一种水处理剂及其制备方法

一种水处理剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种水处理剂及其制备方法，所述水处理剂由以下重量份配比的组分制成：褐煤基活性炭50-70、聚合氯化铝20-30、纳米氧化锌5-15、甲脒3-7、煤焦油2.5-3.5。本发明制备的水处理剂对废水中的难降解有机物具有良好的去除作用，应用本发明的水处理剂处理后的废水中的COD含量可稳定控制在100mg/L以下，达到国家规定的污水综合排放一级标准。
【专利说明】一种水处理剂及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于环境保护领域，涉及一种水处理剂及其制备方法，特别涉及一种以活 性炭为基料的复合水处理剂及其制备方法。

【背景技术】
[0002] 人类活动和工业生产过程中，会产生大量的废水、污水和废液，其中含有随水流失 的工业生产用原料、中间产物和产品以及垃圾废物等。废水的种类的数量持续增加，对水体 的污染日益严重，威胁人类的健康和安全。废水种类繁多，组成复杂，有机污染物种类多、浓 度高，COD值高，色度深，毒性大，不易净化，在生物体内有一定的积累作用，在水体中具有明 显的耗氧性质，易使水质恶化。这些废水若不加处理而直接排放，废水中的有机物质发酵、 氧化、分解，消耗水中的氧气，使鱼类、贝类等水生生物缺氧致死；废水中的树脂、色料等，沉 入水底，淤塞河床，发酵产生毒臭气；废水中的一些轻杂质，悬浮在水中，吸收光线，妨碍水 生植物的光合作用等，对环境带来严重的污染和危害。
[0003] 目前，对废水的处理方法一般包括：物理处理法、化学处理法和生物处理法。大 部分废水经过这些处理后，可以达到排放要求，然而一些浓度较高的有机废水，经过常规物 理、化学法预处理、生物法主体工艺处理后，其余指标均达到标准，而COD含量仍较高，难以 达到国家规定的污水综合排放一级标准，即COD < 100mg/L。因此，在常规处理后，一般是 对上述废水再次进行深度处理。常用的深度处理方法包括混凝沉淀法、芬顿化学氧化法和 膜处理法等。由于芬顿化学氧化法和膜处理法一次性投资和运行成本均较为昂贵，不适用 于水量较大的废水处理工程。同时，芬顿化学氧化法和膜处理法对上述废水的深度处理效 果并不明显。因此，在实际工程实践中，一般均采用混凝沉淀法对上述两种废水进行深度处 理。
[0004] 目前，普遍采用的混凝沉淀药剂均是以铝盐或铁盐为主的聚合氯化铝或聚合氯化 铁和聚丙烯酰胺等高分子有机化合物或它们的组合应用。实践表明，这些药剂虽然对废水 中的COD有一定的处理效果，但依然难以达到良好的处理效果并使COD最终达标排放。
[0005] 本发明将活性炭、聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒和煤焦油等材料有机地结合在一 起，研制出一种新型水处理剂，具有吸附、过滤、强化混凝和催化氧化耦合作用的突出优点， 对废水中的难降解有机物具有较好的效果。


【发明内容】

[0006] 本发明是针对现有的废水处理过程中存在的技术缺陷，提供了一种水处理剂及其 制备方法，采用本发明的水处理剂对废水进行深度处理，显著降低废水的C0D，可使废水排 放达到国家一级排放标准。
[0007] 为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种水处理剂，包括以下重量份配比的 原料：活性炭50-70、聚合氯化铝20-30、纳米氧化锌5-15、甲脒3-7、煤焦油1. 5-3. 5。
[0008] 其中，所述原料的重量份配比优选为：活性炭60、聚合氯化铝25、纳米氧化锌10、 甲脒5、煤焦油2. 5。
[0009] 特别是，所述活性炭的粒度为0. 2-0. 5mm，孔径为20-50nm。
[0010] 尤其是，所述活性炭优选为褐煤基活性炭。
[0011] 特别是，所述褐煤基活性炭的成分含量为：水份：38. 5-52. 6 % ;灰份： L 68-10. 32% ;挥发份：37· 98-54. 65% ;固定碳：28· 20-33. 80% ;全硫份：0· 38-0. 75%。
[0012] 在活性炭对有机物的吸附过程中，当活性炭的孔径⑶为吸附质分子直径⑷的6 倍左右时，活性炭对有机物发生最佳吸附；经过常规处理的废水中的难降解有机物以粒径 小于5nm的颗粒为主，因此在处理废水时，活性炭的孔径在30nm左右为宜。褐煤基活性炭 的孔径一般在2-50nm(中孔），对废水中的难降解有机物具有较好的吸附作用，适合用于废 水的深度处理。
[0013] 其中，所述聚合氯化铝中Al2O3的含量为29-32%。
[0014] 特别是，所述聚合氯化铝的盐基度为60-85%，pH值为3. 5-5. 0。
[0015] 尤其是，所述聚合氯化铝中的水不溶物含量< 1. 5-3. 0%。
[0016] 聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，其主要成分主要是三氧化二铝即氧化铝， 具有高电荷聚合环链体形，对废水中的胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，可去除 废水中的难降解有机物、SS和重金属离子等污染物质。
[0017] 其中，所述纳米氧化锌的纯度彡99. 7%，干燥减量< 0. 3%，灼烧减量< 0. 2%。
[0018] 特别是，所述纳米氧化锌的平均粒径为20-40nm。
[0019] 尤其是，所述纳米氧化锌中PbO (以Pb计）含量< 0.0001%，MnO (以Mn计）含量 <0· 0001%，CuO(以 Cu 计）含量<0· 0002%。
[0020] 纳米氧化锌是一种很好的光催化材料，具有极大的比表面积、较高的电子传递和 光化学性能。纳米氧化锌具有很好的光催化活性，可将废水中的难降解污染物降解去除。
[0021] 其中，所述甲脒的密度为1. 09-1. IOg/cm3。
[0022] 特别是，所述甲脒为白色针状结晶粉末；pH值小于1 ;熔点为163_165°C。
[0023] 甲脒可以在自然光线条件下作为紫外线吸收剂。在甲脒作用下，无需额外的紫外 线发光装置，即可使纳米氧化锌发生光催化作用，从而将废水中的难降解污染物质的降解 去除。
[0024] 其中，所述煤焦油的密度为0· 95-1. 23g/cm3。
[0025] 特别是，所述煤焦油为黑色或黑褐色粘稠液体，是煤焦化过程中得到的一种黑色 或黑褐色粘稠状液体。
[0026] 煤焦油在本发明中起粘合剂的作用，将各原料粘合在一起。煤焦油首先溶于水制 得煤焦油溶液后再与其他原料混合均匀，然后再加入活性炭，使几种原料均匀的附着在活 性炭的孔隙表面。
[0027] 本发明另一方面提供一种水处理剂的制备方法，包括如下顺序进行的步骤：
[0028] (1)按照如下重量份配比准备原料：
[0029] 活性炭50-70、聚合氯化铝20-30、纳米氧化锌5-15、甲脒3-7,煤焦油1. 5-3. 5 ; [0030] (2)将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒与煤焦油混合，搅拌均勾，得到第一混合物；
[0031] (3)将活性炭加入到第一混合物中，搅拌混匀后烘干，得到第二混合物；
[0032] (4)对第二混合物进行煅烧处理，即得。
[0033] 其中，步骤（1)中所述原料的重量份配比优选为：活性炭60、聚合氯化铝25、纳米 氧化锌10、甲脒5、煤焦油2. 5。
[0034] 特别是，所述活性炭的粒度为0. 2-0. 5mm，孔径为20-50nm。
[0035] 尤其是，所述活性炭优选为褐煤基活性炭。
[0036] 特别是，所述褐煤基活性炭的成分含量为：水份：38. 5-52. 6 % ;灰份： L 68-10. 32% ;挥发份：37· 98-54. 65% ;固定碳：28· 20-33. 80% ;全硫份：0· 38-0. 75%。
[0037] 特别是，还包括步骤（IA):对活性炭进行活化处理：
[0038] 1A-1)、将活性炭加入水中，加热煮沸进行水洗处理并过滤，得到水洗活性炭；
[0039] 1A-2)、将水洗活性炭冷却后置于盐酸溶液中，进行酸浸泡处理，得到酸浸泡活性 炭；
[0040] 1A-3)、将酸浸泡活性炭用蒸馏水冲洗，获得蒸馏水水洗中性活性炭；
[0041] 1A-4)、将蒸馏水水洗中性的活性炭烘干，得到活化活性炭。
[0042] 其中，步骤1A-1)中所述活性炭的重量与水的体积之比为1:1-2,即Ig活性炭加入 到l-2ml的水中进行所述的水洗处理，或Ikg活性炭加入到1-2L的水中进行所述的水洗处 理，优选为1:1-1. 5。
[0043] 特别是，所述水洗处理时间为8-15min，优选为lOmin，即加热煮沸后8-15min，优 选为IOmin 0
[0044] 特别是，步骤1A-2)中所述盐酸溶液的质量百分比浓度为8-12%，优选为10%;所 述浸泡处理时间为7-9h，优选为8h。
[0045] 尤其是，所述活性炭的重量与盐酸溶液的体积之比为1:5-8,即Ig活性炭浸泡于 5-8ml的盐酸溶液中，或Ikg活性炭浸泡于5-8L的盐酸溶液中，优选为1:6. 5。
[0046] 特别是，步骤1A-2)中在搅拌状态下进行所述的浸泡处理，其中搅拌速度为 50_100rpm，优选为 80rpm。
[0047] 对活性炭进行活化处理，首先对活性炭进行水洗处理，在煮沸作用下，活性炭表面 的煤渣等杂质被洗掉，得到水洗活性炭；然后再对水洗活性炭进行酸浸泡处理，在盐酸的浸 泡作用下，活性炭孔道内的杂质被进一步去除，增大了活性炭的比表面积。
[0048] 特别是，步骤1A-4)中所述烘干温度为100-120°C，优选为IKTC ;烘干时间为 l_3h，优选为2h。
[0049] 其中，还包括步骤（2A)，首先将煤焦油加入到水中，混合均匀，制得煤焦油溶液，然 后再与聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒。
[0050] 特别是，还包括步骤（2A)，首先将煤焦油加入到水中，搅拌，混合均匀，使煤焦油充 分溶解，制备煤焦油溶液后，再将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒加入到制备的煤焦油溶液 中，搅拌混匀，制得第一混合物。
[0051] 特别是，所述煤焦油与水的重量之比为1 :20-33,即每Ig煤焦油加入20-33g水配 制成煤焦油溶液，优选为1 :25。
[0052] 特别是，所述搅拌处理的速度为200-300rpm，优选为250rpm ;搅拌时间为 25-35min，优选为 30min。
[0053] 尤其是，所述煤焦油的密度为0. 95-1. 23g/cm3。
[0054] 特别是，所述煤焦油为黑色或黑褐色粘稠液体，是煤焦化过程中得到的一种黑色 或黑褐色粘稠状液体。
[0055] 特别是，步骤（2)中所述搅拌处理的速度为200-300rpm，优选为250rpm ;搅拌时间 为 25-35min，优选为 30min。
[0056] 其中，步骤（3)是将步骤（IA)制备的活化活性炭加入到步骤（2)制备的第一混合 物中，搅拌均匀，然后置于烘箱中烘干，即得到第二混合物。
[0057] 特别是，步骤（3)中所述搅拌处理的速度为200-300rpm，优选为250rpm ;搅拌时间 为 25-35min，优选为 30min。
[0058] 尤其是，步骤（3)中所述烘干处理的温度为60-KKTC，优选为75-85°C ;烘干处理 时间为l_3h，优选为2h。
[0059] 其中，步骤（4)中所述煅烧处理的温度为400-600°C，优选为500°C;煅烧处理时间 为 20_40min，优选为 30min。
[0060] 特别是，将烘干后的第二混合物置于马弗炉中进行所述的煅烧处理，使添加剂材 料牢牢附着在活性炭的孔隙表面。
[0061] 特别是，还包括步骤（4A):将煅烧后的产物冷却至室温后用蒸馏水洗净，烘干即 得。
[0062] 尤其是，步骤（4A)中所述烘干处理的温度为60-KKTC，优选为75_85°C;烘干时间 为l-3h，优选为2h。
[0063] 特别是，将步骤（3)制备的所述第二混合物置于马弗炉中，进行所述的煅烧处理。
[0064] 尤其是，将煅烧后的产物从马弗炉中取出，冷却至室温，用蒸馏水反复冲洗，直至 清液澄清透明为止，然后在烘箱中烘干，即得。
[0065] 本发明的优点和有益技术效果如下：
[0066] 1、本发明的水处理剂选用褐煤基活性炭作为基料，相较于其他竹质炭、木质炭、果 壳炭和煤基炭等，褐煤基活性炭的孔径适中，更适宜处理废水中的难降解有机物，通过过滤 吸附将废水中的难降解有机物去除。
[0067] 2、本发明的水处理剂中的聚合氯化铝是一种无机高分子絮凝剂，具有高电荷聚合 环链体形，对废水中的胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，通过混凝沉淀作用去除 废水中的难降解有机物。
[0068] 3、本发明的水处理剂，首次将甲脒这种常用于医疗领域的材料用于水处理药剂领 域，甲脒可使纳米氧化锌在没有紫外线装置照射的情况下，仅靠自然光线，即可使纳米氧化 锌发生催化氧化作用，将废水中的难降解污染物降解去除，极大地提高水处理剂的处理效 能。
[0069] 4、本发明的水处理剂对医药工业废水和丙烯晴废水的深度处理具有非常好的处 理效果，对维生素 C生产废水的COD去除率可达83. 4-84. 6%，对丙烯晴生产废水的COD去 除率可达63. 5-67. 9 %。应用本发明的水处理剂对废水进行深度处理，处理效果好，去除效 率尚，处理后的废水中的COD含量可稳定控制在100mg/L以下，达到国家规定的污水综合排 放一级标准。
[0070] 5、本发明的水处理剂适用于处理废水的污染物浓度为：COD为100-500mg/L， BOD彡30mg/L，SS彡70mg/L，NH3-N彡15mg/L，磷酸盐彡0· 5mg/L的废水。废水的COD去除 效率高。
[0071] 6、本发明的水处理剂，相比于其他深度处理方法，如化学氧化法、芬顿试剂法和膜 法等，具有一次性投资和运行费用低廉，处理效果稳定、高效等优点。
[0072] 7、本发明的水处理剂的制备方法流程简单，操作方便，原料易得，价格低廉，产品 质量稳定效果明显，并且使用方便，适于大规模工业化生产。

【专利附图】

【附图说明】
[0073] 图1为本发明水处理剂的制备流程图。

【具体实施方式】
[0074] 下面通过具体实施例进一步阐述本发明。
[0075] 原料与试剂：
[0076] 褐煤基活性炭：购自内蒙古宝日希勒煤矿，粒度为0. 2-0. 3mm，孔径为20-40nm，主 要成分含量为：水份：41· 5-50. 2% ;灰份：1· 73-8. 56% ;挥发份：43· 20-50. 52% ;固定碳： 29. 35-30. 65% ;全硫份：0· 52-0. 65% ;
[0077] 其它粒度为0. 2-0. 5mm，孔径为20-50nm，主要成分含量为：水份：38. 5-52. 6% ;灰 份：1· 68-10. 32% ;挥发份：37· 98-54. 65% ;固定碳：28· 20-33. 80% ;全硫份：0· 38-0. 75% 的活性炭均适用于本发明；
[0078] 聚合氯化铝：购自河南巩义水处理剂厂，Al2O3的含量为30. 6%，水不溶物含量为 0· 22%，pH 值为 3. 92 ;
[0079] 其它Al2O3的含量为29-32%，水不溶物含量为0. 1-0. 5%，pH值为3.5-5. 0的聚 合氯化铝均适用于本发明；
[0080] 纳米氧化锌：购自衡水峰源化工有限公司；
[0081] 甲脒：购自北京阿莫斯科试剂公司；
[0082] 煤焦油由中国矿业大学（北京）褐煤提质工程中心提供，为黑色粘稠液体，密度为 0. 95g/cm3；
[0083] 盐酸：购自北京化工试剂有限公司，分析纯。
[0084] 实施例1
[0085] 1、制备活化的褐煤基活性炭
[0086] (1-1)首先将褐煤基活性炭加入到水中，加热，煮沸，进行水洗处理，其中褐煤基活 性炭重量与水的体积之比为I :1. 5 ;水洗处理IOmin后趁热过滤，得到水洗活性炭；
[0087] (1-2)将水洗活性炭冷却至室温（15_30°C )后，加入到盐酸溶液中，在搅拌状态下 进行酸浸泡处理并过滤，得到酸浸泡活性炭，其中盐酸溶液的质量百分比浓度为10%，褐煤 基活性炭的重量与盐酸溶液的体积之比为1:6. 5 ;搅拌速率为80rpm，酸浸泡时间8h ;
[0088] (1-3)酸浸泡活性炭用蒸馏水冲洗，直至流出液呈中性，获得蒸馏水水洗中性活性 炭；
[0089] (1-4)将蒸馏水水洗中性的活性炭置于干燥箱内，进行烘干处理，其中烘干温度为 IKTC ;烘干此后得到活化褐煤基活性炭。
[0090] 2、备料
[0091] 活化褐煤基活性炭60g、聚合氯化错25g、纳米氧化锌10g、甲脒5g、煤焦油2. 63ml。
[0092] 3、制备第一混合物
[0093] 3A、将煤焦油加入到水（62. 5ml)中，其中煤焦油与水的重量之比为1 :25,接着进 行搅拌处理，其中搅拌速率为250rpm，搅拌时间为30min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦 油溶液；
[0094] 3B、将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒加入到煤焦油溶液中，在250rpm下搅拌 30min，制得第一混合物。
[0095] 4、制备第二混合物
[0096] 首先将活化褐煤基活性炭加入到第一混合物中，接着在250rpm下搅拌30min，最 后将搅拌均匀的混合物置于烘箱中，在80°C下烘干2h，得到第二混合物。
[0097] 5、煅烧处理
[0098] 5A、将第二混合物置于马弗炉中，在500°C下煅烧处理30min ;
[0099] 5B、将煅烧产物从马弗炉中取出，冷却至室温（15_30°C )后，用蒸馏水反复冲洗， 直至流出液澄清、透明为止，然后将煅烧产物置于烘箱中在80°C下烘干2h，制得水处理剂。
[0100] 实施例2
[0101] 1、制备活化的褐煤基活性炭
[0102] (1-1)首先将褐煤基活性炭加入到水中，加热，煮沸，进行水洗处理，其中褐煤基活 性炭重量与水的体积之比为1 :1 ;水洗处理8min后趁热过滤，得到水洗活性炭；
[0103] (1-2)将水洗活性炭冷却至室温（15-30°C )后，加入到盐酸溶液中，在搅拌状态下 进行酸浸泡处理并过滤，得到酸浸泡活性炭，其中盐酸溶液的质量百分比浓度为8 %，褐煤 基活性炭的重量与盐酸溶液的体积之比为1:5 ;搅拌速率为lOOrpm，酸浸泡时间9h ;
[0104] (1-3)酸浸泡活性炭用蒸馏水冲洗，直至流出液呈中性，获得蒸馏水水洗中性活性 炭；
[0105] (1-4)将蒸馏水水洗中性的活性炭置于干燥箱内，进行烘干处理，其中烘干温度为 120°C ;烘干Ih后得到活化褐煤基活性炭。
[0106] 2、备料
[0107] 活化褐煤基活性炭70g、聚合氯化错20g、纳米氧化锌5g、甲脒3g、煤焦油I. 58ml。
[0108] 3、制备第一混合物
[0109] 3A、将煤焦油加入到水（49. 5ml)中，其中煤焦油与水的重量之比为1 :33,接着进 行搅拌处理，其中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为25min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦 油溶液；
[0110] 3B、将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒加入到煤焦油溶液中，在200rpm下搅拌 35min，制得第一混合物。
[0111] 4、制备第二混合物
[0112] 首先将活化褐煤基活性炭加入到第一混合物中，接着在200rpm下搅拌35min，最 后将搅拌均匀的混合物置于烘箱中，在l〇〇°C下烘干lh，得到第二混合物。
[0113] 5、煅烧处理
[0114] 5A、将第二混合物置于马弗炉中，在400°C下煅烧处理40min ;
[0115] 5B、将煅烧产物从马弗炉中取出，冷却至室温（15_30°C )后，用蒸馏水反复冲洗， 直至流出液澄清、透明为止，然后将煅烧产物置于烘箱中在60°C下烘干3h，制得水处理剂。
[0116] 实施例3
[0117] I、制备活化的褐煤基活性炭
[0118] (1-1)首先将褐煤基活性炭加入到水中，加热，煮沸，进行水洗处理，其中褐煤基活 性炭重量与水的体积之比为1 :2 ;水洗处理15min后趁热过滤，得到水洗活性炭；
[0119] (1-2)将水洗活性炭冷却至室温（15-30°C )后，加入到盐酸溶液中，在搅拌状态下 进行酸浸泡处理并过滤，得到酸浸泡活性炭，其中盐酸溶液的质量百分比浓度为12%，褐煤 基活性炭的重量与盐酸溶液的体积之比为1:8 ;搅拌速率为50rpm，酸浸泡时间7h ;
[0120] (1-3)酸浸泡活性炭用蒸馏水冲洗，直至流出液呈中性，获得蒸馏水水洗中性活性 炭；
[0121] (1-4)将蒸馏水水洗中性的活性炭置于干燥箱内，进行烘干处理，其中烘干温度为 KKTC ;烘干3h后得到活化褐煤基活性炭。
[0122] 2、备料
[0123] 活化褐煤基活性炭50g、聚合氯化错30g、纳米氧化锌15g、甲脒7g、煤焦油3. 68ml。
[0124] 3、制备第一混合物
[0125] 3A、将煤焦油加入到水（70ml)中，其中煤焦油与水的重量之比为1 :20,接着进行 搅拌处理，其中搅拌速率为200rpm，搅拌时间为35min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦油 溶液；
[0126] 3B、将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒加入到煤焦油溶液中，在300rpm下搅拌 25min，制得第一混合物。
[0127] 4、制备第二混合物
[0128] 首先将活化褐煤基活性炭加入到第一混合物中，接着在300rpm下搅拌25min，最 后将搅拌均匀的混合物置于烘箱中，在60°C下烘干3h，得到第二混合物。
[0129] 4、煅烧处理
[0130] 4A、将第二混合物置于马弗炉中，在600°C下煅烧处理20min ;
[0131] 4B、将煅烧产物从马弗炉中取出，冷却至室温（15_30°C )后，用蒸馏水反复冲洗， 直至流出液澄清、透明为止，然后将煅烧产物置于烘箱中在100°c下烘干lh，制得水处理 剂。
[0132] 实施例4
[0133] 1、制备活化的褐煤基活性炭
[0134] (1-1)首先将褐煤基活性炭加入到水中，加热，煮沸，进行水洗处理，其中褐煤基活 性炭重量与水的体积之比为1 :1 ;水洗处理12min后趁热过滤，得到水洗活性炭；
[0135] (1-2)将水洗活性炭冷却至室温（15_30°C )后，加入到盐酸溶液中，在搅拌状态下 进行酸浸泡处理并过滤，得到酸浸泡活性炭，其中盐酸溶液的质量百分比浓度为11 %，褐煤 基活性炭的重量与盐酸溶液的体积之比为1:6 ;搅拌速率为90rpm，酸浸泡时间7. 5h ;
[0136] (1-3)酸浸泡活性炭用蒸馏水冲洗，直至流出液呈中性，获得蒸馏水水洗中性活性 炭；
[0137] (1-4)将蒸馏水水洗中性的活性炭置于干燥箱内，进行烘干处理，其中烘干温度为 105°C ;烘干2. 5h后得到活化褐煤基活性炭。
[0138] 2、备料
[0139] 活化褐煤基活性炭65g、聚合氯化错23g、纳米氧化锌8g、甲脒4g、煤焦油2. 10ml。
[0140] 3、制备第一混合物
[0141] 3A、将煤焦油加入到水（60ml)中，其中煤焦油与水的重量之比为1 :30,接着进行 搅拌处理，其中搅拌速率为280rpm，搅拌时间为28min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦油 溶液；
[0142] 3B、将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒加入到煤焦油溶液中，在230rpm下搅拌 32min，制得第一混合物。
[0143] 4、制备第二混合物
[0144] 首先将活化褐煤基活性炭加入到第一混合物中，接着在230rpm下搅拌32min，最 后将搅拌均匀的混合物置于烘箱中，在75°C下烘干2. 5h，得到第二混合物。
[0145] 5、煅烧处理
[0146] 5A、将第二混合物置于马弗炉中，在550°C下煅烧处理25min ;
[0147] 5B、将煅烧产物从马弗炉中取出，冷却至室温（15_30°C )后，用蒸馏水反复冲洗， 直至流出液澄清、透明为止，然后将煅烧产物置于烘箱中在85°C下烘干1.5h，制得水处理 剂。
[0148] 实施例5
[0149] 1、制备活化的褐煤基活性炭
[0150] (1-1)首先将褐煤基活性炭加入到水中，加热，煮沸，进行水洗处理，其中褐煤基活 性炭重量与水的体积之比为I :1. 5 ;水洗处理IOmin后趁热过滤，得到水洗活性炭；
[0151] (1-2)将水洗活性炭冷却至室温（15-30°C )后，加入到盐酸溶液中，在搅拌状态下 进行酸浸泡处理并过滤，得到酸浸泡活性炭，其中盐酸溶液的质量百分比浓度为9 %，褐煤 基活性炭的重量与盐酸溶液的体积之比为1:7 ;搅拌速率为70rpm，酸浸泡时间8. 5h ;
[0152] (1-3)酸浸泡活性炭用蒸馏水冲洗，直至流出液呈中性，获得蒸馏水水洗中性活性 炭；
[0153] (1-4)将蒸馏水水洗中性的活性炭置于干燥箱内，进行烘干处理，其中烘干温度为 115°C ;烘干I. 5h后得到活化褐煤基活性炭。
[0154] 2、备料
[0155] 活化褐煤基活性炭55g、聚合氯化错28g、纳米氧化锌12g、甲脒6g、煤焦油3. 16ml。
[0156] 2、制备第一混合物
[0157] 2A、将煤焦油加入到水（66ml)中，其中煤焦油与水的重量之比为1 :22,接着进行 搅拌处理，其中搅拌速率为230rpm，搅拌时间为32min，使得煤焦油充分溶解，制得煤焦油 溶液；
[0158] 2B、将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒加入到煤焦油溶液中，在280rpm下搅拌 28min，制得第一混合物。
[0159] 3、制备第二混合物
[0160] 首先将活化褐煤基活性炭加入到第一混合物中，接着在280rpm下搅拌28min，最 后将搅拌均匀的混合物置于烘箱中，在85°C下烘干I. 5h，得到第二混合物。
[0161] 4、煅烧处理
[0162] 4A、将第二混合物置于马弗炉中，在450°C下煅烧处理35min ;
[0163] 4B、将煅烧产物从马弗炉中取出，冷却至室温（15_30°C )后，用蒸馏水反复冲洗， 直至流出液澄清、透明为止，然后将煅烧产物置于烘箱中在75°C下烘干2. 5h，制得水处理 剂。
[0164] 试验例1
[0165] 取河北石家庄某维生素 C制药厂经过A2O工艺处理后的医药工业废水，其中废水 中的污染物浓度为：C0D493mg/L，B0D25mg/L，SS70mg/L，NH 3-NH. 7mg/L，磷酸盐 0· 4mg/L，采 用实施例1-5制得的水处理剂为处理剂对其进行加药混凝沉淀处理，处理装置包括混凝反 应池、沉淀池和砂滤池。
[0166] 1、混凝反应
[0167] 将医药废水引入混凝反应池（4000X6500X4500mm)，然后向其中分别加入实施 例1-5制备的水处理剂（5. 85kg)，使得水处理剂的药剂投加量为50mg/L，在搅拌速度为 150rpm下搅拌30min，得到废水混合液。
[0168] 2、经过混凝反应的废水混合液进入沉淀池（4000 X 2500 X 4500mm)，在沉淀池中的 水力停留时间为30min。在沉淀池中，废水混合液进行充分的泥水分离。
[0169] 3、沉淀池中的上清液进入砂滤池，对废水中的杂质进行过滤。砂滤池的反应器 内径为100cm，高度为180cm，砂滤层高度为120cm，其中砂率层的组成为底部30cm为粒径 5-10mm的砂烁，中部60cm为粒径2_5mm的砂烁主过滤层，顶部30cm为粒径l_3mm的砂烁过 滤层。滤液即为处理后的出水。
[0170] 实施例1-5制备的水处理剂对医药工业废水深度处理效果见表1。
[0171] 表1采用实施例1-5制备的水处理剂处理医药工业废水效果
[0172]

【权利要求】
1. 一种水处理剂，其特征在于，包括重量份配比的原料：活性炭50-70、聚合氯化铝 20-30、纳米氧化锌5-15、甲脒3-7、煤焦油1. 5-3. 5。
2. 如权利要求1所述的水处理剂，其特征在于，所述原料的重量份配比优选为：活性炭 60、聚合氯化铝25、纳米氧化锌10、甲脒5、煤焦油2. 5。
3. -种水处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下顺序进行的步骤： (1) 按照如下重量份配比准备原料： 活性炭50-70、聚合氯化铝20-30、纳米氧化锌5-15、甲脒3-7、煤焦油1. 5-3. 5 ; (2) 将聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒与煤焦油混合，搅拌均匀，得到第一混合物； (3) 将活性炭加入到第一混合物中，搅拌混匀后烘干，得到第二混合物； (4) 对第二混合物进行煅烧处理，即得。
4. 如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤⑴中所述原料的重量份配比优选 为：活性炭60、聚合氯化铝25、纳米氧化锌10、甲脒5、煤焦油2. 5。
5. 如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤（2A)，将煤焦油加入到水 中，混合均匀后再与所述聚合氯化铝、纳米氧化锌、甲脒混合，制得所述的第一混合物。
6. 如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述煤焦油溶液中煤焦油与水的重量 之比为1 :20-33。
7. 如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3)中所述烘干处理的温度为 60-100°C，时间为 l_3h。
8. 如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（4)中所述煅烧处理的温度为 400-600°C，时间为 25-35min。
9. 如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤（4A):将煅烧后的产物冷却 至室温，用蒸馏水洗净，烘干即得。
10. 如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤（4A)中所述烘干处理的温度为 60-100°C，时间为 l_3h。
【文档编号】C02F1/28GK104478029SQ201410557678
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】张春晖, 王凯, 谭淑慧, 彭忱 申请人:中国矿业大学(北京)