一种基于硅藻土的污水处理剂及其制备方法技术

技术编号:36510673 阅读:22 留言:0更新日期:2023-02-01 15:38
本发明专利技术公开了一种基于硅藻土的污水处理剂及其制备方法。本发明专利技术制得的污水处理剂主要包括改性硅藻土颗粒及其表面的二氧化硅气凝胶膜构成;本发明专利技术中的改性二氧化硅气凝胶膜是将改性硅藻土置于改性二氧化硅溶胶中浸渍搅拌,待其表面完全包覆有改性二氧化硅溶胶后,经过老化干燥处理形成。本发明专利技术对油污、有机污染物、金属离子的络合效果较好;整体质量较轻,疏水性较强,可经过简单的水热处理、乙醇、酸洗、水洗进行回收,多次使用,有效节约成本避免资源浪费;制备方法简单,反应条件温和,所有材料均可在市面上直接购买得到,非常具有实用价值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅藻土的污水处理剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
,具体为一种基于硅藻土的污水处理剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展,人们对于自然资源的消耗也日益增多;过多的资源消耗除了会使得地球的资源供应系统不堪重负,还会造成地球整体大环境的改变,影响自然界的生态平衡,产生严重的环境污染问题,对地球上动植物的发展和生存产生严重威胁。为了实现人类社会的可持续发展,节约资源避免浪费、合理利用废弃资源减少污染,为地球减压减负,净化环境已经迫在眉睫。
[0003]水时生命之源;地球上任何动物的生存和发展都离不开水资源。而随着油气的开采、造纸业、纺织业、生活污水的排放等使得地球上的水体污染越来越严重。污水中的有机物和金属离子对人体具有一定毒性,能够引发中毒、癌症、身体畸形等各种严重疾病,在大气中氮氧化物的作用下还能够发生光化学物反应,破坏臭氧层,加重地球温室效应,进而引发一系列的环境问题。目前的污染水处理技术很多都是在水中添加各种化学药剂,化学药剂虽然能在一定程度上减少污水中有机物和金属,但是化学药剂的后期清理工序比较繁琐,容易加重企业的污水处理成本,降低企业的环保积极性;另一方面化学药剂残留会影响水中生物的生长环境,破坏水体平衡。
[0004]光催化氧化技术作为一种新型的高级氧化技术,近些年受到人们的广泛关注。光催化氧化技术具有操作简单、条件温和、能耗低、安全环保的特点,在治理污染水体方面具有较强的发展前景。但是现有技术制备的光催化污水处理剂上存在一些缺陷,例如光催化剂的光生电子

空穴对易发生复合,光源利用率低,光催化效果差,回收困难,容易造成浪费等问题仍然需要解决。
[0005]硅藻土具有丰富的孔隙结构,比表面积大,对污水中的各种有机物和无机物均具有较强的吸附能力,化学稳定性好、耐磨、耐酸,在地上的储量丰富,价格便宜,综合性能好,非常适宜用于环保领域的废水废气处理。但是单一的硅藻土仅仅能实现污水中有机物、无机物的物理吸附,而不能实现降解,这无疑会增加硅藻土的投放和回收频率,进而增加污水处理成本,使得硅藻土在污水处理领域中的应用受到限制。
[0006]将光催化氧化技术与硅藻土进行复合制成污水处理剂可以实现污水中有机污染物、无机污染物的吸附、降解过程同时进行,进而减少硅藻土投放和回收的频率,降低污水处理成本。但是硅藻土本身呈现惰性,与光催化剂之间的结合力较差,直接将光催化剂负载在硅藻土表面还容易造成光催化剂的流失,造成资源的浪费,影响污水降解效果。
[0007]因此,人们亟需一种基于硅藻土的污水处理剂来解决上述背景中提出的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种基于硅藻土的污水处理剂及其制备方法,以解决上述

技术介绍
中提出的问题。
[0009]一种基于硅藻土的污水处理剂,各原料组分如下,以重量份计,五水硫酸铜 20

30份、醋酸锌 20

30份、油酸钠 18

28份、改性硅藻土 80

100份、聚乙烯亚胺 18

28份、水合肼 15

20份、改性二氧化硅溶胶 90

120份。
[0010]进一步的,所述改性二氧化硅溶胶包括各原料组分如下:以重量份计,甲基三甲氧基硅烷 80

100份、2,7

二溴

1,3,6,8(2H,7H)

芘四酮 10

20份、6

苯并噻唑频那醇硼酸酯 15

25份、草酸 18

28份、碳酸钾 8

14份、催化剂 10

14份。
[0011]进一步的,所述改性硅藻土包括各原料组分如下:以重量份计,硅藻土颗粒 100

200份、碱液 90

120份、改性硅烷偶联剂 20

30份。
[0012]进一步的,所述改性硅烷偶联剂各原料组分如下:以重量份计,羧基硅烷偶联剂 20

30份、环氧烃基硅烷偶联剂 15

20份、2

氨基苄氯 30

40份。
[0013]进一步的,所述催化剂为四(三苯基膦)钯。
[0014]进一步的,所述硅藻土颗粒的平均粒径为100

220目。
[0015]进一步的,所述碱液的pH值为9

12。
[0016]进一步的,所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种。
[0017]一种基于硅藻土的污水处理剂的制备方法,包括以下步骤:S1.制备改性硅烷偶联剂:将乙醇溶液加热,依次加入羧基硅烷偶联剂、环氧烃基硅烷偶联剂,加入2

氨基苄氯,得改性硅烷偶联剂;S2.制备改性硅藻土:A.将硅藻土颗粒加入到碱液中搅拌,固液分离,分离所得固体使用去离子水洗涤,干燥,得到物料A;B.将物料A置于改性硅烷偶联剂中超声分散,取出,得改性硅藻土;S3.制备改性二氧化硅溶胶:A.将甲基三甲氧基硅烷置于二甲基亚砜中搅拌溶解,加入2,7

二溴

1,3,6,8(2H,7H)

芘四酮、6

苯并噻唑频那醇硼酸酯、草酸搅拌,得物料B;B.将氨水加入到物料B中搅拌,升高温度,依次加入碳酸钾、催化剂,搅拌,得改性二氧化硅溶胶;S4.制备污水处理剂:A.将无水硫酸铜、醋酸锌混合均匀,加入油酸钠搅拌,得到溶液A;B.将改性二氧化硅溶胶温度升高,依次加入改性硅藻土、聚乙烯亚胺,加入溶液A、水合肼,降低温度,静置,老化干燥,得污水处理剂。
[0018]具体包括以下步骤:S1.制备改性硅烷偶联剂:将乙醇溶液加热到30

40℃,依次加入羧基硅烷偶联剂、环氧烃基硅烷偶联剂搅拌5

10min,加入2

氨基苄氯,搅拌反应30

50min,得改性硅烷偶联剂;S2.制备改性硅藻土:A.于25

45℃条件下,将硅藻土颗粒加入到碱液中搅拌反应2

8h,固液分离,分离所得固体使用去离子水洗涤,干燥,得到物料A;B.将物料A置于改性硅烷偶联剂中超声分散3

5h,取出,得改性硅藻土;
S3.制备改性二氧化硅溶胶:A.于25

35℃条件下,将甲基三甲氧基硅烷置于二甲基亚砜中搅拌溶解,加入2,7

二溴

1,3,6,8(2H,7H)

芘四酮、6

苯并噻唑频那醇硼酸酯、草酸搅拌反应40

60min,得物料B;B.本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:各原料组分如下,以重量份计,五水硫酸铜 20

30份、醋酸锌 20

30份、油酸钠 18

28份、改性硅藻土 80

100份、聚乙烯亚胺 18

28份、水合肼 15

20份、改性二氧化硅溶胶 90

120份。2.根据权利要求1所述的一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:所述改性二氧化硅溶胶包括各原料组分如下:以重量份计,甲基三甲氧基硅烷 80

100份、2,7

二溴

1,3,6,8(2H,7H)

芘四酮 10

20份、6

苯并噻唑频那醇硼酸酯 15

25份、草酸 18

28份、碳酸钾 8

14份、催化剂 10

14份。3. 根据权利要求1所述的一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:所述改性硅藻土包括各原料组分如下:以重量份计,硅藻土颗粒 100

200份、碱液 90

120份、改性硅烷偶联剂 20

30份。4. 根据权利要求3所述的一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:所述改性硅烷偶联剂各原料组分如下:以重量份计,羧基硅烷偶联剂 20

30份、环氧烃基硅烷偶联剂 15

20份、2

氨基苄氯 30

40份。5.根据权利要求2所述的一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:所述催化剂为四(三苯基膦)钯。6.根据权利要求3所述的一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:所述硅藻土颗粒的平均粒径为100

220目。7.根据权利要求3所述的一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:所述碱液的pH值为9

12。8.根据权利要求3所述的一种基于硅藻土的污水处理剂,其特征在于:所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种。9.一种基于硅藻土的污水处理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.制备改性硅烷偶联剂:将乙醇溶液加热,依次加入羧基硅烷偶联剂、环氧烃基硅烷偶联剂,加入2

氨基苄氯,得改性硅烷偶联剂;S2.制备改性硅藻土:A.将硅藻土颗粒加入到碱液中搅拌,固液分离,分离所得固体使用去离子水洗涤,干燥,得到物料A;B.将物料A置于改性硅烷偶联剂中...

【专利技术属性】
技术研发人员:蓝翔
申请(专利权)人:广州维特利科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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