本发明属于净水剂制备，具体的涉及一种化工有机废水处理用净水剂及其制备方法。
背景技术：
1、随着我国工业化发展，水资源越来越短缺，废水的处理及回收利用越来越受到重视。目前，废水总量巨大且有逐年增加的趋势，如果在排放之前不对其进行处理，废水中高浓度可溶性无机盐和难降解有毒有机物会对自然生态环境造成严重的破坏，如对土壤及地表水、地下水造成破坏性污染，最终影响与人们息息相关的生活生产用水。
2、化学工业包括有机化工和无机化工两大类，化工产品多种多样，成分复杂，由化工厂排出的废水称为化工废水。化工废水的基本特征为极高的cod、高盐度、对微生物有毒性，是典型的难降解废水，是目前水处理技术方面的研究重点和热点。化工废水的特征分析如下：(1)水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水处理难度；(2)废水中污染物含量高，这是由于原料反应不完全以及生产中使用的大量溶剂介质进入废水体系所引起的；(3)有毒有害物质多，精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；(4)生物难降解物质多，b/c比低，可生化性差；(5)废水色度高。
3、综上所述，化工废水是一种比较难处理的废水，在排放之前，必须进行环保处理，但由于处理方法上的限制，往往过程冗长，流程复杂，设备多，致使处理成本高，企业难以承受。向化工废水中投入净水剂，利用净水剂的独特结构去除废水中的有害物质是一种有效的方法。但是，目前应用的净水剂作用效果单一、用量大、效果差，难以满足化工废水的处理要求。因此，有必要开发一种新型的化工有机废水处理用净水剂。
技术实现思路
1、本发明的目的是：提供一种化工有机废水处理用净水剂。所述的化工有机废水用净水剂能够对化工有机废水中的cod、色度以及金属盐起到广泛的去除作用；本发明同时提供了其制备方法。
2、本发明所述的化工有机废水用净水剂，以重量份数计，原料组成如下：硅酸钠2-3份、硫酸锌3-4份、聚合双酸铝铁8-11份、聚丙烯酰胺2-5份、聚硅酸氯化铝镁6-10份、改性海泡石矿粉14-17份、壳聚糖/β-环糊精复合物16-20份、正二丁基二硫代磷酸铵2-4份、二苯亚甲基山梨糖醇1-3份。
3、优选的，本发明所述的化工有机废水用净水剂，以重量份数计，原料组成如下：硅酸钠2.5份、硫酸锌4份、聚合双酸铝铁10份、聚丙烯酰胺3份、聚硅酸氯化铝镁10份、改性海泡石矿粉16份、壳聚糖/β-环糊精复合物18份、正二丁基二硫代磷酸铵3份、二苯亚甲基山梨糖醇2份。
4、其中：
5、聚合双酸铝铁以及聚硅酸氯化铝镁均为市售产品。
6、改性海泡石矿粉的制备方法为：将海泡石矿粉在水中浸泡2.5-3h，搅拌清洗后离心、抽滤，然后于105-110℃干燥2h，最后于550-580℃煅烧1.2-1.5h，冷却至室温后研磨过150目筛。
7、壳聚糖/β-环糊精复合物的制备方法为：
8、(1)将壳聚糖添加到盐酸溶液中搅拌至溶解，添加β-环糊精的水溶液搅拌混合均匀，升温至65-68℃滴加戊二醛溶液，然后继续升温至75-78℃进行搅拌反应110-120min；
9、(2)搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液调节反应体系的ph＝11，当出现絮状沉淀时，控制反应体系温度在80-83℃继续反应65-70min，过滤得沉淀；
10、(3)将沉淀采用蒸馏水洗涤至中性，然后依次采用丙酮和乙醇进行洗涤，经抽滤后，将滤出物于53-55℃下干燥至恒重，制备得到壳聚糖/β-环糊精复合物。
11、其中：
12、壳聚糖与盐酸溶液的质量体积比为1:100，单位为g/ml，盐酸的浓度为0.1mol/l。
13、β-环糊精的水溶液的质量浓度为2.0-2.5％。
14、壳聚糖与β-环糊精的质量比为1:4。
15、壳聚糖和β-环糊精的质量和与戊二醛的体积比为1:0.60-0.62，单位为g/ml。
16、本发明所述的化工有机废水用净水剂的制备方法，包括以下步骤：
17、(1)制备改性海泡石矿粉以及壳聚糖/β-环糊精复合物；
18、(2)将改性海泡石矿粉、壳聚糖/β-环糊精复合物、硫酸锌、正二丁基二硫代磷酸铵以及二苯亚甲基山梨糖醇按照一定的重量份数比混合均匀，加入水进行湿法球磨，然后加入聚合双酸铝铁、聚硅酸氯化铝镁、聚丙烯酰胺以及硅酸钠搅拌混合均匀，并于50-52℃下干燥1.0-1.5h，制备得到化工有机废水用净水剂。
19、其中：
20、加入水的质量占进行湿法球磨原料质量和的15-17％。
21、本发明所述的化工有机废水用净水剂的应用，将净水剂添加到化工有机废水中，添加量为0.7-0.9g/l。
22、本发明所述的化工有机废水用净水剂，硅酸钠和硫酸锌作为无机助凝剂添加，相比选用无机助凝剂硫酸铝，硫酸锌能够使得有机废水中的微细胶粒凝聚成较大颗粒后共同沉降，且凝聚沉降速度更快，沉淀物的含水率更低。聚合双酸铝铁、聚丙烯酰胺以及聚硅酸氯化铝镁作为高分子絮凝剂添加，三者复配使用，具有协同作用关系。聚合双酸铝铁是含有so42-和配位能力很强的cl-的铝铁复合物，在化工有机废水中易于溶解，它既具有无机絮凝剂的凝聚沉降作用，又具有高分子絮凝剂的高效网捕、卷扫作用。在水解过程中絮体形成快、活性高、沉降分离迅速，能够在较宽的ph值范围内使用，在ph＝7-9范围内的混凝效果更为优异；此外，能够有效的去除水中的重金属并且能够除氟，具有一定的脱色和杀菌能力。为了提高净水剂的cod去除率，额外添加聚硅酸氯化铝镁，聚硅酸氯化铝镁由于其分子结构中含有聚硅酸，聚硅酸在聚合过程中交联成网状，具有较大比表面积，并与铝水解聚合产物相互作用生成聚合物更高的铝硅聚合物，有利于聚硅酸氯化铝镁的吸附架桥和网捕作用。聚硅酸氯化铝镁的添加使制备的净水剂在酸性、中性以及碱性条件下均具有很好的吸附作用。而聚丙烯酰胺由于分子量高，架桥缠绕作用更强，可以促使形成更大的絮团，因此复配聚合双酸铝铁和聚硅酸氯化铝镁使用，从而加快化工有机废水中絮状沉淀的沉降速度，缩短沉降时间，方便后期的污泥脱水。
23、本发明所述的化工有机废水用净水剂，原料中的改性海泡石矿粉是一种层链状结构矿物，存在的活性吸附中心能够与有机废水中的一些有机物形成共价键。经过高温煅烧改性处理后，比表面积和孔体积增大，海泡石的活性吸附中心位点大大增加，由于改性后的海泡石存在较多的活性吸附中心以及高的孔隙度，使得其内部具有很大的负压，这直接导致了海泡石吸附性的增强。壳聚糖/β-环糊精复合物对化工有机废水中的有机物具有很好的吸附作用。原料中的壳聚糖分子链上存在大量的氨基、羟基以及一些n-乙酰氨基，可进行衍生化反应，原料中的β-环糊精具有特殊的空腔结构，能够有效的包裹一些有机分子以及无机粒子形成包络物客体，将其从环境中提取出来，从而降低污染。利用交联剂对原料中的壳聚糖和β-环糊精进行改性处理，使得制备的壳聚糖/β-环糊精复合物既具有环糊精对有机物分子的包络识别性能又具有壳聚糖对金属离子的吸附功能。
24、在本发明所述的化工有机废水用净水剂中额外添加正二丁基二硫代磷酸铵和二苯亚甲基山梨糖醇，正二丁基二硫代磷酸铵能够实现对有机废水中的重金属离子的去除，去除率高，且沉淀颗粒大且疏松，沉降快；二苯亚甲基山梨糖醇能够发挥优异的凝胶性能，增加吸附凝聚性。
25、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
26、(1)本发明所述的化工有机废水用净水剂，以改性海泡石矿粉和壳聚糖/β-环糊精复合物为主要成分。通过高温煅烧对海泡石矿粉进行改性处理，增加海泡石的吸附活性位点，提高海泡石的吸附吸能，通过戊二醛交联剂对壳聚糖/β-环糊精进行交联改性处理，增加对有机废水中有机物分子的包络识别性能以及对金属离子的吸附性能。此外，添加高分子絮凝剂聚合双酸铝铁、聚丙烯酰胺以及聚硅酸氯化铝镁的复配物，在保证制备的净水剂的高效作用效果的同时，还能够降低净水剂在应用时的添加量。无机小分子助凝剂硅酸钠和硫酸锌的添加能够进一步降低化工有机废水的色度，为了保证对化工有机废水中的金属盐的有效去除，进一步添加正二丁基二硫代磷酸铵；二苯亚甲基山梨糖醇的添加能够增加净水剂的吸附凝聚性。
27、(2)本发明所述的化工有机废水用净水剂，原料之间相互协同作用，在降低了净水剂用量的前提下，能够对化工有机废水中的cod、色度以及金属盐起到高效的去除作用，作用效果广泛。
28、(3)本发明所述的化工有机废水用净水剂的制备方法，工艺简单易于操作，制备得到的净水剂应用效果优异。