[发明专利]一种以地下水厂铁泥为原料制备磁性吸附剂的方法

摘要

本发明公开了一种以地下水厂铁泥为原料制备磁性吸附剂的方法，属于水处理技术领域，首先选择聚合氯化铝处理地下水厂反冲洗废水，收集产生的沉淀；调节絮凝剂投加量，并控制含水铁泥固体中铁铝和硅质量百分比的比值为(5.5‑8):(1.8‑2.5):1；利用图像的三基色分析判断铁泥中铁铝硅的比值；向铁泥中加入片碱，然后密闭加热反应；向反应结束后的上清液中加入生石灰和钠长石，搅拌混合并静置24h，滤布过滤后回用于制备调节液；底部的沉淀，经真空干燥后形成磁性吸附剂；完成吸附后，通过磁分离回收的吸附剂，经真空干燥后，其吸附容量可恢复到初始时刻的65‑80％。本发明方法不添加任何还原剂，以铁泥为原料直接合成磁性吸附剂，制备方法简便，费用低。

主权项

1.一种以地下水厂铁泥为原料制备磁性吸附剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：选择铁泥的类型步骤二：控制铁泥中铁铝硅的比值在步骤一中投加的混凝剂为聚合氯化铝或聚铝硅絮凝剂，使用量为5‑20mg/L，投加方式为管式混合，并调节铁泥中铁、铝、硅质量百分比的比值为(5.5‑8):(1.8‑2.5):1；步骤三：促进铁泥颗粒分散在步骤二中管内布置超声，使滤层中剥落的铁氧化物颗粒分散，并促进絮凝，超声强度为20kHz，超声频率为启动3‑5秒，关闭2秒，持续时间为0.5‑2min；步骤四：鉴别铁泥中铁铝硅含量取含水铁泥，在真空度为0.05‑0.08MPa下干燥24h。将干燥铁泥放置于暗室，距离120mm处放置滤光片，拍照获得图像；将图像进行红、绿和蓝三基色分析，铁泥干燥样品颜色在(R100‑121，G90‑105，B80‑100)内符合步骤二要求；步骤五：水热反应的条件在水热反应中不添加任何氧化剂或还原剂，取步骤一的含水铁泥，按调节液与含水铁泥的体积比为1:1向含水铁泥中加入调节液，其中调节液中碱度为3‑7.5mol/L；使用粒碱或片碱控制调节液碱度，对调节后的混合样品进行密闭加热，混合样品占密闭空间体积的50％‑70％，温度为140‑240℃，轻微搅拌，持续2‑4h；降温到60℃，恒温10‑24h；步骤六：水热反应时间的精确控制检测混合样品碱度标记为C，在dC/dt出现第三个拐点时，停止高温水热反应；步骤七：上清液回用条件步骤五反应完成后，分离上部清液；向清液中加入生石灰和钠长石，采用粉体投加，投加量为5‑10g/L；在混合粉体中，钠长石的质量比为0.8‑2.7％；投加后，搅拌2h，静置10‑24h；滤布过滤后，回用于配置调节液；步骤八：磁性吸附剂的干燥和使用条件将步骤五反应后底部的沉淀收集，在0.05‑0.08MPa真空度下干燥24h，收集干燥后的样品，即得到磁性吸附剂；将吸附剂投加到含有机物或重金属离子的废水中，适用pH范围为4‑10；采用粉体投加；搅拌10‑30min后，放到磁场下进行分离。本方法制备的磁性吸附剂，制作成本价格为颗粒活性炭市场价的1/10，对水中重金属离子的吸附效果为颗粒活性炭的3.4倍；步骤九：磁性吸附剂的再生将磁分离的吸附剂，均匀分散到pH为2‑2.5的水溶液中，按体积比1/20加入质量分数为5％抗坏血酸或抗坏血酸钠水溶液；采用空气曝气，气水比为8‑10:1；混合0.5‑1h后，磁分离收集；按照步骤八对磁分离的吸附剂进行干燥处理；经过干燥后的吸附剂，最大饱和吸附容量可恢复到新制吸附剂的65‑80％。