一种草木灰‑火山灰天然絮凝剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种草木灰‑火山灰天然絮凝剂及其制备方法和用途，该天然絮凝剂主要通过将草木灰与火山灰进行先共混后煅烧而制得，充分利用了废弃的草木灰与火山灰，实现了废弃资源的综合再利用，由于草木灰与火山灰本身是很好的肥料，对环境无毒无害，因而加入水体中后，不会造成水体的二次污染，省略了后处理的工序，且在水处理过程中，天然絮凝剂表现出了优异的絮凝能力，能够广泛使用于各类废水处理中，具有很好的经济效益。

A volcano ash ash natural flocculant and its preparation and use

The invention discloses a plant ash volcano ash natural flocculant and its preparation method and application thereof, the natural flocculant is mainly through ash and ash volcano prepared after calcination to blend, make full use of the ash and ash volcano abandoned, to achieve a waste of resources comprehensive utilization, due to ash and the volcano itself is good fertilizer, non-toxic and harmless to the environment, thus adding water, two times will not cause water pollution, omit the postprocessing step, and in the process of water treatment, natural flocculant showed excellent flocculating capability, can be widely used in various types of wastewater treatment, has the very good economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种草木灰-火山灰天然絮凝剂及其制备方法和用途
本专利技术涉及废水处理领域，具体涉及用于废水处理的草木灰-火山灰天然絮凝剂，还涉及所述絮凝剂的制备方法和应用。
技术介绍
絮凝剂的絮凝作用在废水处理中占重要地位。絮凝作用能有效脱出80％～95％的悬浮物质、65％～95％的胶体物质和降低水中的COD；其次，絮凝作用去除水中细菌和病毒的效果稳定，通过絮凝净化，能使90％以上的微生物与病菌一并转入污泥，使处理水易于进一步消毒、杀菌；最后，絮凝沉淀法可以很好的解决水体富营养化、废水脱色等问题。絮凝剂是一类可以使液体中不易沉淀的悬浮颗粒凝聚和沉淀的物质。目前应用广泛的絮凝剂按其分子组成，可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。就现在使用现状来看，无机絮凝剂用量已经占80％以上，基本上代替了传统的絮凝剂。无机絮凝剂又可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。低分子絮凝剂价格低、货源充足、运输存储方便、目前在工业水处理中占一定的比例。但因其用量大、残渣多、效果差，故其应用受到一定限制。而对于无机高分子絮凝剂而言，一般常见的有聚合铝、聚合铁，聚合铝类絮凝剂具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、出色效果明显等特点，但是聚合铝的制备方法还不太完善，致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中，这在一定程度上限制了聚合铝的使用。聚合铁与聚合铝在絮凝机理上相似，除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外，还具有价格低、pH值适用范围宽等特点，但是聚合铁产品稳定性差，使其絮凝效果降低。对于现有的絮凝剂，无论是有机絮凝剂还是无机絮凝剂，其加入待净化废水的量需适当，因为若加入量过多，便残留在水中，形成二次污染；若加入量过少，则絮凝效果不理想。但在实际应用中，很难对加入量进行精确计算。因此，亟待对絮凝剂进行进一步的研究。
技术实现思路
针对废水处理领域存在的问题，尤其是絮凝剂存在的二次污染的缺陷，本专利技术提供了一种草木灰-火山灰天然絮凝剂，它可作为一种新型的絮凝剂应用于水处理，不存在二次污染的问题，并且能适用于工业化生产。本专利技术的另一个目的是提供该草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法。在寻找新的絮凝剂的过程中，充分考虑到要选择的絮凝剂不能对水体造成二次污染，专利技术人在丰富的理论基础和大量的实验基础上，认为草木灰与火山灰具有能够作为絮凝剂使用的可能性，并且由于草木灰、火山灰本身是一种肥料，不会对环境造成污染，但是实验证实单纯的草木灰或火山灰的絮凝能力非常弱。进一步研究发现，在草木灰中混合适量的火山灰，相比于二者单独作用，其絮凝效果意外地得以改善。所以本专利技术提出了一种草木灰-火山灰天然絮凝剂，所述草木灰-火山灰天然絮凝剂通过将草木灰与火山灰先进行共混后煅烧而制得，其中，草木灰与火山灰的质量比值是3.0或小于3.0。本专利技术提出的草木灰-火山灰天然絮凝剂，草木灰与火山灰的质量比值是影响草木灰-火山灰天然絮凝剂絮凝能力的重要因素之一，所以，本专利技术要求草木灰与火山灰的质量比值是3.0或小于3.0，最好是1.0～3.0。本专利技术的另一方面，提供了草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法，包括将草木灰与火山灰进行先共混后煅烧的过程，其中，草木灰与火山灰的质量比值是3.0或小于3.0。该制备方法具体包括以下步骤：1)将草木灰和火山灰进行混合，得到草木灰与火山灰的混合物；2)用研磨机对步骤1)所得混合物进行研磨，得到混合物粉末；3)将步骤2)所得混合物粉末进行煅烧。在步骤2)中，一般采用高速研磨机对所述混合物进行研磨，转速设为5000转/分钟～10000转/分钟。混合物粒径的大小也会影响絮凝的能力，因此需要对混合物粒径作以要求，实验证明，研磨后混合物的粒径大小在10nm～80nm之间时，絮凝效果都较为显著。所以，在步骤2)中，当混合物的粒径小于或等于80nm时，便可停止研磨。在将混合物粉末进行高温煅烧时，温度可设为800℃～1100℃，煅烧时间为20min～100min。为了提高最终得到的草木灰-火山灰天然絮凝剂的吸附性能及离子交换性能，可选择的采用化学试剂对步骤2)所得的混合物粉末进行处理，所以草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法还包括：2′)将步骤2)所得混合物粉末在化学试剂中进行超声波处理。可选的，化学试剂为金属氯化物的水溶液，金属氯化物的质量分数优选为0.5％～1.5％。为了进一步提高草木灰-火山灰天然絮凝剂的性能，可向金属氯化物的水溶液中加入一些助剂，如C3-C8的醇、碳原子数为C12～C24的直链醚或碳原子数为C12～C24支链醚中的至少一种，进一步地，添加的C3-C8的醇、碳原子数为C12～C24的直链醚或碳原子数为C12～C24支链醚中的至少一种所占溶液的质量分数小于0.01％。在化学试剂中进行超声波处理的时间也是影响处理效果的另一重要因素，时间过短，处理不充分，处理到一定程度再延长处理时间，效果提高不明显，而且还会造成能源浪费，因而处理时间最好在30min～150min之间。本专利技术具有以下有益效果：1、响应国家关于节能环保的相关政策规章，相比其他现有的絮凝剂，本专利技术回收使用了草木灰和火山灰，创造性地将其应用在了水处理中，真正做到了废气资源的综合再利用。草木灰与火山灰本身就是一种肥料，对环境无污染，能够广泛使用在各类污水处理中，如湖、河川、沼地、水池的河川胶状污水、湖沼等蓝藻水、红土等流放污水、水性涂料清洗污水、焚烧炉高压清洗污水、路面施工污水等。在水处理后，也不用将其分离出来，便可进行排放。2、可以过量添加。现有的絮凝剂在进行废水处理时，需要严格控制其加入量，但实际情况很难达到精确，所以为了使净化效果较彻底，一般都会过量添加，但这又会造成二次污染，其后续的处理较为麻烦。本专利技术技术方案提供的絮凝剂无毒无害，过量添加不会导致二次污染，省略了后处理的工序。3、具有超强的絮凝能力。具体实施方式实施例1草木灰-火山灰天然絮凝剂A的制备1)将草木灰与火山灰进行混合，得到草木灰与火山灰的混合物，其中草木灰与火山灰的质量比值为3.0；2)用研磨机以5000转/分钟的转速对步骤1)所得混合物进行研磨，至混合物粉末粒径达到80nm时，停止研磨；3)将步骤2)所得混合物粉末在高温下煅烧，温度为800℃，煅烧时间100分钟，制得草木灰-火山灰天然絮凝剂A。实施例2草木灰-火山灰天然絮凝剂B的制备1)将草木灰与火山灰进行混合，得到草木灰与火山灰的混合物，其中草木灰与火山灰的质量比值为2.0；2)用研磨机以5000转/分钟的转速对步骤1)所得混合物进行研磨，至混合物粉末粒径达到80nm时，停止研磨；3)将步骤2)所得混合物粉末在高温下煅烧，温度为800℃，煅烧时间100分钟，制得草木灰-火山灰天然絮凝剂B。实施例3草木灰-火山灰天然絮凝剂C的制备1)将草木灰与火山灰进行混合，得到草木灰与火山灰的混合物，其中草木灰与火山灰的质量比值为1.0；2)用研磨机以5000转/分钟的转速对步骤1)所得混合物进行研磨，至混合物粉末粒径达到80nm时，停止研磨；3)将步骤2)所得混合物粉末在高温下煅烧，温度为800℃，煅烧时间100分钟，制得草木灰-火山灰天然絮凝剂C。实施例4草木灰-火山灰天然絮凝剂D的制备1)将草木灰与火山灰进行混合，得到草木灰与火山灰的混合物，其中草木灰与火山灰的质量比值为2.0；2)用研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种草木灰‑火山灰天然絮凝剂，其特征在于，所述草木灰‑火山灰天然絮凝剂通过将草木灰与火山灰进行先共混后煅烧而制得，其中草木灰与火山灰的质量比值是3.0或小于3.0。

【技术特征摘要】
1.一种草木灰-火山灰天然絮凝剂，其特征在于，所述草木灰-火山灰天然絮凝剂通过将草木灰与火山灰进行先共混后煅烧而制得，其中草木灰与火山灰的质量比值是3.0或小于3.0。2.根据权利要求1所述的草木灰-火山灰天然絮凝剂，其特征在于，草木灰与火山灰的质量比值为1.0～3.0。3.权利要求1或2所述的草木灰-火山灰天然絮凝剂在水处理中的用途。4.一种草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括将草木灰与火山灰进行先共混后煅烧的过程，其中，草木灰与火山灰的质量比值是3.0或小于3.0。5.根据权利要求4所述的草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：1)将草木灰和火山灰进行混合，得到草木灰与火山灰的混合物；2)用研磨机对步骤1)所得混合物进行研磨，得到混合物粉末；3)将步骤2)所得混合物粉末进行煅烧。6.根据权利要求5所述的草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述研磨机的转速为5000转/分钟～10000转/分钟。7.根据权利要求5所述的草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述混合物粉末的粒径大小的范围为10nm～80nm。8.根据权利要求5所述的草木灰-火山灰天然絮凝剂的制备方法，其特征在于，煅...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘凡峰，
申请(专利权)人：中夏新能源上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31