[发明专利]一种含有石墨烯的污水处理剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理剂及制备方法，具体涉及一种含有石墨烯的污水处理剂及制备方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

重金属污水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属离子(如含镉、镍、汞、锌等)的污水，该种污水是对环境污染最为严重和对人类危害最大的工业污水之一，其水质水量与生产工艺有关。

一般情况下，污水中的重金属不能被分解破坏，只能通过物理化学变化转移其存在位置或转变其物化形态；针对该种污水，应在源头上改进生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，但是该种方法并不能完全避免生产过程中重金属进入污水中；目前针对重金属污水，主要采用化学沉淀法、离子交换法等物理化学方法来处理污水中的重金属，但是在污水处理剂的制备过程或污水处理过程中容易产生二次污染，且污水处理后的效果不能达到理想效果。

发明内容

本发明提供一种含有石墨烯的污水处理剂及其制备方法，本发明应用在重金属污水处理中，高效环保、无二次污染。

为实现上述目的，本发明提供的一种含有石墨烯的污水处理剂，包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺10-20份、石墨烯5-10份、腰果壳油摩擦粉8-15份、动物皮胶7-11份、硅灰石10-18份、白云石6-12份、无患子皂苷5-9份、锂辉石6-10份、酒石酸4-8份、硼酸锌4-7份、酸枣核3-7份、甲酸钙2-5份、轻烧氧化镁2-5份、焦宝石1-3份、水40-70份。

作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺12-17份、石墨烯6-8份、腰果壳油摩擦粉10-13份、动物皮胶9-10份、硅灰石12-15份、白云石6-10份、无患子皂苷6-8份、锂辉石7-9份、酒石酸5-7份、硼酸锌5-6份、酸枣核4-6份、甲酸钙3-4份、轻烧氧化镁3-4份、焦宝石2-2.5份、水45-60份。

作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺15份、石墨烯7份、腰果壳油摩擦粉12份、动物皮胶9.6份、硅灰石13份、白云石8份、无患子皂苷7份、锂辉石8份、酒石酸6份、硼酸锌5.5份、酸枣核5份、甲酸钙3.2份、轻烧氧化镁3.4份、焦宝石2.3份、水52份。

优选地，所述动物皮胶采用猪、牛、羊、鱿鱼皮胶中的一种或几种。

一种含有石墨烯的污水处理剂，其制备方法包括以下步骤：(1)将石墨烯、硅灰石、白云石、锂辉石、焦宝石和酸枣核混合，在100-125℃下混合搅拌20-40min，然后粉碎过筛50-80目；(2)将聚丙烯酰胺、无患子皂苷、酒石酸、腰果壳油摩擦粉、动物皮胶、轻烧氧化镁和水混合，在45-68℃下混合搅拌10-20min；(3)将步骤(1)所得物、步骤(2)所得物、硼酸锌和甲酸钙混合，常温下混合搅拌15-40min；(4)将步骤(3)所得物烘干后，过筛40-60目，即得。

优选地，在上述步骤(1)中，将石墨烯、硅灰石、白云石、锂辉石、焦宝石和酸枣核混合，在112℃下混合搅拌34min，然后粉碎过筛60目。

优选地，步骤(2)将聚丙烯酰胺、无患子皂苷、酒石酸、腰果壳油摩擦粉、动物皮胶、轻烧氧化镁和水混合，在57℃下混合搅拌14min。

石墨烯作为一种多孔二维纳米材料，具有良好的稳定性、超大的比表面积及极强的表面化学活性等，这使其成为一种得天独厚的吸附材料。在污水处理中，将石墨烯均相分散在溶液中，石墨烯片层会包覆重金属离子并在二者配比适当时形成沉淀，在重金属离子吸附领域有很大的优势；本发明通过将石墨烯、腰果壳油摩擦粉和无患子皂苷进行配比，促进石墨烯对污水中的重金属离子进行吸附，同时又加入硅灰石、白云石、无患子皂苷、锂辉石、酒石酸份、硼酸锌、甲酸钙、轻烧氧化镁、焦宝石，沉淀部分重金属离子，促进石墨烯更好吸附重金属离子；为了防止石墨烯在水中发生团聚现象，又加入动物皮胶；同时又加入酸枣核，对污水中的杂质或大分子进行吸附处理；通过不同材料的协同作用，使本发明对污水的重金属离子吸附效果更好。

本发明一种含有石墨烯的污水处理剂含有多种天然成分，毒性小，更加环保；可有效去除重金属污水中的Zn²⁺、Cu²⁺、Pd²⁺、Cd²⁺、铬、锰等重金属离子，且该污水处理剂的处理效果更好，更高效。