一种废水净化剂及其制备方法和应用技术

一种废水净化剂，其特征在于包含有共混的以下组分：　　　　Ａ．粘土矿物　　１００重量份数　　　　Ｂ．硅质助滤剂　　２０～２００重量份数　　　　Ｃ．高价金属盐　　４０～２４０重量份数　　　　以上所述组分Ａ的粘土矿物为凹凸棒土；组分Ｂ的硅质助滤剂为含有具有微孔隙的二氧化硅的无机填料；所述组分Ｃ的高价金属盐经酸化至ＰＨ为１～３，其金属离子价位不低于＋２。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水处理剂，进一步地说，是涉及一种含有粘土矿物的废水净化剂及其制备方法和处理废水的应用。
技术介绍
现代水处理工艺中，混凝—絮凝处理技术仍然是使用率最高、处理效果较好的技术方案。该工艺的核心是通过无机盐(有天然或人工处理之分)与有机高分子聚合物(人工合成或天然，目前基本为人工合成)协同作用，使污水中各种细小的杂质或有毒溶解物质以吸附聚集长大的方式沉淀，从而易于以固液分离或过滤技术实现其与水体的分离，达到水质的净化。一般情况下，这种方案的有效率是比较高的，但如果遇到污染成份比较复杂、污染负荷比较大的污水，这种工艺的实施将会遇到不少问题，主要有①由于理论上尚未搞明白的一些物理化学或化学方面的原因，致使混凝—絮凝过程完成不好或无法完成，即便勉强完成这一过程，亦无法进行有效的固液分离或过滤工艺；②絮凝—沉降过程结束以后，矾花稳定性差，破碎以后会严重影响固液分离技术的实施；③处理工艺措施掌握不合理时，如水力参数掌握不合适、处理剂添加顺序不合理、处理剂添加量与水体要求差别比较大等等均有可能造成絮凝困难，使净化工作失败，而且混凝—絮凝过程一旦失败，会导致废水无法再以常规的混凝—絮凝工艺进行处理，只能考虑其它比较特殊的处理方案，造成经济以及处理时间的极大浪费。此外，传统的混凝—絮凝工艺一般均要配备相应的固液分离或过滤方案，以备对残渣进行脱水，对于残渣的物理性能有一定的要求，比如可剥离性，即指残渣在完成脱水过程以后，是否能够比较容易的脱离机械表面(如压滤机、离心机)或过滤介质表面，如果没有很好的可剥离性，将会极大的降低固液分离机械的使用效率，严重影响净化工艺的完整性。对于混凝-絮凝过程而言，工艺参数一般是经优化后配置好的，在水污染程度大体不变的情况下，按照给定的参数运行即能够比较顺利的完成CEPT(化学强化一级处理)工艺，但当水体污染负荷变大、污染物质种类增多时，会部分或完全破坏这种运行的平衡，使得混凝—絮凝过程无法完成。在实际作业中，遇到这种可能性的机会很大，因此，如何避免出现这种情况是CEPT工艺必须解决的一个问题。中国专利申请CN 1319564A涉及一种天然复合型水处理剂，其专利产品的组份为沸石20～45％、伊利石30～50％、海泡石20～40％。将上述几种原料按所给比例范围混合以后，在150～300℃条件下研磨成200～400目细度的粉末即为该产品。其主要技术特征为①该剂完全由天然物质复合而成，环保效果显著；②处理时主要以吸附、离子交换等功能去除水体中的污染物，保持了自然特性；③可以反复再生，长期循环使用，无毒、无害、无二次污染物生成；④用量少、成本低；⑤适应范围广。该专利申请的问题主要表现为以下几点；1、该剂以物理吸附为主，对于某些非积极性类的有机基团吸附效果不好或无法有吸附，导致处理效率降低；2、功能比较单一，无法处理成分比较复杂的工业废水；3，无混凝功能，对水体中SS(悬浮物)和色度的取除效果不好；4、生产时所使用的温度较高，能耗大；5，固液分离能力缴弱，影响处理效果。中国专利申请CN1335270A采用1份麦饭石或蛭石中的一种作为基料，经1～5份无机酸(盐酸或硫酸)进行处理以后，所得的过滤液经调配合适的浓度即成为专利产品。用该产品进行处理污水时，因其具有较强的氧化能力，易于实现水体中可溶性污染物的迅速分离成为水不溶物沉降，达到脱臭、去除异味的目的。该专利产品可用于饮用水、粪便污水的净化处理，具有污物絮凝、沉淀、脱臭的作用。但该专利申请的处理剂适用范围较窄，仅适应于民用；可以吸附去除的有害物质有限，对于污染比较严重的废水无法有效净化。中国专利申请CN 1368478A涉及的净水剂是由工业生产过程中所产生的废料—烟道灰和非晶质SiO2、硅酸盐混合而成，各物质的含量分别为非晶质SiO215～60％、硅酸盐5～30％，余量为烟道灰。用混凝方式处理城市生活污水，该种水净化剂完全是依赖于原料中各组份所具有的丰富的孔隙对水体中的有害物质进行吸附。例如烟道灰的主要成分是碳黑，这种物质具有巨大的比较面积，对粒径适宜的微粒具有良好的吸附效果，非晶质和硅酸盐类物质在其中起着协同作用，可以强化吸附功能。然而从工业应用角度看，这种产品仅仅是利用物质之间简单的物理复合作用而完成，决定了它只能用于一些比较单一且污染程度较低的废水的处理，在水处理操作中也只能用于工艺的下游对水体进行物理净化，而无法作为大型水处理作业的混凝、絮凝剂的使用，因而在现场使用条件其使用范围及其狭窄，多数情况下不能完成水处理工艺中的一些最起码的技术过程如混凝、絮凝、电吸附等。中国专利申请CN 1046315A以钠基膨润土、FeSO4·7H2OH和MgSO4·7H2OH为原料，经混合、粉碎、筛选制得代号为BT-1的净水剂，它尤其适用于处理含有阳离子染料及活性染料的废水，经对多种印染废水进行的净化处理实验表明，BT-1具有用量小、成本低、有害物质去除率高、矾花大、污泥量小等优点。其基本的生产配方为钠基膨润土40～80％、FeSO4·7H2O 10～50％、MgSO4·7H2O 6～30％，生产时首先将MgO与硫酸反应制得硫酸镁，再进一步制取BT-1。利用该专利产品对绍兴丝绸炼染厂排放的废水进行处理，结果表明，BT-1的适宜用量约为0.7kg/m3，色度去除率可达84.7％，COD去除率达70％，S2-去除率达91.4％。该净化剂具有部分混凝功能，主要以吸附方式去除水中的有害物质，但实际的使用效果表明，其中的改性膨润土只对单一污染或污染程度不高的废水具有比较可靠的净化效率，当水体的污染成分稍为复杂时，这种物质便无能为力，例如当水体中LAS(阴离子表面活性剂)时，其混凝效率会大大降低，矾花变得破碎，固液分离能力急剧下降，严重时甚至无法完成混凝过程。此外，该产品对于油类物质的吸附能力很低，也不具备有效去除金属离子的能力，适用范围窄，不能用于严重污染工业废水的净化处理。
技术实现思路
根据这种现实的需求，本专利技术人经过长期研究提供了一种利用粘土矿物处理废水的废水净化剂。这种处理剂能够在基本不受主观(运行参数)或客观因素(水体污染情况)影响的前提下充分发挥作用，最大限度的达到净化目的。由于该剂集混凝、吸附、脱色功能于一体，在已看到的国内外公开发表的技术文献或论文中，尚未见到相关技术的报道。本专利技术的目的是提供一种废水净化剂，其具有显著的除油脱色的效果，COD去除率最高可达98％。本专利技术的另一个目的是提供所述废水净化剂的制备方法，该制备方法简单、成本较低，易于操作。本专利技术的再一个目的是提供所述废水净化剂的应用。本专利技术提供的废水净化剂，包含有共混的以下组分A.粘土矿物 100重量份数B.硅质助滤剂20～200重量份数C.高价金属盐40～240重量份数以上所述组分A的粘土矿物为凹凸棒土，包括天然凹凸棒土和/或阳离子化凹凸棒土。组分A中天然凹凸棒土和阳离子凹凸棒土可混合使用或单独使用。优选为阳离子凹凸棒土或两者的混合物。在这种情况下。组分A中其它组分总和与阳离子化凹凸棒土的重量比为(0～1.8)∶1，优选为(0～0.75)∶1。以上所述阳离子化凹凸棒土优选为含有三甲基十六烷基溴化铵的凹凸棒土，其中三甲基十六烷基溴化铵的含量为4.3～6.0wt％。本专利技术废水净本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡利山，王文立，刘四海，宋明全，赵素丽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：