一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂，凹凸棒吸附剂包括如下重量比例的原料：凹凸棒石粘土40％～70％、海泡石30％～60％；其制备方法包括如下步骤：将凹凸棒石粘土和海泡石进行高温改性；将高温改性后的凹凸棒石粘土和海泡石加入到硝酸钴和硝酸铁的混合溶液中，调节混合溶液的pH值为1～2，然后浸置12h；浸置结束后用蒸馏水反复冲洗凹凸棒石粘土和海泡石至溶液无色；将凹凸棒石粘土和海泡石在马弗炉中煅烧1小时以上，取出冷却，即得到具催化氧化性能的可再生吸附剂。本发明制备工艺简单，重复循环使用，减少二次污染，降低成本；采用凹凸棒石粘土和海泡石为主要原料，为废水的处理提供新的环保材料。
【专利说明】
一种水体富营养离子[H]凸棒吸附剂
技术领域
[0001]本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂。
【背景技术】
[0002]水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。
[0003]富营养化会影响水体的水质，会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层〃绿色浮渣〃，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。
[0004]目前处理这类有毒、生物难降解废水的工艺主要有物理的吸附处理法，传统的吸附剂主要有活性炭，吸附量大，处理周期短，选择性小，但是价格高，再生所需能耗大，难以再生循环使用;吸附了水体内富营养离子的活性炭处理效率低，难以再生循环使用，产生二次污染。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂，通过采用凹凸棒石粘土和海泡石为主要原料，其制备方法具有催化氧化再生吸附剂的功能，不仅在高温气流及空气下对有毒生物难降解有机物的降解率较高，而且重复循环使用，由于催化作用还降低和减少了氧化过程时所需要的温度和时间，节省能耗，降低成本，解决了现有的吸附剂生产成本高、不能再生循环使用以及吸附剂自身不具备催化能力的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明为一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂，所述凹凸棒吸附剂包括如下重量比例的原料:凹凸棒石粘土40%?70%、海泡石30%?60% ;
[0008]该凹凸棒吸附剂通过以下步骤制得:
[0009](I)将凹凸棒石粘土和海泡石进行高温改性；
[0010](2)将高温改性后的凹凸棒石粘土和海泡石加入到硝酸钴和硝酸铁的混合溶液中，调节混合溶液的PH值为I?2，然后浸置12h;
[0011](3)浸置结束后用蒸馏水反复冲洗凹凸棒石粘土和海泡石至溶液无色；
[0012](4)将经过步骤(3)处理后的凹凸棒石粘土和海泡石在马弗炉中煅烧I小时以上，取出冷却，即制得吸附剂成品。
[0013]进一步地，所述凹凸棒吸附剂包括如下重量比例的原料:凹凸棒石粘土55%、海泡石45% ο
[0014]进一步地，所述硝酸钴与硝酸铁摩尔比为2:1。
[0015]进一步地，所述调节混合溶液的PH值为2。
[0016]进一步地，所述在马弗炉中500 0C?600 °C下煅烧3h。
[0017]本发明具有以下有益效果:
[0018]本发明制备工艺简单，成本低;重复循环使用，减少吸附剂吸附后丢弃造成的二次污染，节省能耗，降低成本。同时由于所用载体凹凸棒石粘土和海泡石本身具有良好的流变性、热稳定性、分散性和机械强度等优异性能，为有毒生物难降解有机废水的处理提供新的环保材料。
[0019]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]本发明吸附剂的制备方法包括如下步骤:
[0022]1、凹凸棒石粘土和海泡石的高温改性:在马弗炉中700 °C煅烧3h即可；
[0023]2、将高温改性的后50目的凹凸棒石粘土和海泡石加入到硝酸钴和硝酸铁的混合溶液中，加入量为高温改性的凹凸棒石粘土和海泡石与硝酸钴和硝酸铁质量比为0.2:10，硝酸钴与硝酸铁摩尔比为0.5:1，调节混合溶液的PH值为1.5，然后浸置12h;
[0024]3、浸置结束后用蒸馏水反复冲洗凹凸棒石粘土和海泡石至溶液无色；
[0025]4、在马弗炉中550°C下煅烧3h，取出冷却，即制得吸附剂成品。
[0026]吸附能力的测试:
[0027]取15g吸附剂装入内径为22mm，高为400mm的吸附-高温气流柱中，用蠕动栗将500mg/L的结晶紫溶液以流速为116mL/h的流速抽入吸附柱，采用降流吸附。当出水浓度大于原结晶紫溶液浓度的5%时停止进水，证明染料已被吸附剂吸附。
[0028]再生能力的测试:
[0029]在吸附柱外套加热的情况下，再利用高温气流吹扫吸附剂，空气压缩机放出的空气速度为I.5L/min，空气不断吹扫吸附剂，尾气从可旋封盖的出气口流出。当加热套的温度达到所设温度后恒温时间为30min使吸附剂再生，然后再吸附能力的测试方法进行测试，测试结果为吸附剂吸附的再生率为63.60%。
[0030]实施例2
[0031 ]将高温改性的凹凸棒石粘土和海泡石加入到硝酸钴和硝酸铁的混合溶液中，加入量为高温改性的凹凸棒石粘土和海泡石与硝酸钴和硝酸铁质量比为0.8:10，硝酸钴与硝酸铁摩尔比为1.5:1，在马弗炉中500°C下煅烧3h，其余同实施例1。据测定，吸附剂的吸附再生率为 70.15%。
[0032]实施例3
[0033]将高温改性的凹凸棒石粘土和海泡石加入到硝酸钴和硝酸铁的混合溶液中，加入量为高温改性的凹凸棒石粘土和海泡石与硝酸钴和硝酸铁质量比为0.5:10，硝酸钴与硝酸铁摩尔比为1.5:1，其余同实施例1。据测定，吸附剂的吸附再生率为78.43%。
[0034]最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的【具体实施方式】。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【主权项】
1.一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂，其特征在于:所述凹凸棒吸附剂包括如下重量比例的原料:凹凸棒石粘土40%?70%、海泡石30%?60% ; 该凹凸棒吸附剂通过以下步骤制得: (1)将凹凸棒石粘土和海泡石进行高温改性； (2)将高温改性后的凹凸棒石粘土和海泡石加入到硝酸钴和硝酸铁的混合溶液中，调节混合溶液的PH值为I?2，然后浸置12h; (3)浸置结束后用蒸馏水反复冲洗凹凸棒石粘土和海泡石至溶液无色； (4)将经过步骤(3)处理后的凹凸棒石粘土和海泡石在马弗炉中煅烧I小时以上，取出冷却，即制得吸附剂成品。2.根据权利要求1所述的一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂，其特征在于:所述凹凸棒吸附剂包括如下重量比例的原料:凹凸棒石粘土55%、海泡石45%。3.根据权利要求1所述的一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于:所述硝酸钴与硝酸铁摩尔比为2: I。4.根据权利要求1所述的一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于:所述调节混合溶液的PH值为2。5.根据权利要求1所述的一种水体富营养离子凹凸棒吸附剂的制备方法，其特征在于:所述在马弗炉中500 0C?600 0C下煅烧3h。
【文档编号】B01J20/12GK106040164SQ201610486511
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】秦月琴, 任飞, 孙忠伟, 明桂林, 吴海东, 王前, 张传琦, 牛杏杏, 王赞, 王代飞
【申请人】安徽金联地矿科技有限公司