉，從而降低了COD，顆粒物質(zhì)的沉淀，同時(shí)降低了懸浮物；而后者是有機(jī)高分子絮凝劑，具有在顆粒間形成更大的絮體由此產(chǎn)生的巨大表面吸附作用，從而絮凝水中膠體及懸浮物，降低COD和懸浮物。使用絮凝劑處理污水，處理后的水質(zhì)狀況明顯改善。但是絮凝劑價(jià)格較貴、絮凝沉淀時(shí)間較長、絮花形成較松散，在晃動(dòng)的情況下容易分散再次形成懸浮物。當(dāng)水中的有機(jī)物全部溶解，不成為膠體，也沒有以顆粒狀形式存在時(shí)，投入絮凝劑去除水中的氮和磷則效果甚微。中國發(fā)明專利申請?zhí)?006100440153“一種用復(fù)合硅藻土處理垃圾滲瀝液污水的方法”，包括消化、鼓風(fēng)暴氣、助凝混合、絮凝、沉淀等反應(yīng)步驟，復(fù)合硅藻土為70-95％硅藻土與5-30％的氧化鋁或鋁礬土混合，在450-550℃干燥獲得含有晶體結(jié)構(gòu)r-Al₂O₃的混合材料，作為助凝劑。但使用時(shí)需要在助凝混合后的絮凝步驟再投入混凝劑，特別是氧化鋁是極難溶于水的粉末，經(jīng)過強(qiáng)燒也不溶于酸，高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁作為耐高溫材料的人造剛玉會(huì)磨損接納水體的管道、堵塞土壤，對環(huán)境造成不利后果。

另一方面，利用硅藻土生產(chǎn)硅藻精土助濾劑、建筑材料等硅藻土相關(guān)產(chǎn)品而提純硅藻精土過程中，伴生的大量中低品位硅藻土未得到利用；在提純過程中用過的大量酸液被白白廢棄。如位于云南省尋甸縣先鋒鄉(xiāng)先鋒礦區(qū)的硅藻土，探明地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)7759萬噸，礦層厚、儲(chǔ)量大。該硅藻土礦層直接覆蓋于巨厚褐煤層之上，富含有機(jī)質(zhì)，燒矢量達(dá)15％～24％，礦石顯褐黑色，質(zhì)量細(xì)膩均一，疏松多孔，硬度小，容重輕，吸附性強(qiáng)，比表面積大，高含鋁、鐵量，發(fā)熱量3.3～5.7MJ/kg，為高燒矢量型硅藻土。但由于所述原因，污染潛在地威脅著礦區(qū)周圍脆弱的生態(tài)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對以上非金屬礦改性水處理劑以及絮凝劑的缺點(diǎn)，以提純硅藻精土后的中土、尾土和廢酸液為原料，提供一種作用時(shí)間快、能保持長時(shí)間高效率地吸附有機(jī)污染物、沉降污水的懸浮物、降低水體污染的利用高燒矢量型硅藻土提純中間產(chǎn)物制備污水處理劑的方法。

本發(fā)明硅藻土污水處理劑通過下述途徑制備：

包括硫酸酸洗提純燒矢量為15％～24％硅藻精土過程中伴生的二氧化硅含量為50-60％的中低品位硅藻土及廢酸液，該污水處理劑制備步驟為：

(1)將該硅藻土按固液體積比1∶20～40混入廢酸液中，攪拌成漿，在90～100℃條件下加熱3～5小時(shí)，浸漬冷卻3～5小時(shí)；

(2)將十六烷基三甲基溴化銨溶于水中，配成重量百分比濃度為1.35～2％的溶液，再在該溶液中用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為8～11；

(3)將步驟(2)溶液加入步驟(1)冷卻物中攪拌過濾后焙燒，并收集生成物。

步驟(3)可以進(jìn)一步為，將步驟(2)溶液倒入步驟(1)冷卻物中攪拌浸漬10～15小時(shí)，過濾，得到硅藻土濾餅，再將濾餅置于溫度150～250℃下焙燒0.5～2小時(shí)后收集生成物，粉碎，篩分。

本發(fā)明處理劑的使用方法：將所述硅藻土污水處理劑以0.1～0.3g/L投入城市污水中，均勻攪拌30秒，靜置10分鐘，虹吸上層清液，回收下層硅藻土污泥。