一种吸附重金属离子的温敏水凝胶污水处理池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种污水处理池，具体为一种吸附重金属离子的温敏水凝胶污水处理池，属于污水处理技术领域。该温敏水凝胶污水处理池包括池体和池体盖，所述池体外部设置有控温装置，所述池体内壁设置能够吸附重金属离子的温敏水凝胶层，所述池体为长方体或立方体。所制备的温敏水凝胶层采用温敏水凝胶单体原料N-异丙基丙烯酰胺聚合而成，制备方法简单、不需要特殊设备、生产成本低、适于工业化应用，通过控温装置调节污水温度，实现有效去除水中重金属离子的目标。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种污水处理池，具体为一种吸附重金属离子的温敏水凝胶污水处理池，属于污水处理
。该温敏水凝胶污水处理池包括池体和池体盖，所述池体外部设置有控温装置，所述池体内壁设置能够吸附重金属离子的温敏水凝胶层，所述池体为长方体或立方体。所制备的温敏水凝胶层采用温敏水凝胶单体原料N-异丙基丙烯酰胺聚合而成，制备方法简单、不需要特殊设备、生产成本低、适于工业化应用，通过控温装置调节污水温度，实现有效去除水中重金属离子的目标。【专利说明】一种吸附重金属离子的温敏水凝胶污水处理池
:本技术涉及一种污水处理池，具体为一种利用温敏水凝胶吸附重金属离子的污水处理池，属于污水处理
。
技术介绍
:随着化学工业、冶金工业等的快速发展，来自电解液、电镀液以及采矿、金属冶炼过程中产生的含有铅、铜、隔、铬、汞等重金属离子的废水污染正日趋严重，重金属废水污染已成为严重的环境和社会问题，是目前迫切需要解决的经济发展与环境健康、饮水安全方面的关键难题。近年来，无机材料对重金属离子的吸附性能越来越受到研究学者的关注，多数无机矿物质材料造价低并且对重金属离子的吸附性能明显，在重金属离子吸附方面尤为引人注意，其中凹凸棒土是最具典型的一种。 凹凸棒土(又称坡缕石)是一种天然非金属矿物质材料，是一种具有链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物，典型化学式为Si8Mg602CI(0H)2(0H2)4.4H20，结构属2:1型粘土矿物，在每个2:1单位结构层中，四面体晶片角顶隔一定距离方向颠倒，形成层链状。在四面体条带间形成与链平行的通道，通道中充填沸石水和结晶水。凹凸棒土纤维结构一般包括三个层次:①基本结构单元为微棒状或纤维状单晶体，简称棒晶。②由单晶平行聚集而成的单晶束。③由晶束(包括棒晶)相互堆积而成的聚集体。凹凸棒土的特殊结构使其具有很大的比表面积，物理吸附能力很强。另一方面，凹凸棒土带有层面负电荷，在层间吸附了具有可交换性的阳离子以使电荷平衡，这样凹凸棒土就具有了较强的离子吸附交换能力。凹凸棒土在水中有很好的悬浮性，因此尽管凹凸棒土有很好的吸附能力，但对于水处理领域来说，粉末状的凹凸棒土无法直接投入水中使用，需要采取一定的方法进行处理。目前，较好的处理方法是采用一定的载体固载凹凸棒土，再投入水中使用。本专利技术人在前期专利技术中公开了一种吸附型高分子复合水凝胶的制备方法及其产品【201020595998.1】，利用高分子水凝胶作载体，固载凹凸棒土，从而很好地发挥凹凸棒土的吸附作用。但是，该凹凸棒土复合水凝胶吸附重金属离子的效率低、吸附量小，凝胶吸附重金属离子后清洗困难，且凝胶对溶液的温度不具有敏感性，无法通过控制溶液的温度来控制对重金属离子的吸附量。
技术实现思路
:针对现有凹凸棒土复合水凝胶应用于重金属离子吸附方面存在的不足，本专利技术拟解决的技术问题是提供一种对铅、隔、镍、钥等重金属离子具有良好吸附能力且吸附量大、吸附效率高，且对溶液温度具有敏感性，可通过控制溶液的温度来控制对重金属离子的吸附量的温敏水凝胶污水处理池。本技术温敏水凝胶污水处理池包括池体和池体盖，池体外部设置有控温装置；池体内壁设置能够吸附重金属离子的温敏水凝胶层，所述池体为长方体或立方体。本技术所述温敏水凝胶的制备方法包括如下步骤:(I)凹凸棒土的预处理。称取IOg?20g粒径300目?1000目的凹凸棒土,用IL蒸馏水洗涤，沉淀取其上层清液，500rpm离心Imin后取其上层清液，上层清液中加少量蒸馏水混合均匀后继续500rpm离心lmin，然后取其上层清液，如此反复洗涤上层清液3?5次后，最后用4000rpm进行离心分离，取其沉淀，90°C下真空干燥24h，研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛，得纯化凹凸棒土。配置浓度为0.5mol / L?3mol / L的盐酸溶液,取IOg?20g纯化凹凸棒土与150mL?200mL盐酸溶液加入到小烧杯中搅拌混合，5min后，将混合物加热到70°C?80°C，搅拌Ih?2h,然后超声振荡30min?40min,抽滤,用蒸懼水洗漆至pH约为6左右，90°C下真空干燥24h，研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛，得酸改性凹凸棒土。取Ig?3g酸改性凹凸棒土,加入200mL?250mL浓度2000mg/L的单宁酸溶液，室温搅拌2h?3h后乙醇洗至上清液与FeCl3溶液无显色反应，离心分离，干燥研磨，按粒径大小选择对应目数的筛子过筛，得到单宁酸改性凹凸棒土。(2)制备温敏水凝胶。称取一定量N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)用20mi蒸馏水溶解配成溶液，使溶液浓度控制在lmol / L?3mol / L ;向溶液中加入一定量的单宁酸改性凹凸棒土，控制凹凸棒土与NIPAAm的质量比为5:1?15:1。向混合溶液中加入0.04mol / L?0.12mol / L的MBAA作交联剂，溶解搅拌均匀后通氮气20分钟以上，再加入0.005mol / L?0.015mol / L的过硫酸铵作引发剂，搅拌溶解，继续通氮气30分钟以上后，将溶液倒入模具中，将模具放入65?75°C恒温环境中，使其凝胶反应12?24小时，即得温敏聚N-异丙基丙烯酰胺温敏水凝胶。(3)温敏水凝胶后处理。将所得的温敏水凝胶用蒸馏水浸泡3?5天，以除去未反应的小分子单体，即得本专利技术所述的温敏水凝胶。有益效果:本技术所制备的温敏水凝胶采用温敏水凝胶单体原料N-异丙基丙烯酰胺聚合而成，制备方法简单、不需要特殊设备、生产成本低、适于工业化应用；采用单宁酸对凹凸棒土进行预处理，与常规聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶相比，吸附强度有大幅度提升；通过控温装置调节污水温度，实现有效去除水中重金属离子的目标。【专利附图】【附图说明】:图1为温敏水凝胶污水处理池的结构示意图其中:1 一池体；2—池体盖；3—控温装置；4一温敏水凝I父层【具体实施方式】:实施例1如图1所示，一种吸附重金属离子的温敏水凝胶污水处理池，包括池体I和池体盖2。池体外部设置有控温装置3，池体内壁设置能够吸附重金属离子的温敏水凝胶层4，所述池体I为长方体。温敏水凝胶层的制备方法包括如下步骤:(I)凹凸棒土的预处理。称取IOg粒径300目的凹凸棒土，用IL蒸馏水洗涤，沉淀取其上层清液，500rpm离心lmin后取其上层清液，上层清液中加少量蒸馏水混合均匀后继续500rpm离心lmin,然后取其上层清液，如此反复洗漆上层清液3次后,最后用4000rpm进行离心分离，取其沉淀，90°C下真空干燥24h，研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛，得纯化凹凸棒土。配置浓度为0.5mol / L的盐酸溶液，取10g纯化凹凸棒土与150mL盐酸溶液加入到小烧杯中搅拌混合，5min后，将混合物加热到70°C,搅拌lh,然后超声振荡30min,抽滤，用蒸馏水洗涤至pH约为6左右，90°C下真空干燥24h，研磨后按粒径大小选择对应目数的筛子过筛，得酸改性凹凸棒土。取lg酸改性凹凸棒土，加入200mL浓度2000mg/L的单宁酸溶液，室温搅拌2h后乙醇洗至上清液与FeCl3溶液无显色反应，离心分离，干燥研磨，按粒径大小选择对应目数的筛子过筛，得到单宁酸改性凹凸棒土。(2)制备温敏水凝胶。称取一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附重金属离子的温敏水凝胶污水处理池，包括池体和池体盖，其特征在于，所述池体外部设置有控温装置；所述池体内壁设置能够吸附重金属离子的温敏水凝胶层，所述池体为长方体或立方体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓春，赵义平，张桂芳，刘健，
申请(专利权)人：滁州友林科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：