本發明涉及污染處理技術領域，具體是一種化工廢水高效處理劑及其制備方法及應用。
背景技術：
化工行業每年產生大量廢水，如生產乙烯、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空分空壓站等裝置的含油廢水，因其鹽度高、毒性大、難以生物降解而成為世界公認的難題，對生態環境和人體健康都有著嚴重的危害，也是我國污染最嚴重、最難處理的工業廢水之一。
目前，化工廢水經過生化處理后，一般可達到國家二級排放標準。由于水資源的短缺，需將達到排放標準的水再經過進一步深度處理后，達到工業補水的要求并回用。然而化工廢水成分復雜，含有大量未反應完全的溶劑類物質或環狀結構的化合物，如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等，不僅增加了廢水的處理難度，而且對微生物也是有毒有害的。因此，尋求一種有效的化工廢水高效處理劑，能夠使廢水處理后能達到出水水質要求，是眾多企業急需解決的難題。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種高效、節能、環保的化工廢水高效處理劑及其制備方法及應用。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種化工廢水高效處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土72-79份、珊瑚木4-8份、聚丙烯酸鈉7-11份、抗壞血酸1.5-2.2份、聚合硫酸鐵9-14份、腐殖酸鈉12-18份、去離子水60-75份；所述的改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過80-120目篩，置于80-85℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：3-5ml的比例，將高嶺土置于濃度為38-45％的硫酸溶液中浸泡6-8h，接著在溫度為23-25℃、超聲波功率為250-280W、超聲波頻率為28-30kHz的條件下進行超聲處理20-25min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的7-10倍量的濃度為4-6％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為42-45℃、超聲波功率為250-280W、超聲波頻率為28-30kHz的條件下進行超聲處理5-8min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的5-8倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗10-20min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于65-75℃溫度下烘干，研磨過40-60目篩，得所述的改性高嶺土。
作為本發明進一步的方案：按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土75-78份、珊瑚木5-7份、聚丙烯酸鈉8-10份、抗壞血酸1.8-2.1份、聚合硫酸鐵12-14份、腐殖酸鈉13-15份、去離子水67-70份；所述的改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過80-120目篩，置于84℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：4ml的比例，將高嶺土置于濃度為40-43％的硫酸溶液中浸泡7h，接著在溫度為25℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理20min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的8倍量的濃度為5-6％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為43℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理6min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的7倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗18min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于72℃溫度下烘干，研磨過40-60目篩，得所述的改性高嶺土。
作為本發明進一步的方案：按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土76份、珊瑚木6份、聚丙烯酸鈉9份、抗壞血酸2.0份、聚合硫酸鐵13份、腐殖酸鈉14份、去離子水68份；所述的改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過100目篩，置于84℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：4ml的比例，將高嶺土置于濃度為42％的硫酸溶液中浸泡7h，接著在溫度為25℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理20min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的8倍量的濃度為5.5％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為43℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理6min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的7倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗18min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于72℃溫度下烘干，研磨過60目篩，得所述的改性高嶺土。
所述的化工廢水高效處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將珊瑚木烘干，超微粉碎至350-450目，得珊瑚木微粉，備用；
(2)按比例將改性高嶺土、聚合硫酸鐵和去離子水混合，加熱至60-65℃并保溫18-25min，得到混合物A；
(3)按比例將珊瑚木微粉與抗壞血酸加入到步驟(2)的混合物A中混合，加熱至68-72℃并保溫15-20min，得到混合物B；
(4)按比例將聚丙烯酸鈉、腐殖酸鈉加入到步驟(3)的混合物B中混合，加熱至52-57℃并保溫30-40min，得到混合物C；
(5)采用熱空氣進口溫度為134-138℃、熱空氣出口溫度為86-94℃的噴霧干燥方式，將步驟(4)得到的混合物C制成球形顆粒狀，即為所述的化工廢水高效處理劑。
所述的處理劑在制備處理化工廢水用藥劑方面的應用。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過經聚合硫酸鐵處理后的改性高嶺土，以及經抗壞血酸處理后的珊瑚木的共同作用，能有效去除廢水中的懸浮物、COD、BOD和有機物等，廢水中的懸浮物被高效去除，濁度明顯降低，水質變清，同時，本發明取材廣泛，制備過程簡單、易操作，制備時無需高溫高壓，且制備過程中不會產生影響環境的污染物，具有高效、節能、環保的優點。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
本發明實施例中，一種化工廢水高效處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土72份、珊瑚木8份、聚丙烯酸鈉7份、抗壞血酸2.2份、聚合硫酸鐵9份、腐殖酸鈉18份、去離子水60份；改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過80目篩，置于85℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：3ml的比例，將高嶺土置于濃度為45％的硫酸溶液中浸泡6h，接著在溫度為25℃、超聲波功率為250W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理20min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的10倍量的濃度為4％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為45℃、超聲波功率為250W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理5min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的8倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗10min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于75℃溫度下烘干，研磨過40目篩，得所述的改性高嶺土。
所述的化工廢水高效處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將珊瑚木烘干，超微粉碎至350目，得珊瑚木微粉，備用；
(2)按比例將改性高嶺土、聚合硫酸鐵和去離子水混合，加熱至60℃并保溫25min，得到混合物A；
(3)按比例將珊瑚木微粉與抗壞血酸加入到步驟(2)的混合物A中混合，加熱至68℃并保溫20min，得到混合物B；
(4)按比例將聚丙烯酸鈉、腐殖酸鈉加入到步驟(3)的混合物B中混合，加熱至52℃并保溫40min，得到混合物C；
(5)采用熱空氣進口溫度為134℃、熱空氣出口溫度為94℃的噴霧干燥方式，將步驟(4)得到的混合物C制成球形顆粒狀，即為所述的化工廢水高效處理劑。
實施例2
本發明實施例中，一種化工廢水高效處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土79份、珊瑚木4份、聚丙烯酸鈉11份、抗壞血酸1.5份、聚合硫酸鐵14份、腐殖酸鈉12份、去離子水75份；改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過120目篩，置于80℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：5ml的比例，將高嶺土置于濃度為38％的硫酸溶液中浸泡8h，接著在溫度為23℃、超聲波功率為280W、超聲波頻率為28kHz的條件下進行超聲處理25min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的7倍量的濃度為6％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為42℃、超聲波功率為280W、超聲波頻率為28kHz的條件下進行超聲處理8min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的5倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗20min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于65℃溫度下烘干，研磨過60目篩，得所述的改性高嶺土。
所述的化工廢水高效處理劑的制備方法，與實施例1相同。
實施例3
本發明實施例中，一種化工廢水高效處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土75份、珊瑚木7份、聚丙烯酸鈉8份、抗壞血酸2.1份、聚合硫酸鐵12份、腐殖酸鈉15份、去離子水67份；改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過80目篩，置于84℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：4ml的比例，將高嶺土置于濃度為43％的硫酸溶液中浸泡7h，接著在溫度為25℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理20min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的8倍量的濃度為5％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為43℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理6min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的7倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗18min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于72℃溫度下烘干，研磨過60目篩，得所述的改性高嶺土。
所述的化工廢水高效處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將珊瑚木烘干，超微粉碎至450目，得珊瑚木微粉，備用；
(2)按比例將改性高嶺土、聚合硫酸鐵和去離子水混合，加熱至65℃并保溫18min，得到混合物A；
(3)按比例將珊瑚木微粉與抗壞血酸加入到步驟(2)的混合物A中混合，加熱至72℃并保溫15min，得到混合物B；
(4)按比例將聚丙烯酸鈉、腐殖酸鈉加入到步驟(3)的混合物B中混合，加熱至57℃并保溫30min，得到混合物C；
(5)采用熱空氣進口溫度為138℃、熱空氣出口溫度為86℃的噴霧干燥方式，將步驟(4)得到的混合物C制成球形顆粒狀，即為所述的化工廢水高效處理劑。
實施例4
本發明實施例中，一種化工廢水高效處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土78份、珊瑚木5份、聚丙烯酸鈉10份、抗壞血酸1.8份、聚合硫酸鐵14份、腐殖酸鈉13份、去離子水70份；改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過120目篩，置于84℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：4ml的比例，將高嶺土置于濃度為40％的硫酸溶液中浸泡7h，接著在溫度為25℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理20min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的8倍量的濃度為6％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為43℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理6min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的7倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗18min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于72℃溫度下烘干，研磨過40目篩，得所述的改性高嶺土。
所述的化工廢水高效處理劑的制備方法，與實施例3相同。
實施例5
本發明實施例中，一種化工廢水高效處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：改性高嶺土76份、珊瑚木6份、聚丙烯酸鈉9份、抗壞血酸2.0份、聚合硫酸鐵13份、腐殖酸鈉14份、去離子水68份；所述的改性高嶺土的制備步驟為：首先將高嶺土粉碎，過100目篩，置于84℃溫度下烘干，備用；按照高嶺土：硫酸的質量體積比為1g：4ml的比例，將高嶺土置于濃度為42％的硫酸溶液中浸泡7h，接著在溫度為25℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理20min，過濾得第一濾渣；接著將濾渣置于其質量的8倍量的濃度為5.5％的碳酸氫二鈉溶液中，在溫度為43℃、超聲波功率為260W、超聲波頻率為30kHz的條件下進行超聲處理6min，過濾得第二濾渣；再利用第二濾渣質量的7倍量的清水對第二濾渣進行浸泡清洗18min，過濾得第三濾渣；最后，將第三濾渣置于72℃溫度下烘干，研磨過60目篩，得所述的改性高嶺土。
所述的化工廢水高效處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將珊瑚木烘干，超微粉碎至400目，得珊瑚木微粉，備用；
(2)按比例將改性高嶺土、聚合硫酸鐵和去離子水混合，加熱至64℃并保溫22min，得到混合物A；
(3)按比例將珊瑚木微粉與抗壞血酸加入到步驟(2)的混合物A中混合，加熱至70℃并保溫18min，得到混合物B；
(4)按比例將聚丙烯酸鈉、腐殖酸鈉加入到步驟(3)的混合物B中混合，加熱至56℃并保溫35min，得到混合物C；
(5)采用熱空氣進口溫度為135℃、熱空氣出口溫度為92℃的噴霧干燥方式，將步驟(4)得到的混合物C制成球形顆粒狀，即為所述的化工廢水高效處理劑。
對比例1
在實施例5的基礎上，以高嶺土取代改性高嶺土，其余與實施例5完全相同。
對比例2
在實施例5的基礎上，刪除珊瑚木這一組分，其余與實施例5完全相同。
對比例3
在實施例5的基礎上，以高嶺土取代改性高嶺土，并刪除珊瑚木這一組分，其余與實施例5完全相同。
利用實施例1-5以及對比例1-3制得的化工廢水高效處理劑對某化工廠的廢水進行處理：先將100g的上述化工廢水高效處理劑分別加入到磁力效能污水處理一體機的藥劑桶內，然后加10倍的水配成水溶液，用以1000L廢水的處理；將需要處理的廢水經污水提升泵注入到磁力效能污水處理一體機的投藥箱中，經磁力效能污水處理一體機的一系列處理后得到清水。其中各組廢水的進水水質指標為：pH為1.5-2.0，懸浮物為614mg/L，COD為530mg/L，BOD為212mg/L，氨氮為257mg/L，總氰化物為1.3mg/L，揮發酚為0.5mg/L，硫化物為1.3mg/L，氟化物為15mg/L。各組廢水經處理后的出水水質指標如表1所示。
表1各例的出水水質指標
由表1可以看出，本發明利用實施例1-5中的化工廢水高效處理劑，結合磁力效能污水處理一體機對化工廠廢水進行處理，能有效去除廢水中的懸浮物、COD、BOD和有機物，且可以明顯觀察到廢水中的懸浮物被高效去除，濁度明顯降低，水質變清。同時，實施例5與對比例1-3的比較，可知本發明中經聚合硫酸鐵處理后的改性高嶺土以及經抗壞血酸處理后的珊瑚木的共同作用，對廢水處理的效果非常明顯。
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。