[发明专利]一种废水处理剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于废水处理技术领域，公开了一种废水处理剂及其制备方法和应用。该废水处理剂包括改性硅藻土、铁离子絮凝剂、纳米氧化物和大孔树脂；该改性硅藻土由石墨烯与聚丙烯酰胺共同改性制得；该纳米氧化物包括纳米氧化硅和纳米氧化锌。本发明利用石墨烯和聚丙烯酰胺共同改性硅藻土，使改性硅藻土结构更稳定，不受酸碱性影响，吸附力强。本发明也通过改性硅藻土复合铁离子絮凝剂、大孔树脂，增强絮凝、吸附效果，使处理剂具有良好的处理效果，尤其是对废水中悬浮物的净化效果突出。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种废水处理剂及其制备方法和应用。

背景技术

造纸工艺包括制浆、调制、抄造、裁切等关键步骤。造纸中会产生大量废液，尤其是制浆过程，包括制浆蒸煮废液、洗涤废水、漂白废水与纸机白水等。造纸废液成分复杂，可生化性差，主要包括以下污染物：(1)可沉降悬浮物和不可沉降悬浮物，主要是纤维和纤维细料；(2)易生物降解有机物，如半纤维素、甲醇、乙酸、甲酸、糖类等；(3)难生物降解有机物：如纤维原料中所含的木质素和大分子碳水化合物；(4)毒性物质：黑液中含有的松香酸和不饱和脂肪酸等；(5)酸碱毒物：碱法制浆废水pH值为9-10，酸法制浆废水pH值为1.2-2.0；(6)色度：制浆废水中所含残余木质素是高度带色的。

造纸废水是重要工业污染源之一，其处理过程复杂，处理难度大，因此得到了高度的重视。目前，对造纸废水的处理方法较多，处理剂也层出不穷。但是大部分处理剂在投放前，均需要先调节废水的pH值至中性值附近，否则效果不佳。酸碱的投放必然增加新污染，且增加处理成本。同时，造纸废水中悬浮物含量高，给废水处理带来了极大的难度。

因此，亟需提供一种废水处理剂，pH适应范围广，能够对废水中悬浮物具有良好的处理效果。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种废水处理剂，pH适应范围广，能够对废水中悬浮物具有良好的处理效果。

发明构思：本发明利用石墨烯与聚丙烯酰胺共同改性硅藻土，使改性硅藻土微孔免遭焙烧的破坏，比表面积达到最大，提升吸附能力；且石墨烯层能够增强硅藻土与聚丙烯酰胺结合更紧密，结构稳定性强，不受酸碱性影响。同时，本发明通过改性硅藻土与铁离子絮凝剂、纳米氧化物和大孔树脂复配，能够对废水中悬浮物具有良好处理效果。

具体的，一种废水处理剂，包括改性硅藻土、铁离子絮凝剂、纳米氧化物和大孔树脂；所述改性硅藻土由石墨烯与聚丙烯酰胺共同改性制得；所述纳米氧化物包括纳米氧化硅和纳米氧化锌。

研究发现，焙烧虽然能够去除覆盖在硅藻土表面或是微孔中的杂质，有利于改善硅藻土的表面性质和微孔结构，但当焙烧温度大于400℃时，焙烧会严重破坏硅藻土壳体，使微孔随壳体的分裂或坍塌而消失，比表面积下降，吸附能力减弱。而焙烧温度不够则不能完全去除硅藻土表面或是微孔中的杂质。因此如何使杂质得到有效去除，且不影响微孔结构显得尤为重要。发明人发现采用石墨烯改性后，能够提高硅藻土的耐高温性，使其在大于400℃时，结构不会遭到破坏。

优选的，一种废水处理剂，按重量份计，包括以下组分：

进一步优选的，一种废水处理剂，按重量份计，包括以下组分：

优选的，所述铁离子絮凝剂选自聚合硫酸铁、聚合氯化硫酸铁、聚硅酸氯化铁、聚硅酸硫酸铁、聚合磷酸氯化铁或聚合磷酸硫酸铁中的至少一种。

优选的，所述纳米氧化硅和纳米氧化锌的质量比为(1-3)：(1-3)；进一步优选的，所述纳米氧化硅和纳米氧化锌的质量比为(1-2)：(1-2)。纳米氧化硅和纳米氧化锌能够进一步促进改性硅藻土与木质素、纤维素等大分子物质的作用，形成网状，甚至球状结构，提高废水处理效率，尤其是对悬浮物净化效果好；同时纳米氧化硅和纳米氧化锌具有强氧化性和杀菌作用，不需要再添加其他除菌剂。