一种污水处理净化吸附剂的制备方法与流程

1.本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理净化吸附剂的制备方法。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高和城镇化进程的加快，工业废水和城镇污水任意排放，造成污水的产量逐渐增加，废水中的污染物通常包括有机污染物和无机污染物，对人们的健康造成严重的威胁，污水治理技术一直备受关注。
3.吸附法是目前污水处理广泛采用的一种技术，目前的吸附材料主要包括活性炭吸附、膨润土吸附、凹凸棒石吸附以及大孔吸附树脂吸附等，其主要是利用大的比表面积、高的孔隙度、表面电荷等以物理作用的方式来吸附污水中的有机物、色素、重金属等污染物，具有一定的吸附效果，但是多存在加个昂贵、吸附效果单一、效果一般、而次污染风险大的问题。
4.现在人民的生活水平越来越高，对于物质与精神上的享受也越来越重视了。而由此产生的生活垃圾也越来越多。这十分不利于当今我国长期基本国策——保护生态环境方案的实施。
5.一般来说，现在一些家庭的废旧报纸杂志的去处是废品回收站，通过这些站点，可以使旧报纸再次被利用，从而减轻过度砍伐树木的危害。可是有些家庭都是直接将废旧报纸扔进垃圾桶，或者将废旧报纸放在角落里，废旧报纸得不到很好的利用，从而造成了资源浪费。
6.食用菌生产后的菌糠综合利用问题，一直是困扰食用菌生产地区的难题，对资源造成了大量浪费。很多种植户食用菌生产完毕后，剩余的菌糠被随机抛弃，不但浪费了资源，而且对环境液造成了污染。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种污水处理净化吸附剂的制备方法。
8.本发明是通过以下技术方案实现的：
9.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
10.(1)浸泡处理：
11.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，完成后滤出备用；
12.(2)干燥：
13.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
14.(3)热解处理：
15.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，完成后，取出炭化颗粒备用；
16.(4)挤压膨化处理：
17.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，完成后粉碎得膨化产物备用；
18.(5)电子束辐照处理：
19.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和步骤(4)中所得的膨化产物按照重量比为1：4～6共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，完成后得混合物备用；
20.(6)电晕处理：
21.将步骤(5)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，完成后取出混合物备用；
22.(7)低温真空干燥处理：
23.将步骤(6)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可。
24.进一步地，步骤(1)中所述的处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2～3％、漂白剂5～6％、α-甜没药醇3～5％、多菌灵0.7～0.9％、大豆卵磷脂7～10％，余量为纯水。
25.进一步地，步骤(1)中所述的浸泡处理时边以80～100rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理12～16h。
26.进一步地，步骤(3)中所述的热解炭化时保持热解反应器内的氧气浓度为15～19％，时间为38～46min。
27.进一步地，步骤(4)中所述的挤压膨化处理时控制膨化机的转速为100～130rpm，喂料速度为60～90g/min。
28.进一步地，步骤(5)中所述的电子束辐照处理的能量为1～2mev，辐照剂量为1000～2000gy，辐照处理的时间为5～7min。
29.进一步地，步骤(6)中所述的电晕处理时控制电晕放电仪的工作电压为10～14kv，电晕处理的时间为3～4min。
30.进一步地，步骤(7)中所述的低温真空干燥处理时控制真空度为7～9pa，温度为27～29℃。
31.本发明相比现有技术具有以下优点：
32.1、本技术将废旧报纸浸入处理液中，对废旧报纸进行漂白、杀菌处理，得到质地柔软，可加工性更强的废旧报纸，烘干后进行热解炭化处理，得到多孔，高比表面积的炭化颗粒。
33.2、本技术将菌糠置于挤压膨化装置内进行挤压膨化处理，物料被强烈地挤压、搅拌、剪切，纤维结构发生很大的变化，纤维发生部分降解、细化。
34.3、本技术将利用废旧报纸得到的炭化颗粒同菌糠的膨化产物按照一定的比例进行电子束辐照处理，通过控制电子束处理的技术参数，提高纤维的活性，并提高混合物粉末的表面张力，再通过放电，在表面形成低温等离子区，使混合物表面活性基团暴露，进一步提高表面活性，同时还能提高孔隙率，加强吸附效果在真空条件下进行低温干燥处理，在本技术主要为了保障并增强孔隙以及表面活性的稳定性。
35.4、本技术以废旧报纸和菌糠作为原料，并结合浸泡、干燥、热解、挤压膨化等处理手段，最终制备的污水处理净化吸附剂不仅对有机污染物有很好的吸附效果，对重金属污染物也有很好的吸附作用，不仅实现了污水净化吸附剂的功能多样化，还实现了废旧资源的循环利用，保护了环境，节约了资源。
具体实施方式
36.实施例1：
37.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
38.(1)浸泡处理：
39.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以80rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理12h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2％、漂白剂5％、α-甜没药醇3％、多菌灵0.7％、大豆卵磷脂7％，余量为纯水；
40.(2)干燥：
41.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
42.(3)热解处理：
43.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度为15％，38min后取出炭化颗粒备用；
44.(4)挤压膨化处理：
45.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为100rpm，喂料速度为60g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
46.(5)电子束辐照处理：
47.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和步骤(4)中所得的膨化产物按照重量比为1：4共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为1mev，辐照剂量为1000gy，辐照处理5min后得混合物备用；
48.(6)电晕处理：
49.将步骤(5)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，工作电压为10kv，电晕处理3min后取出混合物备用；
50.(7)低温真空干燥处理：
51.将步骤(6)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为7pa，温度为27℃。
52.实施例2：
53.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
54.(1)浸泡处理：
55.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以90rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理14h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2.5％、漂白剂5.5％、α-甜没药醇4％、多菌灵0.8％、大豆卵磷脂8.5％，余量为纯水；
56.(2)干燥：
57.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
58.(3)热解处理：
59.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度为17％，42min后取出炭化颗粒备用；
60.(4)挤压膨化处理：
61.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为115rpm，喂料速度为75g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
62.(5)电子束辐照处理：
63.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和步骤(4)中所得的膨化产物按照重量比为1：5共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为1.5mev，辐照剂量为1500gy，辐照处理6min后得混合物备用；
64.(6)电晕处理：
65.将步骤(5)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，工作电压为12kv，电晕处理3.5min后取出混合物备用；
66.(7)低温真空干燥处理：
67.将步骤(6)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为8pa，温度为28℃。
68.实施例3：
69.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
70.(1)浸泡处理：
71.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以100rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理16h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺3％、漂白剂6％、α-甜没药醇5％、多菌灵0.9％、大豆卵磷脂10％，余量为纯水；
72.(2)干燥：
73.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
74.(3)热解处理：
75.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度为19％，46min后取出炭化颗粒备用；
76.(4)挤压膨化处理：
77.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为130rpm，喂料速度为90g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
78.(5)电子束辐照处理：
79.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和步骤(4)中所得的膨化产物按照重量比为1：6共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为2mev，辐照剂量为2000gy，辐照处理7min后得混合物备用；
80.(6)电晕处理：
81.将步骤(5)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，工作电压为14kv，电晕处理4min后取出混合物备用；
82.(7)低温真空干燥处理：
83.将步骤(6)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为9pa，温度为29℃。
84.为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。
85.对比例1：
86.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
87.(1)热解处理：
88.将废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度
为17％，42min后取出炭化颗粒备用；
89.(2)挤压膨化处理：
90.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为115rpm，喂料速度为75g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
91.(3)电子束辐照处理：
92.将步骤(1)中所得的炭化颗粒和步骤(2)中所得的膨化产物按照重量比为1：5共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为1.5mev，辐照剂量为1500gy，辐照处理6min后得混合物备用；
93.(4)电晕处理：
94.将步骤(3)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，工作电压为12kv，电晕处理3.5min后取出混合物备用；
95.(5)低温真空干燥处理：
96.将步骤(4)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为8pa，温度为28℃。
97.对比例2：
98.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
99.(1)浸泡处理：
100.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以90rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理14h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2.5％、漂白剂5.5％、α-甜没药醇4％、多菌灵0.8％、大豆卵磷脂8.5％，余量为纯水；
101.(2)干燥：
102.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
103.(3)挤压膨化处理：
104.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为115rpm，喂料速度为75g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
105.(4)电子束辐照处理：
106.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸和步骤(3)中所得的膨化产物按照重量比为1：5共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为1.5mev，辐照剂量为1500gy，辐照处理6min后得混合物备用；
107.(5)电晕处理：
108.将步骤(4)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，工作电压为12kv，电晕处理3.5min后取出混合物备用；
109.(6)低温真空干燥处理：
110.将步骤(5)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为8pa，温度为28℃。
111.对比例3：
112.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
113.(1)浸泡处理：
114.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以90rpm的转速进行搅拌
处理，浸泡处理14h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2.5％、漂白剂5.5％、α-甜没药醇4％、多菌灵0.8％、大豆卵磷脂8.5％，余量为纯水；
115.(2)干燥：
116.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
117.(3)热解处理：
118.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度为17％，42min后取出炭化颗粒备用；
119.(4)电子束辐照处理：
120.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和菌糠按照重量比为1：5共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为1.5mev，辐照剂量为1500gy，辐照处理6min后得混合物备用；
121.(5)电晕处理：
122.将步骤(4)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，工作电压为12kv，电晕处理3.5min后取出混合物备用；
123.(6)低温真空干燥处理：
124.将步骤(5)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为8pa，温度为28℃。
125.对比例4：
126.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
127.(1)浸泡处理：
128.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以90rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理14h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2.5％、漂白剂5.5％、α-甜没药醇4％、多菌灵0.8％、大豆卵磷脂8.5％，余量为纯水；
129.(2)干燥：
130.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
131.(3)热解处理：
132.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度为17％，42min后取出炭化颗粒备用；
133.(4)挤压膨化处理：
134.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为115rpm，喂料速度为75g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
135.(5)电晕处理：
136.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和步骤(4)中所得的膨化产物按照重量比为1：5进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处理，工作电压为12kv，电晕处理3.5min后取出混合物备用；
137.(6)低温真空干燥处理：
138.将步骤(5)中电晕处理后的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为8pa，温度为28℃。
139.对比例5：
140.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
141.(1)浸泡处理：
142.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以90rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理14h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2.5％、漂白剂5.5％、α-甜没药醇4％、多菌灵0.8％、大豆卵磷脂8.5％，余量为纯水；
143.(2)干燥：
144.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
145.(3)热解处理：
146.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度为17％，42min后取出炭化颗粒备用；
147.(4)挤压膨化处理：
148.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为115rpm，喂料速度为75g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
149.(5)电子束辐照处理：
150.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和步骤(4)中所得的膨化产物按照重量比为1：5共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为1.5mev，辐照剂量为1500gy，辐照处理6min后得混合物备用；
151.(6)低温真空干燥处理：
152.将步骤(5)中所得的混合物置于真空干燥箱内进行低温真空干燥处理，完成后造粒即可，控制真空度为8pa，温度为28℃。
153.对比例6：
154.一种污水处理净化吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
155.(1)浸泡处理：
156.将废旧报纸浸入处理液中进行浸泡处理，浸泡处理时边以90rpm的转速进行搅拌处理，浸泡处理14h后滤出备用，处理液中各成分及对应重量百分比为：乙二胺2.5％、漂白剂5.5％、α-甜没药醇4％、多菌灵0.8％、大豆卵磷脂8.5％，余量为纯水；
157.(2)干燥：
158.将步骤(1)中滤出的废旧报纸置于烘干机内进行烘干处理；
159.(3)热解处理：
160.将步骤(2)中烘干后的废旧报纸置于热解反应器内进行热解炭化反应，保持热解反应器内的氧气浓度为17％，42min后取出炭化颗粒备用；
161.(4)挤压膨化处理：
162.将菌糠置于挤压膨化机内进行挤压膨化处理，控制膨化机的转速为115rpm，喂料速度为75g/min，完成后粉碎得膨化产物备用；
163.(5)电子束辐照处理：
164.将步骤(3)中所得的炭化颗粒和步骤(4)中所得的膨化产物按照重量比为1：5共同置于电子加速器内进行电子束辐照处理，能量为1.5mev，辐照剂量为1500gy，辐照处理6min后得混合物备用；
165.(6)电晕处理：
166.将步骤(5)中所得的混合物进行变速搅拌混匀后置于电晕放电仪内进行电晕处
理，工作电压为12kv，电晕处理3.5min后取出混合物备用；
167.(7)干燥处理：
168.将步骤(6)中电晕处理后的混合物置于干燥箱内进行干燥处理，完成后造粒即可，控制温度为70℃。
169.对照组
170.申请号为：cn201410374768.5公开的食用菌菌渣制备污水处理吸附剂的方法。
171.为了对比本技术技术效果，分别用上述实施例2、对比例1～6以及对照组的方法对应制备吸附剂，编号为1～8选取上海一污染较为严重的河道水进行处理，参考《环境监测技术规范》、《水和废水监测分析方法》(第四版)规定的方法检测样品中化学需氧量cod、悬浮物ss、氨氮以及重金属的含量。
172.处理方法：取河道污水水样，随机分成9组，每组100ml，1～8组为试验组，9组为空白对照组，再对应分别加入上述1～8的吸附剂加入到各组污水水样中，放入恒温的摇床上进行摇晃处理2～4h后(对照组不加入任何吸附剂，也进行童颜的摇晃处理)，静置沉降分层后，检测各组上清液中的cod、ss、氨氮、总磷以及重金属的含量，水样中上述指标的测定结果如下表1所示(单位mg/l)，实验时吸附剂与检测水样的重量比为1：6。
173.表1
[0174][0175]
由上表1可以得出，与空白对照组对比，通过本技术方法制备的吸附剂对污水具有很好的吸附净化作用，将1与2～8对比可以看出，按照实施例2的方法制备的吸附剂的吸附净化效果显著优于其他组，不仅对有机污染物有很好的吸附效果，对重金属污染物也有很好的吸附作用，实现了污水净化吸附剂的功能多样化。