一种用于污水处理的无害药剂及其制备方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种用于污水处理的无害药剂及其制备方法。

背景技术：

污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。随着排放，使得污水处理中含有各种重金属离子和有机染料，虽然现有的污水絮凝剂可以对重金属离子、有机染料和漂浮物进行吸附，但是在吸附后存在上浮现象，同时产生的絮凝体之间聚集程度不够，这样在后期清理会变得很麻烦。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于污水处理的无害药剂及其制备方法，解决了现有污水处理絮凝药剂存在上浮现象以及絮凝体之间不聚集的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于污水处理的无害药剂，包括以下重量份成分组成：膨润土35～45份、聚合氯化铝10～15份、共轭聚合物水凝胶10～15份、磁粉5～10份、驻极母粒3～5份、碳纳米管1～3份、生物成生物炭基fes2复合材料15～25份、离子液体改性壳聚糖3～5份、cmc/mof-199复合小球5～10份。

优选的，所述离子液体改性壳聚糖由羧基功能化的离子液体1－羧丁基－3－甲基咪唑氯盐对壳聚糖进行改性制得。

优选的，所述生物成生物炭基fes2复合材料由fes2和生物炭按1：1～5使用水热法合成的。

优选的，所述cmc/mof-199复合小球由以cmc-cu小球为基体，以水和乙醇为混合溶剂，通过水热合成方法制备出的壳结构。

一种用于污水处理的无害药剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，先将膨润土、聚合氯化铝和碳纳米管加入研磨设备中充分研磨；第二步，向研磨后的产物中加入驻极母粒，在混合的过程中加入共轭聚合物水凝胶，在混合完成后使用辊压扁平；第三步，使用充电辊对压平的混合物进行充电；第四步，将磁粉分散到离子液体改性壳聚糖中，并向其中加入去离子水，之后将cmc/mof-199复合小球放入，这样cmc/mof-199复合小球会将磁粉和离子液体改性壳聚糖吸入；第五步，将吸附后的cmc/mof-199复合小球平铺到充电后的扁平混合物中并进行包裹，之后再使用造粒机造粒成型；第六步，将成粒的药剂放入烘干机中进行干燥。

优选的，所述药剂的颗粒直径为2～6mm。

（三）有益效果

本发明提供了一种用于污水处理的无害药剂及其制备方法。具备以下有益效果：

本发明的药剂，具备极强的离子吸附性，可以对污水中的重金属离子进行吸附，还可以吸附亚甲基蓝及甲基橙成分，对cod、浊度、氨氮和总磷的降低也有作用，在投入污水中后随着吸附，可以快速沉积，并形成大团的絮凝体，离散的絮凝体极少，非常方便后期的清理。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本发明实施例提供一种用于污水处理的无害药剂，包括以下重量份成分组成：膨润土35份、聚合氯化铝10份、共轭聚合物水凝胶10份、磁粉10份、驻极母粒5份、碳纳米管1份、生物成生物炭基fes2复合材料15份、离子液体改性壳聚糖3份、cmc/mof-199复合小球5份。

离子液体改性壳聚糖由羧基功能化的离子液体1－羧丁基－3－甲基咪唑氯盐对壳聚糖进行改性制得，具有很强的阴离子吸附性能，可以对cr2o72－和pf6－进行吸附，在吸附后会在污水中进沉淀。

生物成生物炭基fes2复合材料由fes2和生物炭按1：3使用水热法合成的，可以对污水中的as进行吸附，生物炭较大的表面积可以促进fes2的分散负载，进而增加了as的活性吸附位点，其中生物炭由秸秆粉碎置于105℃烘干加入氮气氛围的管式炉调温至600℃后得到。

cmc/mof-199复合小球由以cmc-cu小球为基体，以水和乙醇为混合溶剂，通过水热合成方法制备出的壳结构，具有丰富的孔道结构可以吸附cr、pb、亚甲基蓝及甲基橙。

一种用于污水处理的无害药剂的制备方法，包括以下步骤：第一步，先将膨润土、聚合氯化铝和碳纳米管加入研磨设备中充分研磨，膨润土和聚合氯化铝的共同使用可以降低污水的cod、浊度、氨氮和总磷，在使用后可以使形成的絮状物快速下沉；第二步，向研磨后的产物中加入驻极母粒，在混合的过程中加入共轭聚合物水凝胶，在混合完成后使用辊压扁平，这样可以方便后期的充电过程，其中共轭聚合物水凝胶可以吸附重金属离子以及有机染料；第三步，使用充电辊对压平的混合物的两侧面进行充电，由于碳纳米管的导电性，使得驻极母粒可以被充分充到电，电能存储在驻极母粒内，这样可以对污水中的离子进行吸附；第四步，将磁粉分散到离子液体改性壳聚糖中，并向其中加入去离子水，之后将cmc/mof-199复合小球放入，这样cmc/mof-199复合小球会将磁粉和离子液体改性壳聚糖吸入，这样可以避免磁粉在辊压吸附到压辊上，充电时吸附到充电辊上；第五步，将吸附后的cmc/mof-199复合小球平铺到充电后的扁平混合物中并进行包裹，之后再使用造粒机制成直径为4mm的药剂颗粒，不同的颗粒大小分散的速率不一致，聚集形成的絮凝体的体积也不一致；第六步，将成粒的药剂放入烘干机中进行干燥，在水分降低后药剂颗粒内部会形成丰富的孔结构，在水中随着吸附作用的累积而逐渐分散，这样便于形成更大的絮凝体，分散的絮凝体小颗粒仅有小于0.5%的未聚集，非常方便之后的清理。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用于污水处理的无害药剂，其特征在于，包括以下重量份成分组成：膨润土35～45份、聚合氯化铝10～15份、共轭聚合物水凝胶10～15份、磁粉5～10份、驻极母粒3～5份、碳纳米管1～3份、生物成生物炭基fes2复合材料15～25份、离子液体改性壳聚糖3～5份、cmc/mof-199复合小球5～10份。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的无害药剂，其特征在于：所述离子液体改性壳聚糖由羧基功能化的离子液体1－羧丁基－3－甲基咪唑氯盐对壳聚糖进行改性制得。

3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的无害药剂，其特征在于：所述生物成生物炭基fes2复合材料由fes2和生物炭按1：1～5使用水热法合成的。

4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的无害药剂，其特征在于：所述cmc/mof-199复合小球由以cmc-cu小球为基体，以水和乙醇为混合溶剂，通过水热合成方法制备出的壳结构。

5.一种用于污水处理的无害药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，先将膨润土、聚合氯化铝和碳纳米管加入研磨设备中充分研磨；第二步，向研磨后的产物中加入驻极母粒，在混合的过程中加入共轭聚合物水凝胶，在混合完成后使用辊压扁平；第三步，使用充电辊对压平的混合物进行充电；第四步，将磁粉分散到离子液体改性壳聚糖中，并向其中加入去离子水，之后将cmc/mof-199复合小球放入，这样cmc/mof-199复合小球会将磁粉和离子液体改性壳聚糖吸入；第五步，将吸附后的cmc/mof-199复合小球平铺到充电后的扁平混合物中并进行包裹，之后再使用造粒机造粒成型；第六步，将成粒的药剂放入烘干机中进行干燥。

6.根据权利要求4所述的一种用于污水处理的无害药剂的制备方法，其特征在于：所述药剂的颗粒直径为2～6mm。

技术总结

本发明提供一种用于污水处理的无害药剂及其制备方法，涉及污水处理技术领域。该用于污水处理的无害药剂，包括以下重量份成分组成：膨润土35～45份、聚合氯化铝10～15份、共轭聚合物水凝胶10～15份、磁粉5～10份、驻极母粒3～5份、碳纳米管1～3份、生物成生物炭基FeS2复合材料15～25份、离子液体改性壳聚糖3～5份、CMC/MOF?199复合小球5～10份。本发明的药剂，具备极强的离子吸附性，可以对污水中的重金属离子进行吸附，还可以吸附亚甲基蓝及甲基橙成分，对COD、浊度、氨氮和总磷的降低也有作用，在投入污水中后随着吸附，可以快速沉积，并形成大团的絮凝体，离散的絮凝体极少，非常方便后期的清理。