[發明專利]膨潤土-Fe-C復合水處理劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410284915.X
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104045130A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 劉鴻;宋誠;王川;梁釗健;譚舟見
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院;廣東健舟環保股份有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/28;C02F1/52
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及水處理劑制備領域，具體涉及膨潤土-Fe-C復合水處理劑及該水處理劑的制備方法和應用。

背景技術

隨著現代工業技術的迅猛發展，各種難降解的有機物工業廢水日益增多。許多難降解廢水在自然界中存在的時間長且含有毒物質，易在生物體內富集，使人和動物發生癌變、畸變的機率增加。難降解廢水中的印染廢水等高濃度有機廢水由于其色度深、結構穩定、可生化性差，已成為較難降解的一類廢水。

傳統的水處理劑活性低、回收和重復使用困難，制備工藝復雜，易造成二次污染，并且需要在酸性或堿性條件下使用，制備成本高，難以滿足凈化處理在技術和經濟上的要求。因此，研究人員一直致力于制備出成本低廉、活性高、穩定性好的水處理劑。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種膨潤土-Fe-C復合水處理劑，該水處理劑活性高，穩定性好，易回收，重復使用效果好，成本低廉，并且在處理廢水時不用另外加酸堿，可在中性條件下直接降解廢水，減少了鐵粉的溶出率，降低了藥劑使用成本；本發明的目的之二在于提供上述復合水處理劑的制備方法，該方法操作步驟簡單，更好地滿足了凈化處理在技術和經濟上的要求；本發明的目的之三在于提供上述復合水處理劑在難降解有機廢水處理中的應用。

為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

1、膨潤土-Fe-C復合水處理劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將原料混勻后研磨成均一的混合粉末，所述原料按重量比為膨潤土：活性炭粉：鐵粉：硫酸亞鐵＝100：2～7：0.5～3：2～4.5；

(2)向步驟(1)制得的均一混合粉末中加水并攪拌，形成糊狀物，用氨水溶液調pH值至9～11；

(3)將步驟(2)制得的糊狀物于60～90℃干燥6～24h，研磨，于350～600℃焙燒2～4h，冷卻，再研磨，最后制得的粉末即為所述復合水處理劑。

優選的，所述步驟(1)中原料按重量比為膨潤土：活性炭粉：鐵粉：硫酸亞鐵＝100：4：2：3.5。

優選的，所述步驟(1)中膨潤土為鈣基膨潤土或鈉基膨潤土。

優選的，所述步驟(1)中膨潤土、活性炭粉和鐵粉的粒度分別為150、180和100目。

優選的，所述步驟(2)中糊狀物的pH值調節至10。

優選的，所述步驟(3)中糊狀物于80℃干燥12h。

優選的，所述步驟(3)中焙燒溫度為450℃，時間為2h。

2、根據膨潤土-Fe-C復合水處理劑的制備方法制得的膨潤土-Fe-C復合水處理劑。

3、膨潤土-Fe-C復合水處理劑在難降解有機廢水凈化處理中的應用。

優選的，所述復合水處理劑用于印染廢水的凈化處理。

本發明的有益效果在于，所述復合水處理劑以具有較強吸附性且來源豐富、價格低廉、對人和環境無毒害的膨潤土為載體，使廢水中一些細小的懸浮顆粒和有機污染物質先吸附在膨潤土上，然后再進行降解處理，從而達到凈化水體的目的。另外，含有的活性炭粉在高溫焙燒時分解產生的氣體會釋放出來擴充水處理劑的孔隙度，增強其吸附能力。水體凈化時，水處理劑中的活性炭粉和鐵粉會產生微電解作用，使廢水中難降解的大分子有機物質分解成小分子或易降解有機物，有效的提高了水處理劑對水體的凈化能力。此外，在降解廢水過程中水處理劑反應產生的Fe³⁺、Fe²⁺及其形成的水合物具有很強的吸附與絮凝作用，從而進一步凈化水體。

用于制備水處理劑的鐵粉可以是鐵制品加工廠所產生的廢鐵粉，這樣不僅可以降低成本，還可達到以廢治廢的目的。并且，本發明所制備的水處理劑在處理廢水時不用另外添加酸堿，可在中性條件下直接降解廢水，從而減少了鐵粉的溶出率，降低了成本。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖：

圖1實施例1膨潤土-Fe-C復合水處理劑的紅外光譜圖；

圖2實施例1膨潤土-Fe-C復合水處理劑與膨潤土降解直接天藍廢水的對比圖；

圖3實施例1膨潤土-Fe-C復合水處理劑回收利用次數對其降解直接天藍廢水的影響；

圖4實施例1膨潤土-Fe-C復合水處理劑與膨潤土降解甲基橙廢水的對比圖；

圖5實施例2膨潤土-Fe-C復合水處理劑的紅外光譜圖；

圖6實施例2膨潤土-Fe-C復合水處理劑與膨潤土降解直接天藍廢水的對比圖；