本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體為一種污水處理劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，生活污水、工業(yè)廢水排放量急劇增加，這些污水中含有各種復(fù)雜的成分，包括重金屬離子，有毒染料，抗生素，食品添加劑等有機(jī)物，對(duì)自然環(huán)境和人類健康構(gòu)成了威脅，現(xiàn)有技術(shù)中有多種污水處理技術(shù)，如化學(xué)沉淀法、離子交換法、光催化法和吸附法等。

2、吸附法是通過促進(jìn)污染物在吸附劑表面的吸附來去除污染物，去除效率高，吸附劑再生能力強(qiáng)，但現(xiàn)有常規(guī)吸附劑存在吸附容量低、穩(wěn)定性差、功能單一、分離回收困難的問題；光催化技術(shù)可以將一些污染物有效地降解為二氧化碳和水等無毒的小分子，使得污水可以滿足沒有危害排放的要求；但是一些光催化劑比如納米二氧化鈦粒徑小，密度低，處理污水后不易從水中分離；磁分離技術(shù)作為一種新興的水處理技術(shù)出現(xiàn)在污水處理領(lǐng)域，磁性材料應(yīng)用于污水處理具有零耗能分離的優(yōu)勢(shì)；因此，將多種污水處理法結(jié)合起來，可以發(fā)揮每個(gè)方法特有的優(yōu)勢(shì)，提高污水處理的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種污水處理劑及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種污水處理劑，所述污水處理劑是由2,6-二氨基萘、1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝在改性多孔磁性陶粒表面聚合，再經(jīng)氫氧化鈉水解得到的。

4、作為優(yōu)化，所述改性多孔磁性陶粒是由丙烯酸甲酯在多孔磁性陶粒表面、孔隙內(nèi)聚合，丙烯酰胺在表面聚合得到的。

5、作為優(yōu)化，所述多孔磁性陶粒是由粘土、混合鐵鹽溶液混合，加入氫氧化鈉，再通過高溫煅燒得到的。

6、一種污水處理劑的制備方法，包括以下制備步驟：

7、(1)將粘土和純水按質(zhì)量比3:10混勻得到粘土分散液，將混合鐵鹽溶液、粘土分散液按質(zhì)量比1:(2-3)混合5-10min，加入混合鐵鹽溶液質(zhì)量3-4倍的10m的氫氧化鈉溶液，在100-200r/min轉(zhuǎn)速下攪拌60min后，制成粒徑為5mm的原料球，將原料球在267pa，90℃下干燥12h后，再置于馬弗爐中按升溫程序煅燒，得到多孔磁性陶粒；

8、(2)將多孔磁性陶粒浸沒于丙烯酸酯溶液中靜置30min再過濾，重復(fù)浸沒-過濾3-4次，在80℃下靜置2-3h，重新浸沒于丙烯酰胺溶液中靜置30min，過濾并在365nm的紫外燈下照射1-2h，燈源距離5cm，得到改性多孔磁性陶粒；

9、(3)將改性多孔磁性陶粒、2,6-二氨基萘、1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝、1,4-二氧六環(huán)混合，加入四(三苯基膦)鈀(0)，在120℃下回流反應(yīng)40-42h，冷卻至室溫后，過濾并加入至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的氫氧化鈉溶液中，在100℃下反應(yīng)5-6h，反應(yīng)結(jié)束后過濾并使用純水洗滌5-7次，在60℃下干燥12h，得到污水處理劑。

10、作為優(yōu)化，步驟(1)所述混合鐵鹽溶液的制備方法為：將六水合三氯化鐵、四水合二氯化鐵、純水按質(zhì)量比1:0.37:10攪拌混合10min得到混合鐵鹽溶液。

11、作為優(yōu)化，步驟(1)所述粘土粒度為500-700目。

12、作為優(yōu)化，步驟(1)所述升溫程序?yàn)樯郎刂?00℃煅燒1h，升溫至800℃煅燒1h，再升溫至950℃煅燒1h，升溫速度均為10℃/min。

13、作為優(yōu)化，步驟(2)所述丙烯酸酯溶液是由丙烯酸甲酯、熱引發(fā)劑、二甲基亞砜按質(zhì)量比1:0.02:20混合得到的；所述丙烯酰胺溶液是由丙烯酰胺、光引發(fā)劑、二甲基亞砜按質(zhì)量比1:0.02:20混合得到的；所述熱引發(fā)劑為偶氮二異丁腈；所述光引發(fā)劑為1-[4-(2-羥乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基丙酮。

14、作為優(yōu)化，步驟(3)所述改性多孔磁性陶粒、2,6-二氨基萘、1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝、1,4-二氧六環(huán)、四(三苯基膦)鈀(0)的質(zhì)量比為1:(0.6-0.8):(0.2-0.3):(20-30):(0.03-0.05)。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

16、本發(fā)明在制備污水處理劑時(shí)，首先，將粘土、混合鐵鹽溶液混合，在氫氧化鈉作用下共沉淀，再通過高溫煅燒制得多孔磁性陶粒；其次，通過熱引發(fā)丙烯酸甲酯在多孔磁性陶粒表面、孔隙內(nèi)聚合，通過光引發(fā)丙烯酰胺在多孔磁性陶粒表面聚合，制得改性多孔磁性陶粒；最后，將2,6-二氨基萘、1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝在改性多孔磁性陶粒表面聚合，再經(jīng)堿水解得到污水處理劑。

17、首先，將粘土、混合鐵鹽溶液混合，在氫氧化鈉作用下共沉淀，再通過高溫煅燒制得多孔磁性陶粒；粘土、混合鐵鹽溶液混合，在氫氧化鈉作用下共沉淀，可以使生成的磁性四氧化三鐵粒子均勻地分散在粘土中，避免團(tuán)聚，從而賦予污水處理劑磁性，有利于污染物的分離；粘土制成陶粒后，其比表面積顯著增加，內(nèi)部可以形成豐富的多孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于污水中的有害物質(zhì)與陶粒表面充分接觸，從而提高吸附效率；

18、其次，通過熱引發(fā)丙烯酸甲酯在多孔磁性陶粒表面、孔隙內(nèi)聚合，通過光引發(fā)丙烯酰胺在多孔磁性陶粒表面聚合，制得改性多孔磁性陶粒；多孔磁性陶粒在含有熱引發(fā)劑的丙烯酸酯溶液中浸沒，其表面、空隙內(nèi)都帶有丙烯酸酯單體，高溫引發(fā)丙烯酸酯單體在表面和孔隙內(nèi)的聚合，在后續(xù)的氫氧化鈉水解過程中，丙烯酸甲酯水解成羧基，可以吸引污水中帶有正電荷的污染物；將多孔磁性陶粒再次浸沒于含有光引發(fā)劑的丙烯酸酰胺溶液，在光照條件下，只有陶粒表面的丙烯酰胺單體會(huì)參與聚合，在多孔磁性陶粒的表面形成側(cè)鏈含有酰胺聚丙烯酰胺類聚合物，該聚合物作為一種高分子聚合物，其分子鏈可以與水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和有機(jī)污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理吸附作用，從而提高污水處理劑的吸附性能。

19、最后，將2,6-二氨基萘、1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝在改性多孔磁性陶粒表面聚合，再經(jīng)堿水解得到污水處理劑；2,6-二氨基萘通過和1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝上的醛基發(fā)生席夫堿反應(yīng)在多孔磁性陶粒表面生成芘基共軛聚合物，席夫堿對(duì)金屬具有良好的絡(luò)合作用，可以吸附污水中的金屬離子，共軛聚合物因?yàn)榫哂休^多的離域π電子而具有較好的光吸收能力，芘基共軛聚合物較大的共軛面積不僅有利于離域π電子在層間自由傳輸，提升光催化降解反應(yīng)的效率，還可以吸附一些同樣具有π共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)污染物，比如有機(jī)染料等，從而提高污水處理劑的光催化降解性能和吸附性能。

技術(shù)特征：

1.一種污水處理劑，其特征在于，所述污水處理劑是由2,6-二氨基萘、1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝在改性多孔磁性陶粒表面聚合，再經(jīng)氫氧化鈉水解得到的；

2.一種污水處理劑的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污水處理劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述混合鐵鹽溶液的制備方法為：將六水合三氯化鐵、四水合二氯化鐵、純水按質(zhì)量比1:0.37:10攪拌混合10min得到混合鐵鹽溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污水處理劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述粘土粒度為500-700目。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污水處理劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述升溫程序?yàn)樯郎刂?00℃煅燒1h，升溫至800℃煅燒1h，再升溫至950℃煅燒1h，升溫速度均為10℃/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污水處理劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述丙烯酸酯溶液是由丙烯酸甲酯、熱引發(fā)劑、二甲基亞砜按質(zhì)量比1:0.02:20混合得到的；所述丙烯酰胺溶液是由丙烯酰胺、光引發(fā)劑、二甲基亞砜按質(zhì)量比1:0.02:20混合得到的；所述熱引發(fā)劑為偶氮二異丁腈；所述光引發(fā)劑為1-[4-(2-羥乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基丙酮。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污水處理劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述改性多孔磁性陶粒、2,6-二氨基萘、1,3,6,8-四(4-甲醛基苯基)苝、1,4-二氧六環(huán)、四(三苯基膦)鈀(0)的質(zhì)量比為1:(0.6-0.8):(0.2-0.3):(20-30):(0.03-0.05)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種污水處理劑及其制備方法，涉及污水處理領(lǐng)域。本發(fā)明在制備污水處理劑時(shí)，首先，將粘土、混合鐵鹽溶液混合，在氫氧化鈉作用下共沉淀，再通過高溫煅燒制得多孔磁性陶粒；其次，通過熱引發(fā)丙烯酸甲酯在多孔磁性陶粒表面、孔隙內(nèi)聚合，通過光引發(fā)丙烯酰胺在多孔磁性陶粒表面聚合，制得改性多孔磁性陶粒；最后，將2,6?二氨基萘、1,3,6,8?四(4?甲醛基苯基)苝在改性多孔磁性陶粒表面聚合，再經(jīng)堿水解得到污水處理劑。本發(fā)明制備的污水處理劑具有良好的吸附性能和光催化降解性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張少偉,王瑩,姜全,賈會(huì)靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中瑞環(huán)保股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26