【
技術領域：
】本發(fā)明涉及凈水
技術領域：
，具體涉及一種可回收凈水劑及其制備方法。
背景技術：
：凈水劑是指通過物理或者化學反應去除污水中的污染物的一類物質。目前常用到的凈水劑有聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁、聚丙烯酰胺、硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的重金屬廢水是對水體污染最嚴重和對人類危害最大的廢水之一。如果用含有重金屬離子的污泥和廢水作為肥料和灌溉農(nóng)田，會使土壤受污染，造成農(nóng)作物中及進入水體后造成水生生物中重金屬離子的富集，通過食物鏈對人體產(chǎn)生嚴重危害。廢水中的重金屬是各種常用水處理方法不能分解破壞的，而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理化學狀態(tài)。水污染的另一個污染源是生活污水，生活污水中有大量的含氮、磷、碳等元素的有機物，使水體富營養(yǎng)化，導致水體缺氧發(fā)臭，水中生物死亡甚至滅絕，惡性循環(huán)。日趨加劇的水污染，已對人類的生存安全構成重大威脅，成為人類健康、經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大障礙。而目前的大部分凈水劑難以將污水中的廢物再回收利用。可見，水污染不僅制約了經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，又造成了資源流失，因此，研究一種既能夠有效吸附水中重金屬離子和有機物，以達到凈水目的，又能將將污染物中的重金屬離子和有機物回收利用的凈水劑以滿足可持續(xù)發(fā)展的需求，具有很好的發(fā)展前景。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種可回收凈水劑及其制備方法，本發(fā)明通過在凈水劑中加入改性稻桿粉、高溫活性竹炭和脫脂花生殼粉解決上述問題，改性稻桿粉、高溫活性竹炭和脫脂花生殼粉通過物理吸附可以有效地吸附污水中的重金屬離子和有機物，改善水質，降低水中的污染物質。其中改性稻桿粉可以有效的吸附水中的重金屬離子，高溫活性竹炭、脫脂花生殼粉能夠吸附水中的不溶性油脂及各種有機物，能夠顯著降低水中的有機物，去除水中臭味。另外，本發(fā)明還引入水泥和熟石膏，將凈水劑粘結在一起，方便回收凈水劑將凈水劑所吸附的重金屬離子和有機物脫附后加以利用。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種可回收凈水劑，按重量份數(shù)計，包括以下原料：10～18份改性稻桿粉、7～15份脫脂花生殼粉、8～15份高溫活性竹炭粉、7～12份白土粉、5～8份氧化鋁粉、8～13份沸石粉、9～16份煤灰粉、5～8份酒石酸、4～9份熟石膏粉、8～10份發(fā)泡水泥和80～100份水。在本發(fā)明中，作為進一步說明，所述的改性稻桿粉由下述方法制備：按重量份數(shù)計，取8～15份稻桿放在質量分數(shù)為10％硝酸溶液浸泡30min后，將稻桿取出并放入60℃干燥箱中烘干，接著用粉碎機將稻桿粉碎過60～80目篩，得到稻桿粉，然后取3～5份分析純乙二胺、30～40份質量分數(shù)為5％的草酸溶液和稻桿粉充分混合后，在100～150r/min的攪拌速度下浸泡30min,然后加入5～8份分析純雙氧水混合均勻，在100～150r/min的攪拌速度下反應15～30min后，用100目的濾布將濾渣濾出，最后將濾渣放進60℃干燥箱中烘干后得到改性稻桿粉。在本發(fā)明中，作為進一步說明，所述的脫脂花生殼粉由下述方法制備：將花生殼和質量分數(shù)為10％的氫氧化鈉溶液按重量比1:5混合，在100℃下加熱煮沸10～15min，冷卻后將花生殼取出并用清水洗滌干凈，得到脫脂花生殼，最后將脫脂花生殼放進60℃干燥箱中烘干，粉碎并過60～80目篩，得到脫脂花生殼粉。在本發(fā)明中，作為進一步說明，所述的高溫活性炭粉由以下方法制備：將竹子切割成10×4cm的竹片后，放入密封炭化爐中在300～450℃下干餾碳化，完全碳化后取出用球磨機研磨并過100目篩，得到竹炭粉，然后用質量分為10％的硫酸溶液將竹炭粉中可溶物洗滌干凈后，用120目大小濾網(wǎng)將濾渣濾出并烘干，最后將烘干的濾渣放進1800～2000℃的高溫活化爐進行活化，得到高溫活性竹炭粉。在本發(fā)明中，作為進一步說明，所述的白土粉為酸性白土粉。在本發(fā)明中，作為進一步說明，所述的氧化鋁粉為γ型氧化鋁粉。在本發(fā)明中，作為進一步說明，所述的一種可回收凈水劑的制備方法：按照原料配方中各材料的重量份數(shù)稱取材料，先將酒石酸溶于水中，然后加入脫脂花生殼粉以100rmin的攪拌速度攪拌3～5min，浸泡1h,加入高溫活性竹炭粉、白土粉、氧化鋁粉、沸石粉、煤灰粉和水泥，用2000～3000r/min的攪拌速度快速攪拌1min,然后加入熟石膏粉，用2000～3000r/min的攪拌速度繼續(xù)快速攪拌2min得到混合漿液，將混合漿液注入0.5×0.5mm規(guī)格的模具中，40min后卸下模具放進在60℃干燥箱中烘干即可。部分原料的功能介紹如下：改性稻桿粉，經(jīng)過改性的稻桿粉，在本發(fā)明中改性稻桿粉的作用是吸附劑，用于吸附水中的重金屬離子。高溫活性竹炭粉，在本發(fā)明中高溫活性竹炭粉的作用是吸附懸浮物，去除臭味。脫脂花生殼粉，在本發(fā)明中脫脂花生殼粉的作用主要是和白土作用吸附水中的油脂等不溶于水的有機物，降低水中的碳含量。酸性白土，又稱天然漂白土，即天然產(chǎn)出的本身就具有漂白性能的白土，在本發(fā)明中酸性白土粉的作用是吸附水中的油性物質。γ型氧化鋁粉，氧化鋁同質異晶體中的一種，在本發(fā)明中γ型氧化鋁粉的作用是作為吸附劑，和煤灰、沸石粉等物質形成多樣式吸附劑。沸石粉，在本發(fā)明中沸石粉首先是作為一種強力吸附劑，吸收水中的氨氮，其次是作為一種分子篩催化劑，能夠使水中陽離子快速從水中脫附。煤灰粉，在本發(fā)明中煤灰粉的作用是凈水，主要是吸附小顆粒的懸浮物。酒石酸，在本發(fā)明中酒石酸的作用是作為絡合劑，用來絡合水中的重金屬離子。熟石膏，是生石膏加熱到150℃脫水形成的，在本發(fā)明中熟石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥凝固時間，提前水泥快速凝固，加快生產(chǎn)效率。水泥，在本發(fā)明中水泥的主要作用是膠黏劑，用于把凈水劑中的成分固定在一起便于回收利用。本發(fā)明具有以下有益效果：1.本發(fā)明的一種可回收凈水劑能夠有效吸附廢水中的重金屬離子和油性有機物，經(jīng)過本發(fā)明的一種可回收凈水劑處理后的廢水中重金屬離子的比率明顯降低，油性有機物含量也顯著下降。本發(fā)明的一種可回收凈水劑中通過引入改性稻桿粉用來吸附廢水中的重金屬離子，改性稻桿粉由普通稻桿粉在硝酸的氧化作用下將稻桿粉中的纖維素的醇羥基氧化為羧基和羰基，再在雙氧水的氧化作用下使乙二胺中的胺基和稻桿中的醇羥基氧化基礎上形成的羧基、草酸中的羧基發(fā)生?；磻甚０?，酰胺在能夠強力去除水中的懸浮顆粒和重金屬離子，另外本發(fā)明的可回收凈水劑還引進了改性脫脂花生殼，利用脫脂花生殼對油性有機物的強吸附作用去除廢水中的油性有機物，通過改性稻桿粉和脫脂花生殼份的共同作用，各擅其功，相輔相成，達到去除廢水中重金屬離子和油性有機物，凈化水質的作用。2.本發(fā)明的通過使用發(fā)泡水泥將有凈水功能的物質結合成塊，制備成不溶于水的可回收凈水劑，也便于將吸附在凈水劑中的重金屬和油性有機物富集利用，做到處理污染的同時減少資源浪費?！揪唧w實施方式】實施例1：1.準備：改性稻桿粉的制備：按重量份數(shù)計，取8份稻桿放在質量分數(shù)為10％硝酸溶液浸泡30min后，將稻桿取出并放入60℃干燥箱中烘干，接著用粉碎機將稻桿粉碎過60目篩，得到稻桿粉，然后取3份分析純乙二胺、30份質量分數(shù)為5％的草酸溶液和稻桿粉充分混合后，在100r/min的攪拌速度下浸泡30min,然后加入5份分析純雙氧水混合均勻，在100r/min的攪拌速度下反應15min后，用100目的濾布將濾渣濾出，最后將濾渣放進60℃干燥箱中烘干后得到改性稻桿粉。脫脂花生殼粉的制備：將花生殼和質量分數(shù)為10％的氫氧化鈉溶液按重量比1:5混合，在100℃下加熱煮沸10min，冷卻后將花生殼取出并用清水洗滌干凈，得到脫脂花生殼，最后將脫脂花生殼放進60℃干燥箱中烘干，粉碎并過60目篩，得到脫脂花生殼粉。高溫活性炭粉的制備：將竹子切割成10×4cm的竹片后，放入密封炭化爐中在300℃下干餾碳化，完全碳化后取出用球磨機研磨并過100目篩，得到竹炭粉，然后用質量分為10％的硫酸溶液將竹炭粉中可溶物洗滌干凈后，用120目大小濾網(wǎng)將濾渣濾出并烘干，最后將烘干的濾渣放進1800℃的高溫活化爐進行活化，得到高溫活性竹炭粉。將上述前期制備而得的物質用于下述制備方法上。2.一種可回收凈水劑的制備：按重量份數(shù)計，先將5份酒石酸溶于80份水中，然后加入7份脫脂花生殼粉并以100rmin的攪拌速度攪拌3min，浸泡1h,加入10份改性稻桿粉、8份高溫活性竹炭粉、7份酸性白土粉、5份γ型氧化鋁粉、8份沸石粉、9份煤灰粉和8份發(fā)泡水泥用2000r/min的攪拌速度快速攪拌1min,然后加入4份熟石膏粉，用2000r/min的攪拌速度繼續(xù)快速攪拌2min得到混合漿液，將混合漿液注入0.5×0.5mm規(guī)格的模具中，40min后卸下模具放進在60℃干燥箱中烘干即可。實施例2：1.準備：改性稻桿粉的制備：按重量份數(shù)計，按重量份數(shù)計，取15份稻桿放在質量分數(shù)為10％硝酸溶液浸泡30min后，將稻桿取出并放入60℃干燥箱中烘干，接著用粉碎機將稻桿粉碎過60目篩，得到稻桿粉，然后取5份分析純乙二胺、40份質量分數(shù)為5％的草酸溶液和稻桿粉充分混合后，在150r/min的攪拌速度下浸泡30min,然后加入8份分析純雙氧水混合均勻，在150r/min的攪拌速度下反應30min后，用100目的濾布將濾渣濾出，最后濾渣放進60℃干燥箱中烘干后得到改性稻桿粉。脫脂花生殼粉的制備：將花生殼和質量分數(shù)為10％的氫氧化鈉溶液按重量比1:5混合，在100℃下加熱煮沸15min，冷卻后將花生殼取出并用清水洗滌干凈，得到脫脂花生殼，最后將脫脂花生殼放進60℃干燥箱中烘干，粉碎并過80目篩，得到脫脂花生殼粉。高溫活性炭粉的制備：將竹子切割成10×4cm的竹片后，放入密封炭化爐中在450℃下干餾碳化，完全碳化后取出用球磨機研磨并過100目篩，得到竹炭粉，然后用質量分為10％的硫酸溶液將竹炭粉中可溶物洗滌干凈后，用120目大小濾網(wǎng)將濾渣濾出并烘干，最后將烘干的濾渣放進2000℃的高溫活化爐進行活化，得到高溫活性竹炭粉。將上述前期制備而得的物質用于下述制備方法上。2.一種可回收凈水劑的制備：按重量份數(shù)計，先將8份酒石酸溶于100份水中，然后加入15份脫脂花生殼粉并以100rmin的攪拌速度攪拌5min，浸泡1h,加入18份改性稻桿粉、15份高溫活性竹炭粉、12份酸性白土粉、8份γ型氧化鋁粉、13份沸石粉、16份煤灰粉和10份發(fā)泡水泥用3000r/min的攪拌速度快速攪拌1min,然后加入9份熟石膏粉，用3000r/min的攪拌速度繼續(xù)快速攪拌2min得到混合漿液，將混合漿液注入0.5×0.5mm規(guī)格的模具中，40min后卸下模具放進在60℃干燥箱中烘干即可。實施例3：1.準備：改性稻桿粉的制備：按重量份數(shù)計，取11.5份稻桿放在質量分數(shù)為10％硝酸溶液浸泡30min后，將稻桿取出并放入60℃干燥箱中烘干，接著用粉碎機將稻桿粉碎過70目篩，得到稻桿粉，然后取4份分析純乙二胺、35份質量分數(shù)為5％的草酸溶液和稻桿粉充分混合后，在125r/min的攪拌速度下浸泡30min,然后加入6.5份分析純雙氧水混合均勻，在125r/min的攪拌速度下反應22.5min后，用100目的濾布將濾渣濾出，最后將濾渣放進60℃干燥箱中烘干后得到改性稻桿粉。脫脂花生殼粉的制備：將花生殼和質量分數(shù)為10％的氫氧化鈉溶液按重量比1:5混合，在100℃下加熱煮沸12.5min，冷卻后將花生殼取出并用清水洗滌干凈，得到脫脂花生殼，最后將脫脂花生殼放進60℃干燥箱中烘干，粉碎并過70目篩，得到脫脂花生殼粉。高溫活性炭粉的制備：將竹子切割成10×4cm的竹片后，放入密封炭化爐中在375℃下干餾碳化，完全碳化后取出用球磨機研磨并過100目篩，得到竹炭粉，然后用質量分為10％的硫酸溶液將竹炭粉中可溶物洗滌干凈后，用120目大小濾網(wǎng)將濾渣濾出并烘干，最后將烘干的濾渣放進1900℃的高溫活化爐進行活化，得到高溫活性竹炭粉。將上述前期制備而得的物質用于下述制備方法上。2.一種可回收凈水劑的制備：按重量份數(shù)計，先將6.5份酒石酸溶于90份水中，然后加入11份脫脂花生殼粉并以100rmin的攪拌速度攪拌4min，浸泡1h,加入14份改性稻桿粉、11.5份高溫活性竹炭粉、9.5份酸性白土粉、6.5份γ型氧化鋁粉、10.5份沸石粉、12.5份煤灰粉和9份發(fā)泡水泥用2500r/min的攪拌速度快速攪拌1min,然后加入6.5份熟石膏粉，用2500r/min的攪拌速度繼續(xù)快速攪拌2min得到混合漿液，將混合漿液注入0.5×0.5mm規(guī)格的模具中，40min后卸下模具放進在60℃干燥箱中烘干即可。實施例4：1.準備：改性稻桿粉的制備：按重量份數(shù)計，取10份稻桿放在質量分數(shù)為10％硝酸溶液浸泡30min后，將稻桿取出并放入60℃干燥箱中烘干，接著用粉碎機將稻桿粉碎過65目篩，得到稻桿粉，然后取3.5份分析純乙二胺、32.5份質量分數(shù)為5％的草酸溶液和稻桿粉充分混合后，在113r/min的攪拌速度下浸泡30min,然后加入6份分析純雙氧水混合均勻，在113r/min的攪拌速度下反應19min后，用100目的濾布將濾渣濾出，最后將濾渣放進60℃干燥箱中烘干后得到改性稻桿粉。脫脂花生殼粉的制備：將花生殼和質量分數(shù)為10％的氫氧化鈉溶液按重量比1:5混合，在100℃下加熱煮沸11min，冷卻后將花生殼取出并用清水洗滌干凈，得到脫脂花生殼，最后將脫脂花生殼放進60℃干燥箱中烘干，粉碎并過65目篩，得到脫脂花生殼粉。高溫活性炭粉的制備：將竹子切割成10×4cm的竹片后，放入密封炭化爐中在338℃下干餾碳化，完全碳化后取出用球磨機研磨并過100目篩，得到竹炭粉，然后用質量分為10％的硫酸溶液將竹炭粉中可溶物洗滌干凈后，用120目大小濾網(wǎng)將濾渣濾出并烘干，最后將烘干的濾渣放進1850℃的高溫活化爐進行活化，得到高溫活性竹炭粉。將上述前期制備而得的物質用于下述制備方法上。2.一種可回收凈水劑的制備：按重量份數(shù)計，先將6份酒石酸溶于85份水中，然后加入9份脫脂花生殼粉并以100rmin的攪拌速度攪拌3.5min，浸泡1h,加入12份改性稻桿粉、10份高溫活性竹炭粉、8份酸性白土粉、6份γ型氧化鋁粉、9份沸石粉、11份煤灰粉和8.5份發(fā)泡水泥用2250r/min的攪拌速度快速攪拌1min,然后加入5份熟石膏粉，用2250r/min的攪拌速度繼續(xù)快速攪拌2min得到混合漿液，將混合漿液注入0.5×0.5mm規(guī)格的模具中，40min后卸下模具放進在60℃干燥箱中烘干即可。實施例5：1.準備：改性稻桿粉的制備：按重量份數(shù)計，取13份稻桿放在質量分數(shù)為10％硝酸溶液浸泡30min后，將稻桿取出并放入60℃干燥箱中烘干，接著用粉碎機將稻桿粉碎過75目篩，得到稻桿粉，然后取4.5份分析純乙二胺、37.5份質量分數(shù)為5％的草酸溶液和稻桿粉充分混合后，在138r/min的攪拌速度下浸泡30min,然后加入7份分析純雙氧水混合均勻，在138r/min的攪拌速度下反應26min后，用100目的濾布將濾渣濾出，最后將濾渣放進60℃干燥箱中烘干后得到改性稻桿粉。脫脂花生殼粉的制備：將花生殼和質量分數(shù)為10％的氫氧化鈉溶液按重量比1:5混合，在100℃下加熱煮沸14min，冷卻后將花生殼取出并用清水洗滌干凈，得到脫脂花生殼，最后將脫脂花生殼放進60℃干燥箱中烘干，粉碎并過75目篩，得到脫脂花生殼粉。高溫活性炭粉的制備：將竹子切割成10×4cm的竹片后，放入密封炭化爐中在413℃下干餾碳化，完全碳化后取出用球磨機研磨并過100目篩，得到竹炭粉，然后用質量分為10％的硫酸溶液將竹炭粉中可溶物洗滌干凈后，用120目大小濾網(wǎng)將濾渣濾出并烘干，最后將烘干的濾渣放進1950℃的高溫活化爐進行活化，得到高溫活性竹炭粉。將上述前期制備而得的物質用于下述制備方法上。2.一種可回收凈水劑的制備：按重量份數(shù)計，先將7份酒石酸溶于95份水中，然后加入13份脫脂花生殼粉并以100rmin的攪拌速度攪拌4.5min，浸泡1h,加入12份改性稻桿粉、13份高溫活性竹炭粉、11份酸性白土粉、7份γ型氧化鋁粉、12份沸石粉、14份煤灰粉和9.5份發(fā)泡水泥用2750r/min的攪拌速度快速攪拌1min,然后加入8份熟石膏粉，用2750r/min的攪拌速度繼續(xù)快速攪拌2min得到混合漿液，將混合漿液注入0.5×0.5mm規(guī)格的模具中，40min后卸下模具放進在60℃干燥箱中烘干即可。對比例1：一種可回收凈水劑的制備方法具體步驟、原料與實施例1基本相同，不同點在于：沒有加入改性稻桿粉。對比例2：一種可回收凈水劑的制備方法具體步驟、原料與實施例1基本相同，不同點在于：沒有加入脫脂花生殼粉。對比實驗1：吸附重金屬性能測試：按照對比例1-2和實施例1-5的制備方法各制備5g可回收凈水劑，配制濃度為0.001mol/l重鉻酸鉀溶液1000ml用來模擬污水，分別在7個250ml錐形瓶中各加入100ml所配制的重鉻酸鉀溶液，然后將對比例1-2和實施例1-5的制備方法各制備的可回收凈水劑分別加入上述錐形瓶中，以200r/min的攪拌速度攪拌，2h后將可回收凈水劑抽濾分離出來，使用紫外分光光度計分別測定各試樣的鉻離子濃度,通過對比使用可回收凈水劑前后的鉻離子濃度，計算出可回收凈水劑對鉻離子的吸收率。對比實驗2：吸附有機物性能測試：按照對比例1-2和實施例1-5的制備方法各制備5g可回收凈水劑，取同一水源的污水100ml分別置于7個250ml錐形瓶，使用快速消解分光光度法測定使用可回收凈水劑前樣品中的化學需氧量，然后分別將可回收凈水劑加入上述樣品中，以200r/min的攪拌速度攪拌，2h后將可回收凈水劑抽濾分離，快速消解分光光度法測定使用可回收凈水劑后樣品中的化學需氧量，計算出化學需氧量的下降比率。將對比實驗1-3的實驗結果進行計算檢測，全部結果見表1。表1：鉻離子吸收率cod下降比率對比例112.3％83.5％對比例283.5％24.4％實施例187.3％97.5％實施例291.7％98.2％實施例390.4％98.1％實施例489.5％98.0％實施例588.8％97.6％鉻離子吸收率越高說明該可回收凈水劑的對重金屬的吸收能力越強，對含重金屬離子的污水的凈化效果越好，實施例2的鉻離子吸收率最高，對比例1的鉻離子吸收率最多，說明通過加入改性稻桿粉能夠達到吸附凈化廢水中重金屬離子的效果；cod下降比率越高說明水中的有機物含量下降越大，意味著可回收凈水劑的凈化對有機物的凈化能力越強，實施例2的cod下降比率最大，對比例2的cod下降比率最小，說明通過加入脫脂花生殼粉可以起到降低廢水中有機物的效果。上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。當前第1頁12