[发明专利]一种二甲基二烯丙基氯化铵改性多孔硅藻土的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附剂的制备方法，属于水处理技术领域，适于含油污水的除油净化，特别涉及一种一种二甲基二烯丙基氯化铵改性多孔硅藻土的制备方法及其在水处理中的应用。

背景技术

随着我国工业化的飞速发展，对石油的需求量越来越大，油品的使用越来月广泛，产生了大量的含有污水。含油废水主要来源于石油工业的采油、炼油、贮油、运输以及石油化工生产等过程，油品进入水体后，会在表层形成水膜，阻止氧气溶入水体，从而导致水体缺氧、生物死亡、造成严重的环境污染。目前我国颁布的《中华人民共和国海洋环境保护法》等法规规定，含油废水最高允许排放浓度为10 mg/L。所以，含油废水的处理成为当下石油化工产业和环境保护等多个领域亟待解决的问题。吸附法是众多处理工艺中的一种，近年来国内外许多学者对吸附法处理含油废水的研究多集中在提高吸附剂的吸附效率，探究吸附剂的改性方法等。其吸附法具有工艺简单，吸附率高，适用范围广，性质稳定等特点在污水处理中得到广泛应用。用于含油废水吸附的吸附剂有活性炭、膨胀石墨、改性膨润土、改性粉煤灰、蛇纹石、凹凸棒石、沸石等。高赛男等研究了采油废水生物处理法出水活性炭吸附试验，（高赛男等.采油废水生物处理法出水活性炭吸附试验研究.环境科学与技术，2010-12,33(12): 56 – 65）；王淑钊等研究了膨胀石墨对含油废水的吸附性能，（王淑钊等.膨胀石墨对含油废水的吸附性能研究.科技创新导报.2012 (22):7-8）；舒明勇等研究了改性膨润土处理乳化液废水的试验, 舒明勇等.改性膨润土处理乳化液废水的试验研究.化学工程师，2012(8): 34-38）；邓慧等研究了粉煤灰去除含油废水的应用，（邓慧等我国利用粉煤灰去除含油废水的应用研究.粉煤灰，2012(3): 10-14）。

资源短缺和环境污染已经成为当今世界的两大主要问题，因此，利用天然资源，开发可行的、绿色经济、环境友好型产品和技术将成为可持续发展的必然趋势，可以加强我国应对突发性严重污染事件的应变处理能力，对环境保护、维持生态平衡，维护社会安全与稳定具有十分重要的作用。硅藻是一种单细胞的藻类，个体很小，一般为1µm至数毫米。当这种水生植物死亡后，残骸在海洋会湖泊中沉积，形成硅藻土。硅藻土在矿物学上属蛋白石结构，其化学成分主要是二氧化硅，含有少量的氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠和有机质。硅藻土是一种多孔性、密度小、比表面积大、吸附性好，耐高温、绝缘等优良性质，因此被广泛应用于化工、石油、建材、食品等工业领域。但是，一些特殊吸附的应用领域对硅藻土的质量和性能要求较高，而我国硅藻土矿虽资源丰富，但质量普遍不高，使其在许多方面的应用受到限制。因此，硅藻土的提纯、改性是提高硅藻土应用的重要手段。本申请采用二甲基二烯丙基氯化铵对多孔硅藻土进行化学改性制备一种吸油的材料用于污水的水处理中，开发硅藻土的新用途。

二甲基二烯丙基氯化铵，无色透明液体，易溶于水、乙醇，具有优良的性能，极低刺激性的季铵盐表面活性剂，本品是一种双官能团化合物，含烷基官能团和烯丙基官能团，具有优良的吸油性能。用二甲基二烯丙基氯化铵改性的材料具有很强的亲油性，是很好的吸油材料。

经检索，未见使用二甲基二烯丙基氯化铵改性多孔硅藻土的制备方法，并将其应用到污水处理中油的吸附报道。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种二甲基二烯丙基氯化铵改性多孔硅藻土的制备方法，另一目的是将制备的二甲基二烯丙基氯化铵改性多孔硅藻土作为吸附剂应用到废水处理中。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种二甲基二烯丙基氯化铵改性多孔硅藻土的制备方法，其特征在于该方法具有以下工艺步骤：

（1）硅藻土的预处理： 将硅藻土用120目的筛子过筛，按固液比为1g：4mL,将硅藻土加入到1mol/L H₂SO₄水溶液中，煮沸30 min，冷却后，过滤，用水洗涤至中性，干燥，得到预处理硅藻土；

（2）多孔硅藻土：在研磨机中，按如下组成质量百分比加入：预处理硅藻土：80~85%， 酚醛树脂：5~10%，活性炭：5~10%，硬脂酸钙：1~5%，各组分之和为百分之百，打开研磨机，以500转/min的转速研磨40~60min，取出后置于850~950℃，煅烧3~4h，得到多孔硅藻土；