一種二氧化錳污水處理材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化錳污水處理材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程的影響，極大的提升了人類生活水平，但隨之而來的是不同程度的環(huán)境污染。污水就是來源之一。我國目前的年排污量大約為350億m3，但城市的污水處理率僅為15.8%，而西方發(fā)達(dá)國家如美國早在1980年就已達(dá)到了70%。全國有大約超過80%的城市直接排放未經(jīng)任何處理的污水到附近的水體，這使得水污染加劇。尤其在全國2000多座縣城與19000多個(gè)鎮(zhèn)中，其污水的排放量約占全國總量的一半以上，但這些中小城鎮(zhèn)的污水處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均水平，污水的大量排放，從而造成了江、河、湖、海以及環(huán)境的嚴(yán)重污染，對(duì)人們的身體健康將造成非常大的傷害。如無機(jī)鹽汞污水將抑制人體中各種酶的活性，使細(xì)胞的正常功能發(fā)生障礙，同時(shí)在人體中將被全部吸收掉，無法進(jìn)行代謝排出體外。對(duì)于污水處理必須嚴(yán)格負(fù)責(zé)，才能很好的保護(hù)環(huán)境，節(jié)約水資源，防止水體污染。對(duì)于污水處理已經(jīng)成為全球性問題，因此需要開發(fā)一種高吸附容量、低成本、無二次污染的污水處理材料。
[0003]公開號(hào)為102060371A的專利公開了具體涉及一種用于污水處理復(fù)合材料，該材料由重量配比為28?48%的磁性多壁碳納米管、12?26%的菠蘿蛋白酶和28?50%的添加劑按以下方法制備得到:將磁性多壁碳納米管加入適量的水并使其在水中分散均勻，加入戊二醛制得含有活性酯基的磁性多壁碳納米管載體，然后加入到乙基[3-( 二甲胺基)丙基]碳二亞胺鹽酸鹽水溶液中，再加入含菠蘿蛋白酶的I3BS緩沖液和戊二醛進(jìn)行振蕩反應(yīng)，最后用蒸餾水洗滌，真空干燥后與添加劑混合即可，該發(fā)明操作復(fù)雜，成本較高，無法對(duì)重金屬離子去除。公開號(hào)為104445642A的專利公開了城市污水處理復(fù)合材料及制備方法和應(yīng)用，將稻谷殼、硅藻土、聚合氯化鋁、酵素菌按一定重量百分比制成，本發(fā)明需要培養(yǎng)微生物發(fā)酵，周期較長，成本較高，無法降解有機(jī)物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種二氧化錳污水處理材料及其制備方法，該污水處理材料是通過大孔樹脂與二氧化錳復(fù)合，再經(jīng)過擠出、塑壓得到一種高吸附容量、低成本、無二次污染的污水處理材料，其原料廉價(jià)易得，工藝操作簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的:
一種二氧化錳污水處理材料，其特征在于:由包括下列重量份的原料制成:
大孔樹脂5?10份，
二氧化猛40?50份，
硫酸卜3份，
潤濕劑I?2份，
分散劑I?2份， 膠黏劑I?3份；
其中所述的大孔樹脂為D-1Ol型大孔吸附樹脂、DA-201型大孔吸附樹脂、HPD-1OO型大孔吸附樹脂、H-103型大孔吸附樹脂中的至少一種;所述的潤濕劑為烷基硫酸鹽、磺酸鹽、月旨肪酸中的一種;所述的分散劑為氧化聚乙烯蠟、氧化聚丙烯蠟中的一種;所述的膠黏劑為丁苯橡膠、丁基橡膠中的一種。
[0006]其制備方法包括以下步驟:
(1)將5?10份的大孔樹脂加入到反應(yīng)攪拌器中先用95%的乙醇浸泡3~6分鐘，在反應(yīng)攪拌器轉(zhuǎn)速為100?120r/min條件下，再用鹽酸洗滌調(diào)節(jié)PH值為中性，攪拌5?lOmin，以此除去大孔樹脂表面以及孔道內(nèi)的雜質(zhì)，同時(shí)使孔道貫通；
(2)將40?50份二氧化錳，I?3份硫酸加入到氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下的反應(yīng)釜中，在110?120°C溫度條件，200?300r/min攪拌條件下反應(yīng)5?I Omin，最后水洗、烘干，并在粉碎機(jī)中粉碎至0.1-0.4μπι，得到改性二氧化錳；
(3)將步驟(2)所得的改性二氧化錳與步驟(I)處理后的大孔樹脂以及分散劑I?2份，加入到分散設(shè)備，使大孔樹脂與二氧化錳的界面充分接觸，并均勻分散，得到混合物；
(4)在混合攪拌機(jī)中加入步驟(3)所得到的混合物、潤濕劑I?2份，膠黏劑I?3份，在100?140°C溫度條件、600?800r/min攪拌條件下反應(yīng)5?1min;
(5)將步驟(4)所得到的產(chǎn)物經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)，通過熔融、混煉、切粒，再經(jīng)過溫度為170?180°C塑壓成片，得到一種二氧化錳污水處理材料。
[0007]上述步驟(2)所述的粉碎機(jī)為超音速氣流粉碎機(jī)，通過壓縮空氣，在超音速噴管中進(jìn)入流化床，物料在流化床粉碎機(jī)內(nèi)相互碰撞、摩擦以及氣流的強(qiáng)大沖擊使其粉碎。
[0008]上述步驟(5)中所述的雙螺桿擠出機(jī)，螺桿轉(zhuǎn)速為120?150r/min，各區(qū)溫度控制在:一區(qū) 160?170°C; 二區(qū) 180?220°C;三區(qū)210?240°C;四區(qū)230?250°C;五區(qū)220?170°C。。
[0009]本發(fā)明污水處理材料通過硫酸在高溫條件下對(duì)二氧化錳的處理，使其提高比表面積，增強(qiáng)二氧化錳表面活性吸附點(diǎn)以及還原性，將二氧化錳均勻負(fù)載于大孔樹脂的表面以及孔道內(nèi)，利用大孔樹脂以及二氧化錳對(duì)污水中有機(jī)物、重金屬離子強(qiáng)吸附性，使其對(duì)重金屬離子還原螯合以及有機(jī)物的降解作用，達(dá)到污水處理的效果，此外大孔樹脂的大孔徑、多孔化、空間網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，其特性表現(xiàn)出具有高吸附容量。
[0010]本發(fā)明具有以下的突出特點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明一種二氧化錳污水處理材料，將二氧化錳負(fù)載于大孔樹脂可有效還原螯合重金屬離子以及對(duì)有機(jī)物的降解作用。
[0011]2、本發(fā)明一種二氧化錳污水處理材料，利用大孔樹脂的多孔徑化，孔道貫通其具有高吸附容量。
[0012]3、本發(fā)明一種二氧化錳污水處理材料，制備工藝簡單，成本低，具有廣闊市場應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
(I)將5份的D-101型大孔樹脂加入到反應(yīng)攪拌器中先用95%的乙醇浸泡3分鐘，在反應(yīng)攪拌器轉(zhuǎn)速為100r/min條件下，再用鹽酸洗滌調(diào)節(jié)PH值為中性，攪拌5min，以此除去D-1Ol型大孔樹脂表面以及孔道內(nèi)的雜質(zhì)，同時(shí)使孔道貫通；
(2)將40份二氧化錳，I份硫酸加入到氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下的反應(yīng)釜中，在110°C溫度條件，200r/min攪拌條件下反應(yīng)5min，最后水洗、烘干，并在粉碎機(jī)中粉碎至0.Ιμπι，得到改性二氧化錳；
(3)將步驟(2)所得的改性二氧化錳與步驟(I)處理后的大孔樹脂以及氧化聚乙烯蠟I份，加入到分散設(shè)備，使D-101型大孔樹脂與二氧化錳的界面充分接觸，并均勻分散，得到混合物；
(4)在混合攪拌機(jī)中加入步驟(3)所得到的混合物、烷基硫酸鹽I份，丁苯橡膠I份，在100°C溫度條件、600r/min攪拌條件下反應(yīng)5min;
(5)將步驟(4)所得到的產(chǎn)物經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)，通過熔融、混煉、切粒，再經(jīng)過溫度為170°C塑壓成片，得到一種二氧化錳污水處理材料。
[0014]實(shí)施例2
(1)將6份的DA-201型大孔樹脂加入到反應(yīng)攪拌器中先用95%的乙醇浸泡4分鐘，在反應(yīng)攪拌器轉(zhuǎn)速為105r/min條件下，再用鹽酸洗滌調(diào)節(jié)PH值為中性，攪拌6min，以此除去DA-201 型大孔樹脂表面以及孔道內(nèi)的雜質(zhì) ，同時(shí)使孔道貫通；
(2)將42份二氧化錳，1.2份硫酸加入到氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下的反應(yīng)釜中，在115°C溫度條件，220r/min攪拌條件下反應(yīng)6min，最后水洗、烘干，并在粉碎機(jī)中粉碎至0.2μπι，得到改