本發(fā)明涉及一種適用于水潔凈處理的絮凝、有機(jī)物氧化、無(wú)機(jī)物團(tuán)聚絡(luò)合的高性能、無(wú)二次污染的納米絮凝劑，尤其涉及凹凸棒負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含有機(jī)物的廢水，這些廢水如未經(jīng)處理而直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的危害，為此有機(jī)廢水的治理已經(jīng)成為現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域待解決的一個(gè)難題。

絮凝劑在現(xiàn)有水處理工藝中是必不可缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因其消耗量之大，各國(guó)科學(xué)工作者相繼開發(fā)出名目眾多的有機(jī)、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，而這些高分子絮凝劑的一個(gè)共同的特點(diǎn)是將水體中有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物濃縮沉淀，達(dá)到潔凈水體的目的。被沉積濃縮的污染物則轉(zhuǎn)移到沉淀物中，隨沉積物的脫水、外運(yùn)而轉(zhuǎn)移。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于在廢水凈化處理方面取得一定的成就，對(duì)濁度、色度、COD等指標(biāo)的去除具有明顯的效果，但在降低水體中低濃度氮磷含量方面仍有一定的局限性。因而，探究一種新型的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，適用低溫低濁的水體中，降低TN、TP含量，在水質(zhì)處理中具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)城市污水中低濃度氮磷高效去除率的技術(shù)不足，提供了一種以高比表面積的凹凸棒粘土為載體，對(duì)其進(jìn)行改性與修飾，具有快速絮凝及氧化分解有機(jī)污染的凹凸棒負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑及其制備方 法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：凹凸棒負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑，所述無(wú)機(jī)納米絮凝劑由凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液混合后烘干制成.

進(jìn)一步，所述的凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的比例為1～2∶5～6。

進(jìn)一步，所述的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03。

凹凸棒負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑的制備方法，其特征在于：步驟如下，

S1、篩選所需的半成品凹凸棒粘土；

S2、將半成品凹凸棒粘土浸泡在稀硫酸溶液中混合攪拌3～5小時(shí)；

S3、將混合液取出放入離心甩干機(jī)內(nèi)，將稀硫酸溶液和凹凸棒粘土分離，分離的稀硫酸溶液可回收放入S2內(nèi)重復(fù)利用；

S4、將分離出來(lái)的凹凸棒粘土用自來(lái)水沖洗至中性；

S5、將沖洗后的凹凸棒粘土再次離心脫水；

S6、將脫水后的凹凸棒粘土放入烘箱內(nèi)于120℃烘干；

S7、將烘干后的凹凸棒粘土按質(zhì)量比1～2∶5～6浸泡在摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液中，混合攪拌1～3小時(shí)；

S8、將混合液取出放入離心甩干機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫水干燥；

S9、將離心干燥后的混合物放入紅外高溫爐內(nèi)，由程序控制升溫至380℃煅燒1～3小時(shí)；

S10、最后取出混合物，使其自然冷卻至室溫，即為本發(fā)明的無(wú)機(jī)納米絮凝劑；

S11、將上述制備完成的無(wú)機(jī)納米絮凝劑用自來(lái)水按1～2∶100的比例攪拌稀釋成溶液備用。

進(jìn)一步，所述的半成品凹凸棒粘土的粒徑在1～50微米之間。

進(jìn)一步，所述的半成品凹凸棒粘與稀硫酸溶液的質(zhì)量比為1～2∶10，其中稀硫酸溶液的濃度為5～10％。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明采用凹凸棒粘土，由于凹凸棒粘土儲(chǔ)存量大、資源分布廣，制造成本低廉，使用范圍廣泛，使得本發(fā)明制作成本低。

2、本發(fā)明采用的凹凸棒粘土無(wú)毒無(wú)害，屬環(huán)境友好材料。

3、本發(fā)明改性后的凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑使用成本是高分子聚丙稀銑胺絮凝劑的1/10，大大降低了污水處理的運(yùn)行費(fèi)用。

4、本發(fā)明改生后的凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑具有對(duì)水體中污染物氧化分解的效果。

5、本發(fā)明的凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑，將游離在水體中有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物通過(guò)凝聚沉積和水體分離后，利用凹凸棒粘土負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑中負(fù)載的催化劑進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，使沉積物中的污染物得到氧化分解，杜絕污染源轉(zhuǎn)移的途徑。

6、通過(guò)數(shù)據(jù)分析本發(fā)明的無(wú)機(jī)納米絮凝劑，具有快速高效的絮凝效果，并對(duì)水體中的污染物氧化分解率在50％以上。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中：

圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)流程圖；

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相 排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

凹凸棒負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑，所述的無(wú)機(jī)納米絮凝劑由凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液混合后烘干制成.

進(jìn)一步，所述的凹凸棒粘土與鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的比例為1～2∶5～6。

進(jìn)一步，所述的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液的摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03。

凹凸棒負(fù)載金屬離子的無(wú)機(jī)納米絮凝劑的制備方法，其步驟如下：

S1、篩選所需的半成品凹凸棒粘土；

S2、將半成品凹凸棒粘土浸泡在稀硫酸溶液中混合攪拌3～5小時(shí)；

S3、將混合液取出放入離心甩干機(jī)內(nèi)，將稀硫酸溶液和凹凸棒粘土分離，分離的稀硫酸溶液可回收放入S2內(nèi)重復(fù)利用；

S4、將分離出來(lái)的凹凸棒粘土用自來(lái)水沖洗至中性；

S5、將沖洗后的凹凸棒粘土再次離心脫水；

S6、將脫水后的凹凸棒粘土放入烘箱內(nèi)于120℃烘干；

S7、將烘干后的凹凸棒粘土按質(zhì)量比1～2∶5～6浸泡在摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03的鋁、鈦、鑭、鈰的混合溶液中，混合攪拌1～3小時(shí)；

S8、將混合液取出放入離心甩干機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫水干燥；

S9、將離心干燥后的混合物放入紅外高溫爐內(nèi)，由程序控制升溫至380℃煅燒1～3小時(shí)；

S10、最后取出混合物，使其自然冷卻至室溫，即為本發(fā)明的無(wú)機(jī)納米絮凝劑；

S11、將上述制備完成的無(wú)機(jī)納米絮凝劑用自來(lái)水按1～2∶100的比例攪拌稀釋成溶液備用。

進(jìn)一步，所述的半成品凹凸棒粘土的粒徑在1～50微米之間。

進(jìn)一步，所述的半成品凹凸棒粘與稀硫酸溶液的質(zhì)量比為1～2∶10，其中稀硫酸溶液的濃度為5～10％。

具體制備方式如下：取粒徑為30微米的半成品凹凸棒粘土，浸泡在濃度為6％的稀硫酸溶液中，混合攪拌4小時(shí)，取出放入離心甩干機(jī)內(nèi)，將稀硫酸溶液和凹凸棒粘土分離，分離的稀硫酸可回收重復(fù)利用。然后用自來(lái)水沖洗凹凸棒粘土至中性，再次離心脫水，120℃烘干。將烘干后的凹凸棒粘土浸泡在摩爾比為1∶0.002∶0.05∶0.01∶0.03鋁、鈦、鑭、鈰混合溶液內(nèi)，混合攪拌2小時(shí)，離心干燥。干燥后進(jìn)入紅外高溫爐程序控制升溫至380攝氏度煅燒２小時(shí)，自然冷卻至室溫，無(wú)機(jī)絮凝劑制備完成。將上述制備完成的無(wú)機(jī)納米絮凝劑用自來(lái)水按1∶100的比例攪拌稀釋成溶液備用。

應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本創(chuàng)新發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。因此，盡管本說(shuō)明書參照附圖和實(shí)施例對(duì)本創(chuàng)新發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本創(chuàng)新發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本創(chuàng)新發(fā)明專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。

實(shí)施例

污水性質(zhì)：生活污水

測(cè)試儀器：紫外分光光度儀、COD快速消解儀、高溫壓力鍋、蒸餾器、玻璃器皿。

實(shí)驗(yàn)步驟：

一、取100ml原生活污水進(jìn)行COD、TN、TP分析檢測(cè)，檢測(cè)獲得數(shù)據(jù)原污水中CODcr285mg/l、TN55mg/l、TP8mg/l。

二、取100ml投機(jī)絮凝劑沉淀后上清液進(jìn)行COD、TN、TP分析檢測(cè)，檢測(cè)獲得數(shù)據(jù)上清液中CODcr165mg/l、TN27mg/l、TP2mg/l。

三、取100ml原生活污水靜止上清液通過(guò)分析測(cè)得MLSS值為830mg/l；取投加絮凝劑后混合攪拌靜止上清液100ml，通過(guò)分析測(cè)得MLSS值為100mg/l。

通過(guò)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析本發(fā)明的無(wú)機(jī)納米絮凝劑，具有快速高效的絮凝效果，并對(duì)水體中的污染物氧化分解率在50％以上。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。