一种天然钠基膨润土污水处理材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于生活污水处理材料技术领域，具体是涉及一种天然钠基膨润土污水处理材料及其制备方法和应用。


背景技术：

[0002][0003]
目前，我国城市污水处理方法普遍采用的是传统活性污泥法、氧化沟、 sbr(序批式活性污泥法)、物理处理法、生物处理法、化学处理法等，这些成熟而有效的处理方法，在各地被广泛应用。但是一段时期以来，因能耗大、运行费用高而阻碍着我国城市污水处理厂的建设，同时一些建成的污水处理厂也因能耗高的原因，长期处于停产和半停产状态；在今后相当长的一段时期内，能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。因此，在解决污水处理的问题上，降低处理成本以及优化处理过程，是当前所有污水厂所面临的共同问题，而对于污水处理材料的选择也一直是重点之一。现有的污水处理材料虽然已经满足现有的需要，但是这些污水处理材料的原料紧缺，其造价成本高，而且生产的能耗也较大，使得不少污水处理厂的成本一直无法有效的降低。
[0004]
膨润土是以硅铝酸盐为主的矿物，硅铝结构本身带负电荷，此负电荷被k、na

等阳离子平衡，使其具有很好的离子交换能力，对污染物具有较强的吸附能力，蒙脱石层间也能吸附水化阳离子，使层间膨胀，比表面积增大，吸附能力增强。近年来被广泛应用于工业废水中有机污染物、重金属的吸附处理。此外，膨润土还广泛应用于石油、日用、化工、能源和环保等领域。
[0005]
同时膨润土具有很大的表面积，使其具有较大的吸附能力。良好的阳离子交换能力和吸附性能，决定了可以用膨润土来去除水中的某些污染物。但是，由于膨润土表面硅氧结构极强的亲水性及结构外部阳离子的水解，天然的膨润土去除有机污染物的性能并不好。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种天然钠基膨润土污水处理材料，该生活污水处理材料对污水的处理能力强，且很容易与水分离，同时处理污水能耗小，造价小，处理成本低。
[0007]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种天然钠基膨润土污水处理材料，其特征在于，由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土50％～70％，活化制油污泥颗粒10％～30％，草木灰5％～8％，植物纤维粉末5％～20％，风化煤5％～15％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0008]
上述的一种天然钠基膨润土污水处理材料，其特征在于，天然钠基膨润土55％～65％，活化制油污泥颗粒15％～20％，草木灰5％～6％，植物纤维粉末10％～15％，风化煤5％～12％。
[0009]
上述的一种天然钠基膨润土污水处理材料，其特征在于，天然钠基膨润土60％，活化制油污泥颗粒18％，草木灰5％，植物纤维粉末12％，风化煤5％。
[0010]
另外，本发明还提供了一种制备上述天然钠基膨润土污水处理材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011]
步骤一、原料的制备与处理
[0012]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0013]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为3mm～4mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为2％～4％的氢氧化钙溶液浸泡5～10小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在50℃～80℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0014]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0015]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过200～300目筛，取筛下物；
[0016]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.5～2小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为70℃～100℃的条件下烘干，得到有机膨润土；
[0017]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1～1.5，得到混合浆液；
[0018]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为8％～12％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为4％～6％的有机浆液的重量；
[0019]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1h～2h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为 400℃～450℃，烘干时间为0.8h～1h，最后得到成品污水处理材料。
[0020]
上述的方法，其特征在于：步骤一中所述氢氧化钙溶液的质量百分比浓度为3％。
[0021]
上述的方法，其特征在于：步骤二中所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液。
[0022]
上述的方法，其特征在于：步骤二中所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1。
[0023]
上述的方法，其特征在于：步骤四中所述碳酸钠的加入重量为10％的有机浆液的重量，所述聚乙二醇的加入重量为5％的有机浆液的重量。
[0024]
上述的方法，其特征在于：所述烘炉的温度为420℃。
[0025]
除此之外，本发明还提供了一种应用上述天然钠基膨润土污水处理材料处理污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：将成品污水处理材料固定在膨润土污水处理材料固定器上，然后将膨润土污水处理材料固定器置于污水中即可；所述膨润土污水处理材料固定
器包括多个呈矩形阵列布设的固定单元，相邻两个所述固定单元之间、呈对角线布设的相邻两个固定单元之间分别通过塑料连接支架相连接，所述固定单元包括环形固定框、固定器锁扣和塑料固定片，所述固定器锁扣设置在环形固定框的中心位置处，所述塑料固定片连接在固定器锁扣与环形固定框之间，所述塑料固定片的数量为四个，四个所述塑料固定片在环形固定框上均匀设置，所述环形固定框与相邻两个塑料固定片之间形成的空间为污水处理材料固定区。
[0026]
本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0027]
1、本发明制备的天然钠基膨润土污水处理材料用于污水处理，反应比较快，cod去除率高，能促使水中杂质特别是有机悬浮物沉淀比较彻底，尤其用于生活污水处理效果显著；还可以去除水中无机污染物和有机污染物，对于工业废水处理，也有很好的辅助作用。
[0028]
2、本发明制备的天然钠基膨润土污水处理材料采用的原材料天然钠基膨润土资源丰富，分布广泛，可就地取材，且价格低廉，可大幅度降低污水处理成本，提高污水处理企业经济效益；同时天然钠基膨润土作为处理污水的吸附材料具有比较高的物理、化学和生物稳定性。
[0029]
3、本发明制备天然钠基膨润土污水处理材料采用的制油污泥是豆油制造厂污水处理后的污泥，其与一般的污泥相比，拥有c/n小、含水量低、硬度大且刺激性气味小等特点，c/n越小，越有利于污水脱硝效率，有效去除污水中的氮氧化物。
[0030]
4、本发明使用的制油污泥与一般的城市污泥一样都属于固体废弃物，把制油污泥制备成污水处理材料有利于解决制油污泥的处理与处置问题，使得制油污泥这一固体废弃物找到一种新的处理处置方法；在一定程度上减少剩余污泥对土壤、水体、大气环境的污染，实现污泥的资源化利用，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
[0031]
5、本发明制备天然钠基膨润土污水处理材料使用的草木灰、植物纤维粉和风化煤，来源也相当广泛，原料十分便宜，因此大大降低了污水处理成本，污水处理能耗小，造价小。
[0032]
6、本发明将天然钠基膨润土通过阳离子表面活性剂溶液进行改性，用改性后的天然钠基膨润土作为絮凝剂，对废水的处理效果也有较为明显的提高。
[0033]
7、本发明天然钠基膨润土污水处理材料成型后在400℃～450℃的温度下焙烧，是利用外掺剂将膨润土与风化煤更好的烧结，外掺剂在高温条件下可以分解放出二氧化碳气体，促使膨润土层间形成大量微孔，同时碳酸钠还起到一定的粘结剂作用；其剩余产物能与膨润土、风化煤内部的二氧化硅、三氧化铝等物质反应生成硅铝酸盐的混合物，使其具有更高的强度，同时在最佳温度条件下，膨润土与风化煤内部的分子水、结构水、有机杂质等可以脱失，使得膨润土与风化煤内部结构空隙加大，孔隙增多，吸附点增加。并且，当焙烧温度须为400℃～450℃，此温度下成型处理时效果最好，在温度较于400℃时，增孔剂不能完全燃烧，膨润土颗粒未能生成足够的孔道，致使膨润土表面积较小，吸附能力弱，随着温度升高，增孔剂燃烧趋于完全，生成的孔道多而长，膨润土的吸附性能增加，所以在一定温度下焙烧一定的时间。
[0034]
8、本发明天然钠基膨润土污水处理材料表面吸附是在膨润土表面产生断键，处于稳定状态的表面原子由于平面被截断而产生过量电荷，所以具有较高的表面活化能；能量越高，要求结构重组及吸附外来离子或分子的能力越大，表面羟基作用是矿物质材料在与
水溶液接触过程中，表面的羟基自由基与其它无机离子发生表面配合作用或与离子发生有机络合反应。由于污水中含有大量矿物质材料大半径离子可以被小半径离子置换，导致污水中矿物质材料表面具有永久负电荷，根据电性中和原理，具有吸附其它阳离子以达平衡的能力，这其中最主要的就是静电引力；为了符合能量最低法则，通过静电引力，首先金属阳离子被吸引到吸附质表面，接着通过扩散作用，达到交换点位，同时可交换阳离子从内部空隙扩散到交换点位上，进行离子交换，交换后的离子通过相反方向迁移到溶液中去，完成离子交换吸附过程。
[0035]
9、本发明制备天然钠基膨润土污水处理材料能有效满足生活污水的排放标准，使生活污水达标排放，且应用范围较广，能够对污水做好高效、快速的初期处理，节省投入成本，并可多次循环使用。
[0036]
下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
[0037]
图1为本发明膨润土污水处理材料固定器的结构示意图。
[0038]
图2为图1中固定单元的结构示意图。
[0039]
附图标记说明:
[0040]
1—固定单元；1-1—环形固定框；1-2—固定器锁扣；
[0041]
1-3—塑料固定片；2—塑料连接支架；3—污水处理材料固定区。
具体实施方式
[0042]
本发明天然钠基膨润土污水处理材料及其制备方法通过实施例1-9进行描述：
[0043]
实施例1
[0044]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土50％，活化制油污泥颗粒30％，草木灰5％，植物纤维粉末10％，风化煤5％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0045]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0046]
步骤一、原料的制备与处理
[0047]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0048]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为4mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为2％的氢氧化钙溶液浸泡5小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在50℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0049]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0050]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过250目筛，取筛下物；
[0051]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.6小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为100℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述
阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1；
[0052]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1，得到混合浆液；
[0053]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为8％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为5％的有机浆液的重量；
[0054]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1.5h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为420 ℃，烘干时间为1h，最后得到成品污水处理材料。
[0055]
实施例2
[0056]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土55％，活化制油污泥颗粒18％，草木灰5％，植物纤维粉末14％，风化煤8％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0057]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0058]
步骤一、原料的制备与处理
[0059]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0060]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为3mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为3％的氢氧化钙溶液浸泡6小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在60℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0061]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0062]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过200目筛，取筛下物；
[0063]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.9小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为80℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1；
[0064]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1.2，得到混合浆液；
[0065]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为9％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为4％的有机浆液的重量；
[0066]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成
型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为400 ℃，烘干时间为0.9h，最后得到成品污水处理材料。
[0067]
实施例3
[0068]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土52％，活化制油污泥颗粒15％，草木灰8％，植物纤维粉末20％，风化煤5％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0069]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0070]
步骤一、原料的制备与处理
[0071]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0072]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为3mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为4％的氢氧化钙溶液浸泡8小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在50℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0073]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0074]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过240目筛，取筛下物；
[0075]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.5小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为70℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1；
[0076]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1，得到混合浆液；
[0077]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为10％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为6％的有机浆液的重量；
[0078]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1.6h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为440 ℃，烘干时间为0.8h，最后得到成品污水处理材料。
[0079]
实施例4
[0080]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土70％，活化制油污泥颗粒10％，草木灰6％，植物纤维粉末7％，风化煤7％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0081]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0082]
步骤一、原料的制备与处理
[0083]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0084]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为4mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为2％的氢氧化钙溶液浸泡9小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在70℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0085]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0086]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过280目筛，取筛下物；
[0087]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.8小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为90℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1；
[0088]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1.3，得到混合浆液；
[0089]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为10％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为5％的有机浆液的重量；
[0090]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干2h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为400 ℃，烘干时间为0.85h，最后得到成品污水处理材料。
[0091]
实施例5
[0092]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土65％，活化制油污泥颗粒7％，草木灰8％，植物纤维粉末8％，风化煤12％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0093]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0094]
步骤一、原料的制备与处理
[0095]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0096]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为3.5mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为4％的氢氧化钙溶液浸泡5小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在65℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0097]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0098]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过300目筛，取筛下物；
[0099]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水
搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.5小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为75℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1；
[0100]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1，得到混合浆液；
[0101]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为12％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为5％的有机浆液的重量；
[0102]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1.5h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为410 ℃，烘干时间为0.9h，最后得到成品污水处理材料。
[0103]
实施例6
[0104]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土60％，活化制油污泥颗粒10％，草木灰7％，植物纤维粉末15％，风化煤8％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0105]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0106]
步骤一、原料的制备与处理
[0107]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0108]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为4mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为2％的氢氧化钙溶液浸泡8小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在80℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0109]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0110]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过250目筛，取筛下物；
[0111]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.7小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为100℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1；
[0112]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1.4，得到混合浆液；
[0113]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，
得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为11％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为6％的有机浆液的重量；
[0114]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1.8h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为450 ℃，烘干时间为0.8h，最后得到成品污水处理材料。
[0115]
实施例7
[0116]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土55％，活化制油污泥颗粒20％，草木灰5％，植物纤维粉末5％，风化煤15％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0117]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0118]
步骤一、原料的制备与处理
[0119]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0120]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为3mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为4％的氢氧化钙溶液浸泡10小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在60℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0121]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0122]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过260目筛，取筛下物；
[0123]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡2小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为85℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为 2:1；
[0124]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1.5，得到混合浆液；
[0125]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为8％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为4％的有机浆液的重量；
[0126]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为430 ℃，烘干时间为1h，最后得到成品污水处理材料。
[0127]
实施例8
[0128]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土65％，活化制油污泥颗粒10％，草木灰5％，植物纤维粉末5％，风化煤15％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0129]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0130]
步骤一、原料的制备与处理
[0131]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0132]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为3.5mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为2％的氢氧化钙溶液浸泡7小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在70℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0133]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0134]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过300目筛，取筛下物；
[0135]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡1.6小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为80℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为2:1；
[0136]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1.2，得到混合浆液；
[0137]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为10％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为4％的有机浆液的重量；
[0138]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干1.2h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为420 ℃，烘干时间为1h，最后得到成品污水处理材料。
[0139]
实施例9
[0140]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料由以下质量百分含量的原料制成：天然钠基膨润土60％，活化制油污泥颗粒18％，草木灰5％，植物纤维粉末12％，风化煤5％，所述植物纤维为麦秸秆或玉米秸秆。
[0141]
本实施例天然钠基膨润土污水处理材料的制备方法包括以下步骤：
[0142]
步骤一、原料的制备与处理
[0143]
001、天然钠基膨润土的制备：将天然钠基膨润土原矿碎粉处理后过 500目筛，取筛下物，得到天然钠基膨润土；
[0144]
002、活化制油污泥颗粒的处理：制油污泥自然风干后，筛选出粒径为3mm制油污泥颗粒，并将筛选出的制油污泥颗粒采用质量百分比浓度为3％的氢氧化钙溶液浸泡10小时，使得筛选出来的制油污泥颗粒进行活化；活化处理完成后，使用蒸馏水将制油污泥颗粒洗至中性，并在80℃的温度条件下烘干，得到活化制油污泥颗粒；
[0145]
003、植物纤维粉末的制备：将植物纤维粉碎筛分处理，得到植物纤维粉末；
[0146]
004、风化煤的处理：将风化煤粉碎后过200目筛，取筛下物；
[0147]
步骤二、有机膨润土的制备：将步骤一001中得到的天然钠基膨润土中加入蒸馏水搅拌至溶解制成膨润土浆，并在膨润土浆中倒入阳离子表面活性剂溶液搅拌混合均匀，得到膨润土悬浊液；再将膨润土悬浊液置于振荡器内在常温下震荡2小时，得到震荡混合液，然后清除上清液，最后置于烘箱内在温度为70℃的条件下烘干，得到有机膨润土；所述阳离子表面活性剂溶液为十八烷基三甲基氯化铵溶液或聚丙烯酰胺溶液，所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为24％，所述蒸馏水与膨润土原料的质量比为 2:1；
[0148]
步骤三、原料的混合：将草木灰、步骤一中得到的活化制油污泥颗粒、植物纤维粉末和风化煤分别加入到步骤二中得到的有机膨润土中并搅拌混合得到混合物料，然后向混合物料中加入水并搅拌均匀，混合物料与水的质量比为1：1.5，得到混合浆液；
[0149]
步骤四、外掺剂的加入：向步骤三中得到的混合浆液中加入起造孔作用的外掺剂，得到有机浆液；所述外掺剂为碳酸钠和聚乙二醇，碳酸钠的加入重量为12％的有机浆液的重量，聚乙二醇的加入重量为6％的有机浆液的重量；
[0150]
步骤五、污水处理材料的成型干燥处理：将步骤四中得到的有机浆液置于挤压成型机中挤压成型，得到成型污水处理材料；随后将污水处理材料置于通风处，自然晾干2h后置于烘炉中焙烧塑形，烘炉的温度为450 ℃，烘干时间为0.9h，最后得到成品污水处理材料。
[0151]
实施例10
[0152]
本实施例采用的污水处理材料为实施例1-9制备的天然钠基膨润土污水处理材料，本实施例应用天然钠基膨润土污水处理材料进行处理污水的方法包括以下步骤：将成品污水处理材料固定在膨润土污水处理材料固定器上，然后将膨润土污水处理材料固定器置于污水中即可。如图1和图2 所示，所述膨润土污水处理材料固定器包括多个呈矩形阵列布设的固定单元1，相邻两个所述固定单元1之间、呈对角线布设的相邻两个固定单元 1之间分别通过塑料连接支架2相连接，所述固定单元1包括环形固定框 1-1、固定器锁扣1-2和塑料固定片1-3，所述固定器锁扣1-2设置在环形固定框1-1的中心位置处，所述塑料固定片1-3连接在固定器锁扣1-2与环形固定框1-1之间，所述塑料固定片1-3的数量为四个，四个所述塑料固定片1-3在环形固定框1-1上均匀设置，所述环形固定框1-1与相邻两个塑料固定片1-3之间形成的空间为污水处理材料固定区3。膨润土污水处理材料固定器是把制备的天然钠基膨润土污水处理材料进行合理布局固定在一起，便于针对性的调整天然钠基膨润土污水处理材料的用量及便于对使用后的天然钠基膨润土污水处理材料进行冲洗清理，方便二次或多次循环使用。
[0153]
将本发明制备的天然钠基膨润土污水处理材料固定在膨润土污水处理材料固定器上，然后将固定有天然钠基膨润土污水处理材料的膨润土污水处理材料固定器置于的生活污水中，生活污水与天然钠基膨润土污水处理材料的重量比为1000：5.5，污水处理时间为8～16小时，未处理前的生活污水中cod(化学需氧量)的浓度为395mg/l。
[0154]
经本实施例天然钠基膨润土污水处理材料处理后的数据如表1所示。
[0155]
表1实施例1-9制备的天然钠基膨润土污水处理材料处理污水的结果
[0156][0157]
由表1可知，本发明制备的天然钠基膨润土污水处理材料对生活污水处理后，cod浓度下降都高于32％，cod浓度下降最高可达36.7％，对生活污水的处理能力强。现在对于生活污水的处理通常采用硅藻土处理或生物处理法、化学处理法投放药物进行氧化、絮凝方式，这些方式处理后一般cod浓度下降25％～35％。本发明制备的天然钠基膨润土污水处理材料主要材料为天然钠基膨润土和制油污泥，其来源广泛，原材料便宜，并且制油污泥为固体废物，可实现废物利用，同时草木灰、植物纤维粉和风化煤来源也相当广泛，原料十分便宜，因此大大降低了污水处理成本，污水处理能耗小，造价小，且对污水的处理能力强，处理效果好，同时因天然钠基膨润土污水处理材料是固定在膨润土污水处理材料固定器上，所以很容易与水分离。
[0158]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。