[发明专利]可除去水中多种重金属的污水处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种可除去水中多种重金属的污水处理剂及其制备方法。

背景技术

重金属废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。目前重金属污染的治理方法以物理化学方法为主，但特别有效针对含重金属废水处理的污水处理剂尚不成熟，如何寻求一种高效成本低廉针对含重金属废水处理的污水处理剂，是一项值得研究的课题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的一个目的是提供一种可除去水中多种重金属的污水处理剂，通过对黏土变速升温处理再经过盐酸、碳酸钠处理后可使增加黏土的孔密度、且能形成发达的微孔，比表面积大，可除去多种金属。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种可除去水中多种重金属的污水处理剂，包括以下重量份组分：

海泡石粉5～10份、改性黏土25～35份、聚丙烯酰胺6～7份、膨润土15～20份、交联累托石20～25份、壳聚糖3～6份、贝壳5～10份、花生壳1～2份、板栗壳2～3份、核桃壳1～2份、澳洲坚果壳1～2份；

所述改性黏土的制备方法包括以下步骤：

S1、将黏土以10～15℃/min由室温升温至500～550℃，并保持2～3h；然后以5～8℃/min的升温至750～800℃，并保持10～15h，冷却至室温，洗涤至中性，干燥，过200目筛；

S2、将过200目筛后的黏土加入质量分数为5～10％的盐酸溶液中于温度为60～70℃下搅拌8～12h，过滤，洗涤，干燥；将干燥后的黏土加入质量分数为15～20％的碳酸钠溶液中于温度为30～35℃下搅拌3～4h，过滤，洗涤，干燥，然后以15～20℃/min的升温速率升温至500～550℃并保持3～4h，冷却至室温；

S3、将冷却后的黏土加入质量分数为60～70％的乙醇溶液中，搅拌，加热至80～90℃，然后加入十六烷基三甲基溴化铵、双烷基聚氧乙烯基三季铵盐，搅拌反应5～10h，过滤，洗涤，干燥即得改性黏土。

优选的是，所述的可除去水中多种重金属的污水处理剂，S3中黏土、十六烷基三甲基溴化铵、双烷基聚氧乙烯基三季铵盐的质量比为1:0.2～0.3:0.1～0.3；S3中搅拌反应过程中每隔2～3h置于功率为250～300W的微波炉中反应3～5min。

一种所述的可除去水中多种重金属的污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将重量份为5～10份的贝壳置于浓度为质量浓度为5～10％的碳酸钠溶液中浸泡5～10h，取出，洗净，干燥粉碎后得第一粉末；

步骤二、将重量份为1～2份的花生壳、2～3份的板栗壳、1～2份的核桃壳、1～2份的澳洲坚果壳、第一粉末、15～20份的膨润土混合粉碎后于温度为500～550℃下锻烧0.5～1h，然后以10～15℃/min升温至700～750℃并保持10～20min，再以6～8℃/min降温至400～450℃并保持20～30min，随后以12～15℃/min升温至1000～1100℃并保持2～3h，最后冷却至室温，得第二粉末；

步骤三、将第二粉末研磨粉碎，加入质量分数为5～10％的醋酸溶液中浸泡5～10min，过滤，洗净，干燥，将干燥后的第二粉末加入金属盐溶液中于温度为400～500℃下反应15～20h，冷却，过滤，干燥得第三粉末；所述金属盐溶液为包括硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸镍的水溶液；

步骤四、将重量份为5～10份的海泡石粉、25～35份的改性黏土、20～25份的交联累托石、400～450份的水、第三粉末混合均匀配成悬浮液；将重量份为3～6份的壳聚糖溶于水中配制成质量浓度为3～5％的壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液加入步骤四中的悬浮液中，于温度为60～70℃下搅拌3～4h，冷却，过滤，烘干得到第五粉末；

步骤五、将重量份为6～7份的聚丙烯酰胺、步骤四中得到的第五粉末加入重量份为350～400份的水中于温度为60～65℃下搅拌3～4h，冷却，过滤，干燥即得污水处理剂。

优选的是，所述的可除去水中多种重金属的污水处理剂的制备方法，步骤三中第二粉末加入金属盐溶液中并置于氮气或氩气保护环境下反应。

优选的是，所述的可除去水中多种重金属的污水处理剂的制备方法，步骤三中金属盐溶液中铁离子、亚铁离子、铜离子、镍离子的摩尔比为1:0.2～0.3:0.5～1:0.4～0.8。