[发明专利]一种用于工业废水处理的高性能吸附剂

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种用于工业废水处理的高性能吸附剂。

背景技术

水是宝贵的自然资源，是人类赖以生存的必要条件，但是随着工业的飞速发展，工业废水大量产生和排放，造成了很严重的环境污染，人体健康和人类生存受到威胁，社会生产的可持续发展受到限制，解决水污染问题成为当务之急。

吸附法是常用的一种废水处理方法，是利用多孔性固态物质吸附去除水中污染物的一种有效方法。吸附剂通常是固体物质，水处理后容易通过固液分离去除，一般不会对环境造成二次污染，对废水的深度处理具有较好的效果。传统吸附剂是活性炭，其具有很强的吸附能力，去除率高，但活性炭的再生效率低，处理水质很难达到回用要求，成本高，应用受到限制。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种用于工业废水处理的高性能吸附剂。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种用于工业废水处理的高性能吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）火山石预处理：将火山石粉末边搅拌边缓慢加入质量浓度30%的硫酸水溶液中，继续搅拌2～3小时，用蒸馏水冲洗至中性，加热至80～90℃活化1～2小时，冷却至室温，然后投入质量浓度40%的氯化铝水溶液中浸泡10～15小时，过滤，烘干，得到改性火山石粉末，备用；

（2）将质量比1:1:1的核桃壳、竹杆和柚子皮混合粉碎，然后一并加入0.1～0.2mol/L的次氯酸钠水溶液中，浸泡2～3小时，离心分离，将所得固体洗涤、烘干，得到混合粉末，备用；

（3）凝胶体的制备：将粉煤灰、步骤（1）所得改性火山石粉末和步骤（2）所得混合粉末按照质量比10:2～3:5～6混合均匀，一并加入质量浓度65%的对甲苯磺酸水溶液中，加热至40～50℃，快速加入正硅酸乙酯，然后边搅拌边缓慢滴加甲苯，直至溶液变为凝胶状，得到凝胶体；

（4）将凝胶体与2-氯甲基吡啶、甲醇按照质量比1:1.2:4混合搅拌12～15小时，得到颗粒状固体，蒸馏水洗涤，干燥，即得吸附剂。

优选的，步骤（1）中，火山石粉末、硫酸水溶液和氯化铝水溶液的质量比为1：8～9：10～12。

优选的，步骤（1）中，火山石粉末的制备方法如下：将火山石在100～110℃温度下焙烧3～4小时，冷却至室温，研磨过筛得80～100目火山石粉末。

优选的，步骤（1）中的烘干条件为：70～80℃干燥3～4小时。

优选的，步骤（2）中，核桃壳、竹杆和柚子皮混合粉碎至80～100目。

优选的，步骤（2）中次氯酸钠水溶液的使用量为核桃壳、竹杆和柚子皮总重量的18～20倍。

优选的，步骤（2）中洗涤、烘干的具体方法是：用蒸馏水洗涤3～5次，然后于50～60℃干燥12～24小时。

优选的，步骤（3）中，粉煤灰、对甲苯磺酸水溶液、正硅酸乙酯和甲苯的质量比为1:5～8:2～3:0.5～0.8。

优选的，步骤（3）中，快速加入的控制指标为半分钟内加入完毕，缓慢滴加的控制指标为10～12分钟内滴加完毕，所述操作有助于凝胶体内部孔洞的形成，以提高吸附性能。

优选的，步骤（4）中的干燥为55～65℃条件下干燥18～24小时。

优选的，步骤（4）中，所得吸附剂研磨过筛，得到80～100目产品。

一种用于工业废水处理的高性能吸附剂，是通过上述方法制备得到的。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过火山石预处理、混合粉末的制备、凝胶体制备和颗粒状固体制备等四个步骤制得了一种高性能吸附剂，可用于工业废水处理，吸附能力强，去除率高，再生效率高，处理水质好。

2、火山石粉末表面积大，孔隙充分暴露，具有较好的吸附性能，酸处理后增强吸附能力，氯化铝水溶液浸泡可促进氯化铝填充至火山石的内部孔隙中，进一步增强吸附性能。

3、核桃壳、竹杆和柚子皮用次氯酸钠水溶液浸泡后，活化表面吸附位点，三者协同提高吸附效率和吸附性能。

4、粉煤灰、改性火山石粉末和混合粉末制成凝胶体，内部孔洞丰富，可进一步改善吸附性能。

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1