本發(fā)明屬于凹凸棒加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)：
在印制板制造的退膜、顯影和網(wǎng)印等工序中會(huì)產(chǎn)生大量的干膜、濕膜和油墨的廢液和廢水，它含有大量的高分子聚合物、有機(jī)胺和堿，是一種高濃度的有機(jī)廢水，廢水為藍(lán)色，其化學(xué)需氧量（bod）值通常為5000-10000mg/l，有的高達(dá)20000mg/l，這類廢水約占印制板廢水總水量的5％左右。但對(duì)全部廢水的bod貢獻(xiàn)值達(dá)80％。根據(jù)國家的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水中的bod值必須<100mg/l。因此高濃度bod值廢水處理的好壞是印制板廠廢水是否達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。
凹凸棒土作為一種天然材料，具有原料廉價(jià)、資源豐富和比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，凹凸棒土具有特殊的纖維結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，使之具有許多特殊的物化及工藝性能。由于凹凸棒土具有較大的比表面積，使其具有較強(qiáng)的吸附作用，在相當(dāng)?shù)偷臐舛认驴梢孕纬筛哒扯鹊膽腋∫?，可用作膠體泥漿、懸浮劑、觸變劑以及粘結(jié)劑。但凹凸棒土粉末在水中存在不易沉淀、易于造成二次污染的問題，研究改進(jìn)凹凸棒土性質(zhì)已受領(lǐng)域技術(shù)人員的關(guān)注。
凹凸棒土是指以凹凸棒石為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒石為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征，在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換，幫晶體中含有不定量的na+、ca2+、fe3+、al3+，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。具有介于鏈狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間的中間結(jié)構(gòu)，沒交聯(lián)時(shí)強(qiáng)度低、易拉斷，且沒有彈性，吸附和粘結(jié)性低。
目前固體材料的改性方法主要是經(jīng)過表面活性劑對(duì)其進(jìn)行表面改性，使其表面電性發(fā)生變化，從而改變其吸附性能，但效果不明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法，本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有過濾吸附法處理高濃度bod時(shí)，使用活性炭做吸附劑吸收效率低的不足，通過用生物發(fā)酵法將凹凸棒進(jìn)行改性，并配合氧化鋁，制備成吸附劑，達(dá)到高效的處理bod的效果。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法，其特征在于，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法包括如下步驟：
（1）制備改性凹凸棒土：向厭氧發(fā)酵罐投入占其容積70-80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9-1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時(shí)加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/10-1/8，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進(jìn)行攪拌，發(fā)酵2-3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；取重量比為15-20:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋2-7天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下；
（2）向所述步驟（1）中的改性凹凸棒土加入所述氧化鋁，混合；
（3）向所述步驟（2）的混合物中加入所述交聯(lián)劑，混合均勻；
（4）將所述步驟（3）的混合物進(jìn)行熱處理，所述熱處理溫度為130-180℃，處理時(shí)間2-7h。
優(yōu)選地，所述高錳酸鉀氧化液包括如下重量份數(shù)的組分：高錳酸鉀鈉3-9份，蒸餾水13-20份。
優(yōu)選地，所述堆埋處理后的混合料中加入重量為其2-4倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%，浸泡12-16h，水洗至中性后抽濾。
優(yōu)選地，所述堆埋處理在地面上進(jìn)行堆積，混合物料堆置于通風(fēng)處，在20-30℃條件下堆埋2-7天。
優(yōu)選地，所述將混合物料投入堆埋坑內(nèi)進(jìn)行堆埋2-7天。
優(yōu)選地，所述堆埋坑內(nèi)鋪設(shè)一層防水襯底。
優(yōu)選地，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土70-80份、氧化鋁16-30份、交聯(lián)劑4-12份。
優(yōu)選地，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土73-78份、氧化鋁18-28份、交聯(lián)劑5-11份。
優(yōu)選地，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土75份、氧化鋁23份、交聯(lián)劑6份。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，成本低；
（2）本發(fā)明bod處理效果顯著，去除率高達(dá)85％以上，處理后的排放濃度低于現(xiàn)行的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
（3）本發(fā)明提供的利用生物發(fā)酵法對(duì)凹凸棒進(jìn)行改性的方法，以提供一種新型環(huán)保的凹凸棒改性方法，提高其吸附性，同時(shí)將污泥利用起來，實(shí)現(xiàn)資源再利用。
本發(fā)明的方案是利用微生物菌群對(duì)污泥進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵過程中產(chǎn)生有機(jī)酸和氫氣等氣體，使污泥體積膨脹，發(fā)酵后的污泥與凹凸棒黏土混合后堆埋，有機(jī)酸對(duì)凹凸棒黏土進(jìn)行酸化，使孔數(shù)目增加，比表面積增大；同時(shí)，凹凸棒土孔道中常含有碳酸鹽等雜質(zhì)，經(jīng)過有機(jī)酸的酸化，可除去分布于凹凸棒土孔道中的雜質(zhì)，使孔道疏通；凹凸棒土吸附性提高。另外堆肥后在80-120℃條件下干燥，使凹凸棒比表面積顯著增加，甚至達(dá)到350平方米每克。通過上述的發(fā)酵、酸化、干燥活化等處理后凹凸棒黏土的吸附性能優(yōu)越；
（4）本發(fā)明嗜熱菌ato7-1能夠分泌胞外蛋白酶和淀粉酶，生長(zhǎng)適宜溫度在45-70℃之間，適宜ph值為5.5-8.5，具有較好的污泥溶解效果。胞外蛋白酶首先解聚污泥膠團(tuán)，然后溶解細(xì)菌細(xì)胞壁，水解胞內(nèi)有機(jī)物；
（5）本發(fā)明控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，并開啟攪拌器進(jìn)行攪拌，發(fā)酵2-3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；將混合物料在20-30℃條件下堆埋2-7天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下。整個(gè)改性過程條件溫和，工藝簡(jiǎn)單，耗能少，對(duì)設(shè)備要求低。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法，其特征在于，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法包括如下步驟：
（1）制備改性凹凸棒土：向厭氧發(fā)酵罐投入占其容積80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時(shí)加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/8，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進(jìn)行攪拌，發(fā)酵2天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；取重量比為20:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋2天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下；
（2）向所述步驟（1）中的改性凹凸棒土加入所述氧化鋁，混合；
（3）向所述步驟（2）的混合物中加入所述交聯(lián)劑，混合均勻；
（4）將所述步驟（3）的混合物進(jìn)行熱處理，所述熱處理溫度為130-180℃，處理時(shí)間7h。
所述高錳酸鉀氧化液包括如下重量份數(shù)的組分：高錳酸鉀鈉9份，蒸餾水13份。
所述堆埋處理后的混合料中加入重量為其4倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，浸泡16h，水洗至中性后抽濾。
所述堆埋處理在地面上進(jìn)行堆積，混合物料堆置于通風(fēng)處，在20-30℃條件下堆埋7天。
所述堆埋坑內(nèi)鋪設(shè)一層防水襯底。
所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土80份、氧化鋁16份、交聯(lián)劑12份。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、氧化鋁、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑，將廢水預(yù)處理后由泵打入過濾器，廢水經(jīng)過濾處理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及懸浮物，過濾出水再進(jìn)入吸附劑吸附設(shè)備，通過吸附劑對(duì)有機(jī)物的吸附作用來降低廢水中的bod值，去除率高達(dá)88.6％，而同等條件下使用活性吸附，去除率高達(dá)73.5％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法，其特征在于，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法包括如下步驟：
（1）制備改性凹凸棒土：向厭氧發(fā)酵罐投入占其容積70%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時(shí)加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/10，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進(jìn)行攪拌，發(fā)酵2天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；取重量比為15:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋7天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下；
（2）向所述步驟（1）中的改性凹凸棒土加入所述氧化鋁，混合；
（3）向所述步驟（2）的混合物中加入所述交聯(lián)劑，混合均勻；
（4）將所述步驟（3）的混合物進(jìn)行熱處理，所述熱處理溫度為130-180℃，處理時(shí)間2h。
所述高錳酸鉀氧化液包括如下重量份數(shù)的組分：高錳酸鉀鈉3份，蒸餾水20份。
所述堆埋處理后的混合料中加入重量為其2倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，浸泡12h，水洗至中性后抽濾。
所述將混合物料投入堆埋坑內(nèi)進(jìn)行堆埋2天。
所述堆埋坑內(nèi)鋪設(shè)一層防水襯底。
所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土70份、氧化鋁30份、交聯(lián)劑4份。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、氧化鋁、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑，將廢水預(yù)處理后由泵打入過濾器，廢水經(jīng)過濾處理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及懸浮物，過濾出水再進(jìn)入吸附劑吸附設(shè)備，通過吸附劑對(duì)有機(jī)物的吸附作用來降低廢水中的bod值，去除率高達(dá)87.9％，而同等條件下使用活性吸附，去除率高達(dá)73.2％。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法，其特征在于，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法包括如下步驟：
（1）制備改性凹凸棒土：向厭氧發(fā)酵罐投入占其容積75%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/9的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時(shí)加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/9，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進(jìn)行攪拌，發(fā)酵3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；取重量比為17:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋3天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下；
（2）向所述步驟（1）中的改性凹凸棒土加入所述氧化鋁，混合；
（3）向所述步驟（2）的混合物中加入所述交聯(lián)劑，混合均勻；
（4）將所述步驟（3）的混合物進(jìn)行熱處理，所述熱處理溫度為130-180℃，處理時(shí)間3h。
所述高錳酸鉀氧化液包括如下重量份數(shù)的組分：高錳酸鉀鈉9份，蒸餾水13份。
所述堆埋處理后的混合料中加入重量為其2倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，浸泡12h，水洗至中性后抽濾。
所述堆埋處理在地面上進(jìn)行堆積，混合物料堆置于通風(fēng)處，在20-30℃條件下堆埋3天。
所述堆埋坑內(nèi)鋪設(shè)一層防水襯底。
所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土78份、氧化鋁18份、交聯(lián)劑11份。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、氧化鋁、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑，將廢水預(yù)處理后由泵打入過濾器，廢水經(jīng)過濾處理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及懸浮物，過濾出水再進(jìn)入吸附劑吸附設(shè)備，通過吸附劑對(duì)有機(jī)物的吸附作用來降低廢水中的bod值，去除率高達(dá)87.5％，而同等條件下使用活性吸附，去除率高達(dá)73.2％。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供的一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法，其特征在于，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法包括如下步驟：
（1）制備改性凹凸棒土：向厭氧發(fā)酵罐投入占其容積78%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時(shí)加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/8，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進(jìn)行攪拌，發(fā)酵3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；取重量比為19:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋6天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下；
（2）向所述步驟（1）中的改性凹凸棒土加入所述氧化鋁，混合；
（3）向所述步驟（2）的混合物中加入所述交聯(lián)劑，混合均勻；
（4）將所述步驟（3）的混合物進(jìn)行熱處理，所述熱處理溫度為130-180℃，處理時(shí)間4h。
所述高錳酸鉀氧化液包括如下重量份數(shù)的組分：高錳酸鉀鈉5份，蒸餾水17份。
所述堆埋處理后的混合料中加入重量為其3倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，浸泡15h，水洗至中性后抽濾。
所述將混合物料投入堆埋坑內(nèi)進(jìn)行堆埋7天。
所述堆埋坑內(nèi)鋪設(shè)一層防水襯底。
所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土73份、氧化鋁28份、交聯(lián)劑5份。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、氧化鋁、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑，將廢水預(yù)處理后由泵打入過濾器，廢水經(jīng)過濾處理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及懸浮物，過濾出水再進(jìn)入吸附劑吸附設(shè)備，通過吸附劑對(duì)有機(jī)物的吸附作用來降低廢水中的bod值，去除率高達(dá)89.3％，而同等條件下使用活性吸附，去除率高達(dá)73.7％。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供的一種去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法，其特征在于，所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑的制備方法包括如下步驟：
（1）制備改性凹凸棒土：向厭氧發(fā)酵罐投入占其容積80%的污泥原料，并加入污泥原料干重1/8的微生物菌群，所述的微生物菌群由嗜熱菌ato7-1、產(chǎn)氫菌（clostridiumbifermentans）、放線菌（actinomycete）組成，同時(shí)加入纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee），加入的纖維素酶（cellulase）和鏈霉蛋白酶（pronasee）的總重量為污泥原料干重的1/8，控制厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為50-60℃，調(diào)節(jié)ph值在5.6-6.8之間，并開啟攪拌器進(jìn)行攪拌，發(fā)酵3天，即得到發(fā)酵處理后的污泥；取重量比為20:1的凹凸棒黏土和步驟（1）中發(fā)酵處理后的污泥，混合并攪拌，得混合物料；將步驟（2）中混合物料在20-30℃條件下堆埋7天；將堆埋后的混合物料在80-120℃條件下干燥，使含水量在3%以下；
（2）向所述步驟（1）中的改性凹凸棒土加入所述氧化鋁，混合；
（3）向所述步驟（2）的混合物中加入所述交聯(lián)劑，混合均勻；
（4）將所述步驟（3）的混合物進(jìn)行熱處理，所述熱處理溫度為130-180℃，處理時(shí)間2-7h。
所述高錳酸鉀氧化液包括如下重量份數(shù)的組分：高錳酸鉀鈉5份，蒸餾水17份。
所述堆埋處理后的混合料中加入重量為其3倍的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，浸泡14h，水洗至中性后抽濾。
所述將混合物料投入堆埋坑內(nèi)進(jìn)行堆埋6天。
所述堆埋坑內(nèi)鋪設(shè)一層防水襯底。
所述去除廢水中bod的凹凸棒吸附劑包括如下重量份數(shù)的組分：改性凹凸棒土75份、氧化鋁23份、交聯(lián)劑6份。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將改性凹凸棒土、氧化鋁、交聯(lián)劑按重量比復(fù)配成吸附劑，將廢水預(yù)處理后由泵打入過濾器，廢水經(jīng)過濾處理后可除去大部分未溶解的高分子聚合物及懸浮物，過濾出水再進(jìn)入吸附劑吸附設(shè)備，通過吸附劑對(duì)有機(jī)物的吸附作用來降低廢水中的bod值，去除率高達(dá)88.2％，而同等條件下使用活性吸附，去除率高達(dá)73.5％。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。