專(zhuān)利名稱(chēng)：鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑及其制備方法
鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)處理劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對(duì)廢水具有光催化降解性和凝聚作用，使廢水中的有機(jī)污染物直接轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、無(wú)害的C02、 H20和無(wú)機(jī)物的鈦 白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑及其制備方法。背景技術(shù)：
染料廢水中含有苯環(huán)、氨基、偶氮基團(tuán)類(lèi)有機(jī)物等致癌物質(zhì)，含有表面活 性劑的廢水容易產(chǎn)生異味和泡沫，而且會(huì)影響廢水的可生化性，非離子型和陽(yáng) 離子型表面活性劑很難生物降解，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生有毒或者不能溶解的中間體， 常規(guī)方法處理效率很低，有返色和COD降不下來(lái)等問(wèn)題，甚至產(chǎn)生二次污染。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種對(duì)廢水具有光催化降解性 和凝聚作用，使廢水中的有機(jī)污染物直接轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、無(wú)害的C02、 H20和無(wú)機(jī) 物的鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑及其制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑，其主要原料及其重量比是含硫酸氧鈦的酸解廢渣25 35，硫 酸亞鐵70 90、過(guò)氧化氫5 15、鈣鎂粉4 8、廢酸5 15、燒堿]. 3。一種鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑的制備方法是，將含有硫酸氧鈦 的酸解廢渣，按上述原料的重量比，先后分別加入燒堿、過(guò)氧化氫、廢酸和l丐鎂粉，使含有硫酸氧鈦的酸解廢渣經(jīng)中和、水解、酸化后，生產(chǎn)納米鈦白；所加的亞鐵和酸解廢渣中的鐵，經(jīng)100 20(TC的溫度下脫水后，在400 500'C高 溫下進(jìn)行氧化，然后經(jīng)自然冷卻、調(diào)聚、陳化，生成聚合硫酸亞鐵。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)納米Ti02使廢水中的有機(jī)污染物迅速降解，直 接轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、無(wú)害的C02、 H20和無(wú)機(jī)物，在不改變?cè)形鬯膒H值情況下， 凝聚速度快，礬花大，沉降迅速，具有脫色、除菌、除放射性元素、除重金屬 離子、降低COD及BOD功能，本發(fā)明投藥量少，適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)各種污水處理 都能獲得良好的結(jié)果。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明硫酸氧鈦的英文名titangl sulfare，分子式是TiOS04.2H20，分子量是195.9。一種鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑，所采用的主要原料及其重量比 是含有30% (重量百分比)硫酸氧鈦的酸解廢渣30，硫酸亞鐵80、過(guò)氧化氫 10、鈣鎂粉6、廢酸IO、燒堿l，燒堿可用銨水代替。一種鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑的制備方法是，將含有硫酸氧鈦 的酸解廢渣，按上述原料的重量比，先后分別加入燒堿、過(guò)氧化氫、廢酸和鈣 鎂粉，使含有硫酸氧鈦的酸解廢渣經(jīng)中和、水解、酸化后，生產(chǎn)納米鈦白；所 加的亞鐵和酸解廢渣中的鐵，經(jīng)100 200。C的溫度下脫水后，在400 50(TC高 溫下進(jìn)行氧化，然后經(jīng)自然冷卻、調(diào)聚、陳化，生成聚合硫酸亞鐵。本發(fā)明是利用廢渣中的硫酸氧鈦和鐵，在生產(chǎn)聚鐵的同時(shí)，所使用的添加 劑和流程有利于硫酸氧鈦生成納米鈦白，高溫氧化的溫度，適應(yīng)納米鈦白的結(jié) 晶，這樣在硫酸亞鐵生產(chǎn)聚鐵的同時(shí)又生產(chǎn)了納米鈦白，即本產(chǎn)品即具有納米 鈦白治理廢水的能力又具有聚鐵的作用，形成一種高效多功能治理污水的無(wú)機(jī) 物。納米鈦白具有較高的光催化氧化能力，其禁帶寬度為Eg二3.2ev相當(dāng)于波長(zhǎng) 387nm光的能量，這正好處于紫外區(qū)，所以，用二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋趸磻?yīng)需 要的紫外光源，在紫外線(xiàn)作用下，它的價(jià)帶上電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，而在價(jià)帶上 產(chǎn)生空穴，形成自由電子空穴對(duì)，即在紫外線(xiàn)的照射下，能夠自行分解出自由 移動(dòng)的帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，形成電子空穴對(duì)， 而吸附溶解在Ti02表面的氧俘獲電子形成02—空穴則將吸收在Ti02表面的0H—和 H20氧化成H0;生成的原子氧和氫氧自由基有很強(qiáng)的化學(xué)活性，特別是原子氧能 與多數(shù)有機(jī)物反應(yīng)，使有機(jī)物被氧化分解，最終分解為C02、 H20和無(wú)機(jī)物。利用納米Ti20光催化除污已成為治理環(huán)境最有發(fā)展前途的方法之一，納米 鈦白光催化降解有機(jī)物廢水具有巨大的比表面積，因而具有與廢水中有機(jī)污染 物更充分的接觸，可將有機(jī)物極大限度地吸附在它的粒子表面，同時(shí)具有更強(qiáng) 的紫外線(xiàn)吸收能力，因而具有更強(qiáng)的光催化粒子降解能力，可快速將吸附在其 表面的有機(jī)物分解掉。而同時(shí)，同等條件下生成的聚合硫酸鐵，水解后可產(chǎn)多 種高價(jià)和多核的絡(luò)離子，對(duì)水中懸浮膠體顆粒進(jìn)行電性中和，降低電位，促使 粒子相互凝聚，同時(shí)產(chǎn)生吸附、架橋多聯(lián)作用，具有良好的脫水性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前已發(fā)現(xiàn)3000多種難降解的有機(jī)物可以在紫外線(xiàn)照射下，通過(guò)納 米Ti02迅速降解，特別是當(dāng)水中有機(jī)污染物濃度較高或其他方法很難降解時(shí)， 這種技術(shù)有著更明顯的優(yōu)勢(shì)。對(duì)鐵紅廢水處理藥劑實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果比較-
一、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 選取有代表性的三種水處理藥劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，藥劑分別為七水硫酸亞鐵、 堿式氯鋁及本發(fā)明所述鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑。2、 對(duì)三種水處理藥劑分別稱(chēng)取10g，溶于200ml水中，配制成5°/。的水溶液。3、 各取300ml鐵紅廢水于燒杯中，對(duì)三種水處理藥劑均按萬(wàn)分之一的劑量 進(jìn)行投加，并對(duì)投加七水硫酸亞鐵和鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑水樣 滴入NaOH溶液，調(diào)整兩水樣中pH值至8左右，然后對(duì)三個(gè)水樣進(jìn)行強(qiáng)力攪拌 后，靜沉半小時(shí)。4、 對(duì)三種水處理藥劑按萬(wàn)分之一點(diǎn)五投加進(jìn)行上述重復(fù)實(shí)驗(yàn)。二、 實(shí)驗(yàn)效果1、 三種藥劑按萬(wàn)分之一點(diǎn)五劑量投加比按萬(wàn)分之一劑量投加水質(zhì)效果要好。2、 投加堿式氯化鋁水樣絮凝體較細(xì)、不易沉淀，處理后的水質(zhì)比另兩個(gè)水 樣的水質(zhì)差。3、 采有七水硫酸亞鐵及鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑兩種藥劑處理 后的水樣水質(zhì)效果均較好，絮凝體較大、易沉淀，污泥量較少(均小于5%)，但 采用七水硫酸亞鐵的水樣上清液尚帶黃色，而采用鈦白酸解廢渣改性高效多功 能脫色劑的水樣上清液較清，不帶顏色，效果比采用七水硫酸亞鐵的效果更好。三、 結(jié)果1、 在鐵紅廢水處理實(shí)驗(yàn)選定的三種藥劑中，采用鈦白酸解廢渣改性高效多 功能脫色劑的處理效果最好，水質(zhì)最清，在采用萬(wàn)分之一點(diǎn)五投加量，pH值控 制在8左右的條件下可取得很好的實(shí)驗(yàn)效果。2、 在工程實(shí)踐運(yùn)用中，應(yīng)根據(jù)具體水質(zhì)和工況來(lái)確定最佳投加量。
權(quán)利要求
1、一種鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑，其特征是其主要原料及其重量比是含硫酸氧鈦的酸解廢渣25～35，硫酸亞鐵70～90、過(guò)氧化氫5～15、鈣鎂粉4～8、廢酸5～15、燒堿1～3。
2、 一種鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑的制備方法，其特征是將含 有硫酸氧鈦的酸解廢渣，按上述原料的重量比，先后分別加入燒堿、過(guò)氧化氫、 廢酸和鈣鎂粉，使含有硫酸氧鈦的酸解廢渣經(jīng)中和、水解、酸化后，生產(chǎn)納米 鈦白；所加的亞鐵和酸解廢渣中的鐵，經(jīng)100 20(TC的溫度下脫水后，在400 50(TC高溫下進(jìn)行氧化，然后經(jīng)自然冷卻、調(diào)聚、陳化，生成聚合硫酸亞鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鈦白酸解廢渣改性高效多功能脫色劑及其制備方法，將含有硫酸氧鈦的酸解廢渣，按各原料的重量比，先后分別加入燒堿、過(guò)氧化氫、廢酸和鈣鎂粉，使含有硫酸氧鈦的酸解廢渣經(jīng)中和、水解、酸化后，生產(chǎn)納米鈦白；所加的亞鐵和酸解廢渣中的鐵，經(jīng)100～200℃的溫度下脫水后，在400～500℃高溫下進(jìn)行氧化，然后經(jīng)自然冷卻、調(diào)聚、陳化，生成聚合硫酸亞鐵。通過(guò)納米TiO₂使廢水中的有機(jī)污染物迅速降解，直接轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、無(wú)害的CO₂、H₂O和無(wú)機(jī)物，在不改變?cè)形鬯膒H值情況下，凝聚速度快，礬花大，沉降迅速，具有脫色、除菌、除放射性元素、除重金屬離子、降低COD及BOD功能，本發(fā)明投藥量少，適應(yīng)能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)C02F1/50GK101391830SQ20081021852
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者朱文新 申請(qǐng)人:朱文新