[发明专利]一种废水处理剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种废水处理剂及其制备方法与应用,涉及废水处理领域。所述含二甲基亚砜(DMSO)的兵工炸药废水处理剂由介孔活性炭和改性膨润土均匀混合而成。该介孔活性炭是以木质为原料，经活化剂活化，再经过高温碳化制备比表面积为2100～2500m²/g,介孔率为30％～52％的活性炭；该改性膨润土是以钠基膨润土为原料，经酸化处理后，再经高温煅烧制备成蒙脱石含量为89～94％的改性膨润土。本发明提供的废水处理剂的制备方法，制备出具有强吸附能力、高稳定性、高安全性、高环境兼容性以及低制备成本的兵工炸药废水处理材料。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种废水处理剂及其制备方法与应用。

背景技术

1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)是一种高能钝感炸药，也是最早的耐热炸药之一，其应用广泛，一直是研究人员关注的热点。目前，TATB的合成方法中最常用的是用间苯三酚经硝化生成1,3,5-三羟基-2,4,6-三硝基苯，然后经烷基化反应生成1,3,5-三乙氧基-2,4,6-三硝基苯，最后发生胺化反应生成目标产物TATB。TATB制备反应经历三个阶段:硝化、烷基化以及胺化。各步反应所产生的废水中存在的有机物主要有原料1,3,5-三羟基苯以及硝化、烷基化、胺化不完全的各步反应原料、中间产物、产物洗涤液、溶剂等。经检测这些废水的氨氮值以及化学需氧量值(COD)已经远远超出国家污水排放标准——《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。TATB结晶合成过程中所产生的含二甲基亚砜(DMSO)的有机废水，这种废水的化学需氧量(COD)很高，且含有多种硝基苯类特征污染物，该类物质具有高毒性和致癌性，严重危害环境。

目前，处理此种含二甲基亚砜(DMSO)的有机废水主要方法是基于羟基自由基(·OH)及硫酸根自由基(SO₄^-·)的高级氧化技术。已有的关于废水中DMSO处理的研究主要是采用UV/H₂O₂、微波强化Fenton法等高级氧化法对DMSO废水进行降解，但这些方法对设备要求高，安装维护难度大。并且由于二甲基亚砜与水互溶性很好，普通的吸附材料很难从水中吸附出二甲基亚砜。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种处理含二甲基亚砜(DMSO)的兵工炸药废水的废水处理剂及其制备方法。所制备的废水处理剂具有强吸附能力、高稳定性、高安全性、高环境兼容性以及低制备成本的特性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种废水处理剂，包括以下组分：介孔活性炭和改性膨润土。

作为本发明的进一步优化，所述介孔活性炭和所述改性膨润土的质量比为1:0.1～1:1。

作为本发明的进一步优化，所述介孔活性炭比表面为2100～2500m²/g，介孔率在30％～52％；所述改性膨润土为蒙脱石含量为89～94％的改性膨润土。

本发明提供所述的介孔活性炭的制备方法，包含如下步骤：

(1)将木质粉碎成粉末，并在活化剂溶液中浸渍1～2天，烘干，得烘干粉末；

(2)将步骤(1)所得烘干粉末置于保护气氛下，以8～15℃/min的速率升温至600～800℃炭化1～3h，即得介孔活性炭。

所述木质为乔木木质与灌木木质。

作为本发明的进一步优化，所述木质粉末粒径为2～500μm；所述保护气氛为氮气或者氩气；所述活化剂溶液中活化剂与木质粉末的质量比为0.5:1～2:1；所述活化剂为饱和氢氧化钾溶液、饱和氯化钾溶液、饱和氯化锌溶液中至少一种。

本发明提供所述的改性膨润土的制备方法，包含如下步骤：