專利名稱：一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑的制作方法
一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑技術領域
本發明屬于廢水處理領域，涉及一種廢水處理劑，具體地說是涉及一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑。
背景技術：
隨著化學工業的發展，生產過程中排放的各類化工廢水、污泥、廢渣日益增多，尤其是高濃度難生物降解的有毒有機廢水，其處理方法一直是困擾環境保護領域的老大難問題。因此，大力開展工業廢水的治理研究，不斷改進廢水處理技術是保護環境和造福人類的重要任務。
農藥、印染、化工等有機廢水都含有毒性和穩定性強的污染物，難以用常規的物理、化學及生物方法處理。這類難降解有機物，主要是指正常停留時間條件下，微生物不能降解的有機化合物。一般情況下，衡量有機廢水的可生物降解性可用B0D/C0D比值在0.3 0.35以上即認為生物降解可行。
目前，國內外處理生物難降解有機廢水的方法主要包括生物處理技術、化學法處理技術及物理處理技術，其中，生物處理技術可以分為好氧活性污泥法、厭氧技術、生物膜法和酶生物處理技術；化學法處理技術可以分為化學氧化技術、電化學氧化技術、濕式氧化法、超臨界水氧化技術、光化學氧化法、超聲波降解技術、高能電子氧化法和電弧氧化法；物理處理技術可以分為吸附法、萃取法、膜處理技術和生物吸附降解技術。
雖然人們對于難降解 有機廢水進行了許多研究，但目前仍然存在著許多技術問題。在生物處理技術中，單純的生物降解難以使廢水中的有機物完全降解；在物理處理中，傳統的混凝沉淀雖然可以作為預處理，但有可能產生新的毒性。吸附技術對三鹵甲烷(THMs)尤其是其中的三氯甲烷去除效果并不理想，膜處理技術存在嚴重的資源浪費和二次污染的問題。在化學處理中，雖然具有氧化速度快，反應徹底，無二次污染等明顯的優勢，但高級氧化法技術(AOPs)的許多技術和理論還有待解決。因此，需開發高效低成本技術，達到環境效益與經濟效益的最佳結合。
膨潤土(Bentonite)是以蒙脫石為主的含水粘土礦，由于它具有特殊的性質，如膨潤性、粘結性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性，所以廣泛用于各個工業領域。膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產，蒙脫石結構是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結構，由于蒙脫石晶胞形成的層狀結構存在某些陽離子，如Cu、Mg、Na、K等，且這些陽離子與蒙脫石晶胞的作用很不牢固，易被其它陽離子交換，故具有較好的離子交換性。國外已在工農業生產24領域100多個部門中應用，有300多個產品，因而人們稱之為“萬能土”。膨潤土作為新型的環保材料，雖具有儲量豐富，廉價易得，穩定性高等特點，但其分子內的硅氧結構所決定的極強的親水性和疏油性，加之結構層間大量可交換性陽離子的水解，常使膨潤土表面覆蓋了一層薄的水膜，故天然膨潤土處理污染物的性能較差。同時，由于硅氧結構本身呈負電荷，導致天然膨潤土不能對水中陰離子污染物進行有效的去除。為提高膨潤土在環保領域中的應用，我們常對膨潤土進行改性，其目的不僅能提高其吸附能力和陽離子交換能力，還能提高其污水處理的能力。
高鐵酸鉀是一種含+6價態鐵的含氧酸鹽，純品為暗紫色有光澤粉末，1980C以下干燥空氣中穩定，極易溶于水而成淺紫紅色溶液，靜置后會分解放出氧氣，并沉淀出水合三氧化二鐵(即氧化鐵)。溶液的堿性隨分解而增大，在強堿性溶液中相當穩定，是極好的氧化齊U，具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑，比高錳酸鉀具有更強的氧化性。在PH值為I 14范圍內都有較強的氧化性，特別是在酸性條件，其氧化還原電位比臭氧還高，也高于其他傳統水處理劑，其可以降解水中的一系列有機、無機污染物，并且其還原產物和Fe(OH)3和Fe3+具有吸附、絮凝作用，對環境無毒副作用，因而是一種新型、高效、多功能的綠色強氧化劑。發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供了一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑。
一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，所述水處理劑通過以下步驟制備而得: (1)膨潤土改性:稱取膨 潤土倒入質量百分含量為3 5%的有機改性劑溶液中，在室溫中攪拌I 3h后，經離心，洗滌，干燥，研磨成粉后即得改性膨潤土 ； (2)高鐵酸鉀負載:將步驟(I)制備得到的改性膨潤土投入到pH為7 9的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，達到飽和后，風干后即得； 其中，步驟(I)中所述膨潤土與有機改性劑溶液的重量份比為:1:10 20 ;所述的有機改性劑為十六烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基氯化銨；所述有機改性劑溶液為有機改性劑水溶液或有機改性劑10%乙醇水溶液； 步驟(2)中所述高鐵酸鉀水溶液的濃度為10 15X10_3mol/L ;所述改性膨潤土與高鐵酸鉀水溶液重量份比為1:10 20。
優選地，步驟(I)中，所述干燥為恒溫干燥箱干燥或微波干燥，其中，恒溫干燥箱的干燥溫度為50 60°C。
優選地，步驟(I)中，所述改性膨潤土研磨成粉后過150 200目篩。
優選地，步驟(2)中，所述風干為自然風干。
優選地，步驟(2)中，所述負載的時間為45 52h。
優選地，所述水處理劑通過以下步驟制備而得: (1)膨潤土改性:稱取I重量份的膨潤土倒入10重量份質量百分含量為3%的十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，在室溫中攪拌2h后，經離心，洗滌后置于50°C恒溫干燥箱干燥，研磨過180目篩，即得改性膨潤土 ； (2)高鐵酸鉀負載:將I重量份改性膨潤土投入到10重量份pH為7.8、濃度為IOX 10_3mol/L的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，負載48h達到飽和狀態，經自然風干后即得。
優選地，所述水處理劑通過以下步驟制備而得: (I)膨潤土改性:稱取I重量份的膨潤土倒入20重量份質量百分含量為5%的十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，在室溫中攪拌3h后，經離心，洗滌后置于微波干燥，研磨過150目篩，即得改性膨潤土 ；(2)高鐵酸鉀負載:將I重量份改性膨潤土投入到20重量份pH為8.6、濃度為15X 10_3mol/L的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，負載52h達到飽和狀態，經自然風干后即得。
本發明所采用的高鐵酸鉀用水配置成溶液后，用堿調節使其呈稀堿性，調堿性的目的主要是為了可以有效保證高鐵酸鉀的穩定性，但是堿度也不能過高，防止其造成腐蝕現象的發生。所述的堿可采用氫氧化鈉、碳酸氫鈉等堿性物質。
本發明引入緩控釋放技術，把高鐵酸鉀負載于改性膨潤土中，既加強了膨潤土的吸附能力，又延長了高鐵酸鹽在水溶液中的反應時間，極大的發揮其氧化性能，有助于解決廢水難降解、可生化性能差、處理成本高、排放不達標等問題，在水處理領域具有良好的應用前景。
本發明使用方便，只需要將其按一定的量投加入待處理的廢水中即可。
本發明集氧化、吸附、絮凝和殺菌消毒等多功能為一身，有助于大幅度降低廢水中的COD濃度和生物毒性，提高廢水的可生化性，降低處理成本，提高難降解廢水的排放達標率；具有處理難降解廢水效果好，無有毒有害物質產生，處理成本低，環境友好等特點，適合大規模工業化生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護范圍并不限于此。
實施例1 一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，所述水處理劑通過以下步驟制備而得: (1)膨潤土改性:稱取I重量份的膨潤土倒入10重量份質量百分含量為3%的十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，在室溫中攪拌2h后，經離心，洗滌后置于50°C恒溫干燥箱干燥，研磨過180目篩，即得改性膨潤土 ； (2)高鐵酸鉀負載:將I重量份改性膨潤土投入到10重量份pH為7.8、濃度為IOX 10_3mol/L的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，負載48h達到飽和狀態，經自然風干后即得。
將上述方法制備得到的水處理劑用于垃圾滲濾液的預處理，在待處理的垃圾滲濾液中加入5g/L的水處理劑，攪拌半個小時后，靜止，其處理后結果如表I所示。
表I
權利要求
1.一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其特征在于:所述水處理劑通過以下步驟制備而得: (1)膨潤土改性:稱取膨潤土倒入質量百分含量為3 5%的有機改性劑溶液中，在室溫中攪拌I 3h后，經離心，洗滌，干燥，研磨成粉后即得改性膨潤土 ； (2)高鐵酸鉀負載:將步驟(I)制備得到的改性膨潤土投入到pH為7 9的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，達到飽和后，風干后即得； 其中，步驟(I)中所述膨潤土與有機改性劑溶液的重量份比為:1:10 20 ;所述的有機改性劑為十六烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基氯化銨；所述有機改性劑溶液為有機改性劑水溶液或有機改性劑10%乙醇水溶液； 步驟(2)中所述高鐵酸鉀水溶液的濃度為10 15X10_3mol/L ;所述改性膨潤土與高鐵酸鉀水溶液重量份比為1:10 20。
2.根據權利要求1所述的用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其特征在于:步驟(I)中，所述干燥為恒溫干燥箱干燥或微波干燥，其中，恒溫干燥箱的干燥溫度為50 60。。。
3.根據權利要求1所述的用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其特征在于:步驟(O中，改性膨潤土研磨成粉后過150 200目篩。
4.根據權利要求1所述的用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其特征在于:步驟(2)中，所述風干為自然風干。
5.根據權利要求1所述的用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其特征在于:步驟(2)中，負載的時間為45 52h。
6.根據權利要求1所述的用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其特征在于:所述水處理劑通過以下步驟制備而得: (O膨潤土改性:稱取I重量份的膨潤土倒入10重量份質量百分含量為3%的十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，在室溫中攪拌2h后，經離心，洗滌后置于50°C恒溫干燥箱干燥，研磨過180目篩，即得改性膨潤土 ； (2)高鐵酸鉀負載:將I重量份改性膨潤土投入到10重量份PH為7.8、濃度為IOX 10_3mol/L的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，負載48h達到飽和狀態，經自然風干后即得。
7.根據權利要求1所述的用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其特征在于:所述水處理劑通過以下步驟制備而·得: (1)膨潤土改性:稱取I重量份的膨潤土倒入20重量份質量百分含量為5%的十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，在室溫中攪拌3h后，經離心，洗滌后置于微波干燥，研磨過150目篩，即得改性膨潤土 ； (2)高鐵酸鉀負載:將I重量份改性膨潤土投入到20重量份pH為8.6、濃度為15X 10_3mol/L的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，負載52h達到飽和狀態，經自然風干后即得。
全文摘要
本發明涉及一種用于處理難降解廢水的多功能水處理劑，其通過以下步驟制備而得(1)膨潤土改性稱取膨潤土倒入質量百分含量為3～5%的有機改性劑溶液中，在室溫中攪拌1～3h后，經離心，洗滌，干燥，研磨成粉后即得改性膨潤土；(2)高鐵酸鉀負載將步驟(1)制備得到的改性膨潤土投入到pH為7～9的高鐵酸鉀水溶液中進行負載，達到飽和后，風干后即得。本發明集氧化、吸附、絮凝和殺菌消毒等多功能為一身，有助于大幅度降低廢水中的COD濃度和生物毒性、提高廢水的可生化性、降低處理成本、提高難降解廢水的排放達標率；具有處理難降解廢水效果好，無有毒有害物質產生，處理成本低，環境友好等特點，適合大規模工業化生產。
文檔編號C02F1/50GK103241793SQ20131018248
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月17日 優先權日2013年5月17日
發明者陳建軍, 項海, 田帥慧 申請人:杭州一清環保工程有限公司