一種鐵基納米汙水處理劑的製作方法
2023-06-02 04:36:01 3
本發明涉及有汙水處理技術領域，具體是一種鐵基納米汙水處理劑。
背景技術：
我國是一個多湖泊的國家，湖泊總面積為71787km2，約佔全國陸地總面積的0.8％，湖泊總貯水量為7088億m3。然而，我國的湖泊環境非常脆弱,湖泊中的營養物來源廣、背景濃度異常高，湖泊富營養化進程迅速，而且許多湖泊已處於富營養狀態。
湖泊富營養化不僅使水體喪失其應有的功能，也使湖泊水生生態環境向不利於人類生存和發展的方向演變，嚴重影響著社會經濟的可持續發展。由此可見，水體的深度處理和水體富營養化防治已成為亟待解決的重要環境問題。其中，磷是最小限制因子，也是導致富營養化的決定因子，其含量通常被作為富營養化的標誌，有效的去除水體中的磷比去除氮的意義更為重大。我省中的太湖流域是非常重要的水環境，每年都會發生富營養化現象，環太湖流域很多地方都已規定磷要求零排放。因此，如何有效控制和預防水體的磷含量，仍然是修復水環境汙染的一個重要課題。
我國鄉鎮、農村人口佔比相當大，而目前，對於鎮村汙水處理大部分還僅限於COD為主要控制，對氮、磷等指標根本無法滿足排放要求，這不僅是因為技術管理水平限制，有很大程度上受限於常規的磷去除操作繁瑣、運行費用高、汙泥產生量大等，本項目就是通過尋找到一種高效材料，用於經生化處理後的低含磷尾水進行深度處理，反應速度快，操作簡易，並且濃縮產物為高含磷液休，可以回收利用，不會對環境產生二次汙染的優點，而且可以設備化製作，適應於大中小各種規模，與各種生化處理系統都能無縫對接。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種用於汙水處理的鐵基納米汙水處理劑。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土40-60份、有機矽橡膠廢料10-20份、鐵基納米複合劑5-10份、綠礬3-5份、促溶劑組合物3-5份、再生複合劑1-3份和納米介孔分子篩6-10份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O4 10-20份、納米Fe(OH)3 5-10份、TiO2 1-3份。
進一步的，所述的鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土55份、有機矽橡膠廢料15份、鐵基納米複合劑8份、綠礬4份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O412-16份、納米Fe(OH)3 6-7份、TiO2 1-2份。
進一步的，所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O4 14份、納米Fe(OH)3 6份、TiO2 2份。
進一步的，所述促溶劑組合物按照重量份的組分為二甲苯1-2份、磷酸鹽2-5份、三氯乙烷0.5-1份和苯甲酸鈉1-3份。
進一步的，所述表面改性的凹凸棒粘土，是在相對於100份的凹凸棒粘土表面添加樹枝狀季銨鹽四聚表面活性劑20-30份、納米氧化錳5-10份、高鐵酸鉀的添加量為10-15份。
進一步的，所述再生複合劑包括沸石1.5-2.5份、強鹼1-3份和氯化鈉3-5份。
進一步的，所述有機矽橡膠廢料被粉碎成0.3-0.5mm大小的顆粒。
進一步的，所述強鹼為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明鐵基納米汙水處理劑，添加的表面改性的凹凸棒粘土、鐵基納米複合劑結合綠礬可以對汙水進行有效的處理；而且有機矽橡膠廢料的添加促進疏水性能，提高載體加工的方便性，包裝運輸也非常方便；促溶劑組合物、納米介孔分子篩可以有效過濾汙水，促進汙水中雜質和有害物質尤其是磷能被表面改性的凹凸棒粘土、鐵基納米複合劑和綠礬吸附，再生複合劑可以促進表面改性的凹凸棒粘土和鐵基納米複合劑的再生利用，利用效率高。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土55份、有機矽橡膠廢料15份、鐵基納米複合劑8份、綠礬4份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O412份、納米Fe(OH)3 6份、TiO2 1份。Fe3O4、Fe(OH)3具有對環境無害性、分布範圍廣泛、比表面積大的特點，而且表面活性高等優點。使得納米鐵基材料產生塊體具備的電、磁、光和化學等宏觀特性,從而具有很好的吸附性，獨特的優勢使鐵基納米材料在環境汙染物的治理過程中具有很好的應用前景。改變了傳統汙水處理和汙水中除磷的思路，本發明材料容易獲得，不產生化學汙泥，對環境不會產生二次汙染，飽和再生產生的濃縮液可以作為磷酸鹽回收再利用的途徑之一，產業形成後，能夠非常容易地與目前各類汙水處理系統相配套。市場推廣後，對整個水生態系統都會產業很大的貢獻。
本實施例產品除磷效率為93.6％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重1.5％，將產品放置水中一周不下沉，說明疏水性能很好。
實施例2
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土55份、有機矽橡膠廢料15份、鐵基納米複合劑8份、綠礬3份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O416份、納米Fe(OH)3 7份、TiO2 2份。
本實施例產品除磷效率為95.3％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重1.2％，將產品放置水中一周不下沉，說明疏水性能很好。
實施例3
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土55份、有機矽橡膠廢料10份、鐵基納米複合劑5份、綠礬5份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O414份、納米Fe(OH)3 6份、TiO2 2份。
本實施例產品除磷效率為91.1％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重1.3％，將產品放置水中一周不下沉，說明疏水性能很好。
實施例4
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土55份、有機矽橡膠廢料15份、鐵基納米複合劑8份、綠礬4份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O414份、納米Fe(OH)3 6份、TiO2 2份；所述促溶劑組合物按照重量份的組分為二甲苯1-2份、磷酸鹽2-5份、三氯乙烷0.5-1份和苯甲酸鈉1-3份。
本實施例產品除磷效率為96.2％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重1.3％，將產品放置水中一周不下沉，說明疏水性能很好。
實施例5
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土55份、有機矽橡膠廢料15份、鐵基納米複合劑8份、綠礬4份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O414份、納米Fe(OH)3 6份、TiO2 2份；所述促溶劑組合物按照重量份的組分為二甲苯1-2份、磷酸鹽2-5份、三氯乙烷0.5-1份和苯甲酸鈉1-3份；所述表面改性的凹凸棒粘土，是在相對於100份的凹凸棒粘土表面添加樹枝狀季銨鹽四聚表面活性劑20-30份、納米氧化錳5-10份、高鐵酸鉀的添加量為10-15份。
本實施例產品除磷效率為97.8％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重1.3％，將產品放置水中一周不下沉，說明疏水性能很好。
對比例1
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：凹凸棒粘土55份、綠礬4份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份。
本實施例產品除磷效率為73.2％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重4.5％，將產品放置水中一周有微弱下沉，說明疏水性能正常。
對比例2
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：凹凸棒粘土55份、鐵基納米複合劑8份、綠礬4份、促溶劑組合物4份、再生複合劑2.5份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O4 12份、納米Fe(OH)3 6份、TiO2 1份。
本實施例產品除磷效率為80.6％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重2.4％，將產品放置水中一周有微弱下沉，說明疏水性能正常。
對比例3
一種鐵基納米汙水處理劑，按照重量份的原料為：表面改性的凹凸棒粘土55份、鐵基納米複合劑8份、綠礬4份、促溶劑組合物4份和納米介孔分子篩8份；所述鐵基納米複合劑按照重量份的原料為：納米Fe3O4 12份、納米Fe(OH)3 6份、TiO2 1份。
本實施例產品除磷效率為83.9％；在馬弗爐中300℃灼燒30分鐘，失重2.2％，將產品放置水中一周有微弱下沉，說明疏水性能正常。
應用例
將實施例和對比例獲得的汙水處理劑以相同分量添加到含有重度磷汙染的汙水中。分別在三天和一周後進行汙水測試；其評價結果如表1和表2所示。
表1汙水淨化情況
從表1可以看出，本發明的實施例對汙水的處理明顯優於對比例，而且處理後的水體符合相關排放標準。
表2除磷情況
由表2可知，本發明的實施例對汙水中磷的處理明顯優於對比例，而且處理後的水體中的磷含量符合相關要求。
上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利並不限於上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。