[发明专利]一种处理废水中COD的凹凸棒吸附剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体地，涉及一种处理废水中COD的凹凸棒吸附剂及制备方法。

背景技术

在印制板制造的退膜、显影和网印等工序中会产生大量的干膜、湿膜和油墨的废液和废水，它含有大量的高分子聚合物、有机胺和碱，是一种高浓度的有机废水，废水为蓝色，其化学需氧量(COD)值通常为5000-10000mg/L，有的高达20000mg/L，这类废水约占印制板废水总水量的5％左右。但对全部废水的COD贡献值达80％。根据国家的废水排放标准，废水中的COD值必须<100mg/L。因此高浓度COD值废水处理的好坏是印制板厂废水是否达标的关键。

目前国内处理这类废水的常用方法有：（1）生物处理法；（2）过滤吸附法；（3）化学氧化法等。

（1）生物处理法：生物处理法是利用细菌来消化废水中的有机物，但进人生化槽废水的COD值必须小于1000mg/L，铜离子浓度必须小于5mg/L，pH必须严格控制在中性。而印制板厂的高浓度COD废水不仅COD值>1000mg/L，而且含有大量的铜，使生物处理的细菌难以成活，也就无法直接进行生物处理。必须先稀释并除去重金属离子后的废水，才能进行生物处理来降低COD值。生物处理有的还要提供细菌繁殖的养料。同时要曝气充氧，动力消耗大，处理费用高，目前应用并不普遍。

（2）过滤吸附法：过滤吸附法是将废水预处理后由泵打入过滤器，废水经过滤处理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及悬浮物，过滤出水再进入活性炭吸附设备，通过活性炭对有机物的吸附作用来降低废水中的COD值。过滤法吸附法工艺简单，但处理效率较低。

（3）氧化法：氧化法是利用强氧化条件使有机和高分子化合物氧化分解。常用的氧化法有：燃烧法，电解氧化法，化学氧化法等。燃烧法是将高级氧化废水直接燃烧的方法，光氧化法酲液对处理燃烧值较高的废水比较有效，但费用高，不能广泛利用。电解氧化处理成本也高，设备投资大，降解程度有限，光氧化法尚处于研究阶段。化学氧化法氧化效果有限，费用也很高，单独使用尚达不到要求，常与其它方法联合使用。

凹凸棒土作为一种天然材料，具有原料廉价、资源丰富和比表面积大的优点，凹凸棒土具有特殊的纤维结构和晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能，有“万用之土”之美誉。由于凹凸棒土具有较大的比表面积，使其具有较强的吸附作用，在相当低的浓度下可以形成高粘度的悬浮液，可用作胶体泥浆、悬浮剂、触变剂以及粘结剂。但凹凸棒土粉末在水中存在不易沉淀、易于造成二次污染的问题，研究改进凹凸棒土性质已受领域技术人员的关注。

凹凸棒土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，帮晶体中含有不定量的Na⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，吸附和粘结性低。

目前固体材料的改性方法主要是经过表面活性剂对其进行表面改性，使其表面电性发生变化，从而改变其吸附性能，但效果不明显。

交联剂主要用在高分子材料中，高分子材料的分子结构就象一条条长的线，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，提高强度和弹性。本发明尝试将交联剂应用到凹凸棒土的改性中，结果对提高凹凸棒吸附作用有显著的效果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种处理废水中COD的凹凸棒吸附剂及制备方法，本发明的目的在于针对现有过滤吸附法处理高浓度COD时，使用活性炭做吸附剂吸收效率低的不足，通过将凹凸棒进行改性，并配合氧化铝，制备成吸附剂，达到高效的处理COD的效果。

根据本发明的一个方面提供一种处理废水中COD的凹凸棒吸附剂，所述处理废水中COD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土70-85份、氧化铝15-20份、交联剂5-10份。加入交联剂可使层链状结构相互交联成网状结构，从而增加其比表面积和粘结度，提高吸附性能；氧化铝具有吸附性能。

优选地，所述处理废水中COD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土75-80份、氧化铝17-19份、交联剂6-8份。

优选地，所述处理废水中COD的凹凸棒吸附剂包括如下重量份数的组分：改性凹凸棒土78份、氧化铝18份、交联剂7份。