申请日2016.11.24
公开(公告)日2017.03.15
IPC分类号C02F1/00; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种煤矿污水处理剂及其制备方法和应用，该处理剂由以下按照重量份的原料组成：柿木皮8‑16份、活性炭28‑36份、硼砂11‑18份、丙烯酸丁酯3‑8份、酒石酸2‑6份。将柿木皮粉碎、酒石酸溶液浸泡、热搅拌得柿木皮物料;将活性炭、硼砂研磨、与柿木皮物料混合搅拌，再加入配制的丙烯酸丁酯溶液搅拌、微波处理、高温煅烧、降至室温即得。本发明用于处理煤矿污水，处理速度快，可高效去除污水中的悬浮物、降浊、脱色、清澈水质，有效去除污水中的有机物、磷、COD、BOD、SS和各类重金属。本发明投药量少，使用方便，性能稳定，处理污水后的处理剂易于清除，不会对水质造成二次污染，还能回收再利用，制备过程简单，成本低，适于工业化生产。
权利要求书
1.一种煤矿污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮8-16份、活性炭28-36份、硼砂11-18份、丙烯酸丁酯3-8份、酒石酸2-6份。
2.根据权利要求1所述的煤矿污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮10-14份、活性炭30-34份、硼砂13-16份、丙烯酸丁酯4-7份、酒石酸3-5份。
3.根据权利要求1所述的煤矿污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮12份、活性炭32份、硼砂15份、丙烯酸丁酯5份、酒石酸4份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的煤矿污水处理剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1)将酒石酸与其质量10倍的无水乙醇溶液混合，制得酒石酸溶液;将柿木皮粉碎、过150目筛，加入酒石酸溶液，在60℃下浸泡4h，然后升温至70℃并在该温度下加热搅拌60min，制得柿木皮物料;
2)将丙烯酸丁酯与其质量3倍的无水乙醇混合，制得丙烯酸丁酯溶液;将活性炭、硼砂研磨、过150目筛，然后加入柿木皮物料，在80℃下搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯溶液并在88℃下搅拌40-50min，然后进行微波处理8min，微波功率为1200W，然后置入反应釜中并在氮气氛围下升温至200℃，并保温3h，降至室温即得处理剂。
5.如权利要求1-3任一所述的处理剂在处理煤矿污水中的应用。
说明书
一种煤矿污水处理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种煤矿污水处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
煤矿污水水质与一般城市污水性质不同，其特征可概括为:水质水量变化较大，污染物浓度偏低，污水可生化性较差，处理难度相对较大，不同煤矿对出水的要求差异较大，主要污染物为SS、Fe、Mn、SO42-、COD、NH3及微量有毒金属离子，必须处理后才能进行排放，煤矿污水处理包括生产污水处理及生活污水处理，处理工艺随着科技进步不断发展。煤矿污水处理新工艺，较典型的工艺有:A2/O工艺、SBR工艺和BAF工艺。但这些工艺只针对煤矿生活污水，而未考虑矿井废水的处理。目前部分煤矿还是在工业场地和居住区各建一座污水处理厂，投资增加，运行能耗费用高，处理成本高，处理效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理效果好、投药量少、使用方便、不会对水质造成二次污染、可回收再利用、成本低的煤矿污水处理剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮8-16份、活性炭28-36份、硼砂11-18份、丙烯酸丁酯3-8份、酒石酸2-6份。
作为本发明进一步的方案：所述煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮10-14份、活性炭30-34份、硼砂13-16份、丙烯酸丁酯4-7份、酒石酸3-5份。
作为本发明进一步的方案：所述煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮12份、活性炭32份、硼砂15份、丙烯酸丁酯5份、酒石酸4份。
本发明的另一目的是提供一种煤矿污水处理剂的制备方法，由以下步骤组成：
1)将酒石酸与其质量10倍的无水乙醇溶液混合，制得酒石酸溶液;将柿木皮粉碎、过150目筛，加入酒石酸溶液，在60℃下浸泡4h，然后升温至70℃并在该温度下加热搅拌60min，制得柿木皮物料;
2)将丙烯酸丁酯与其质量3倍的无水乙醇混合，制得丙烯酸丁酯溶液;将活性炭、硼砂研磨、过150目筛，然后加入柿木皮物料，在80℃下搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯溶液并在88℃下搅拌40-50min，然后进行微波处理8min，微波功率为1200W，然后置入反应釜中并在氮气氛围下升温至200℃，并保温3h，降至室温即得处理剂。
本发明的又一目的是提供所述处理剂在处理煤矿污水中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中柿木皮经酒石酸处理后与活性炭、硼砂混合，再与丙烯酸丁酯反应，经微波处理、高温煅烧形成复合材料，即处理剂，用于处理煤矿污水，处理速度快，可高效去除污水中的悬浮物、降浊、脱色、清澈水质，有效去除污水中的有机物、磷、COD、BOD、SS和各类重金属。本发明投药量少，使用方便，处理污水后的处理剂易于清除，不会对水质造成二次污染，还能回收再利用，扩大其使用价值。本发明制备过程简单，原料简单，成本低，制得的处理剂性能稳定，适于工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮8份、活性炭28份、硼砂11份、丙烯酸丁酯3份、酒石酸2份。
将酒石酸与其质量10倍的无水乙醇溶液混合，制得酒石酸溶液;将柿木皮粉碎、过150目筛，加入酒石酸溶液，在60℃下浸泡4h，然后升温至70℃并在该温度下加热搅拌60min，制得柿木皮物料。将丙烯酸丁酯与其质量3倍的无水乙醇混合，制得丙烯酸丁酯溶液;将活性炭、硼砂研磨、过150目筛，然后加入柿木皮物料，在80℃下搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯溶液并在88℃下搅拌40min，然后进行微波处理8min，微波功率为1200W，然后置入反应釜中并在氮气氛围下升温至200℃，并保温3h，降至室温即得处理剂。
实施例2
本发明实施例中，一种煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮16份、活性炭36份、硼砂18份、丙烯酸丁酯8份、酒石酸6份。
将酒石酸与其质量10倍的无水乙醇溶液混合，制得酒石酸溶液;将柿木皮粉碎、过150目筛，加入酒石酸溶液，在60℃下浸泡4h，然后升温至70℃并在该温度下加热搅拌60min，制得柿木皮物料。将丙烯酸丁酯与其质量3倍的无水乙醇混合，制得丙烯酸丁酯溶液;将活性炭、硼砂研磨、过150目筛，然后加入柿木皮物料，在80℃下搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯溶液并在88℃下搅拌50min，然后进行微波处理8min，微波功率为1200W，然后置入反应釜中并在氮气氛围下升温至200℃，并保温3h，降至室温即得处理剂。
实施例3
本发明实施例中，一种煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮10份、活性炭30份、硼砂13份、丙烯酸丁酯4份、酒石酸3份。
将酒石酸与其质量10倍的无水乙醇溶液混合，制得酒石酸溶液;将柿木皮粉碎、过150目筛，加入酒石酸溶液，在60℃下浸泡4h，然后升温至70℃并在该温度下加热搅拌60min，制得柿木皮物料。将丙烯酸丁酯与其质量3倍的无水乙醇混合，制得丙烯酸丁酯溶液;将活性炭、硼砂研磨、过150目筛，然后加入柿木皮物料，在80℃下搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯溶液并在88℃下搅拌45min，然后进行微波处理8min，微波功率为1200W，然后置入反应釜中并在氮气氛围下升温至200℃，并保温3h，降至室温即得处理剂。
实施例4
本发明实施例中，一种煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮14份、活性炭34份、硼砂16份、丙烯酸丁酯7份、酒石酸5份。
将酒石酸与其质量10倍的无水乙醇溶液混合，制得酒石酸溶液;将柿木皮粉碎、过150目筛，加入酒石酸溶液，在60℃下浸泡4h，然后升温至70℃并在该温度下加热搅拌60min，制得柿木皮物料。将丙烯酸丁酯与其质量3倍的无水乙醇混合，制得丙烯酸丁酯溶液;将活性炭、硼砂研磨、过150目筛，然后加入柿木皮物料，在80℃下搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯溶液并在88℃下搅拌45min，然后进行微波处理8min，微波功率为1200W，然后置入反应釜中并在氮气氛围下升温至200℃，并保温3h，降至室温即得处理剂。
实施例5
本发明实施例中，一种煤矿污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：柿木皮12份、活性炭32份、硼砂15份、丙烯酸丁酯5份、酒石酸4份。
将酒石酸与其质量10倍的无水乙醇溶液混合，制得酒石酸溶液;将柿木皮粉碎、过150目筛，加入酒石酸溶液，在60℃下浸泡4h，然后升温至70℃并在该温度下加热搅拌60min，制得柿木皮物料。将丙烯酸丁酯与其质量3倍的无水乙醇混合，制得丙烯酸丁酯溶液;将活性炭、硼砂研磨、过150目筛，然后加入柿木皮物料，在80℃下搅拌30min，再加入丙烯酸丁酯溶液并在88℃下搅拌45min，然后进行微波处理8min，微波功率为1200W，然后置入反应釜中并在氮气氛围下升温至200℃，并保温3h，降至室温即得处理剂。
对比例1
除不含有柿木皮外，其配方及制备过程与实施例5一致。
对比例2
仅含有活性炭、柿木皮，其配方及制备过程与实施例5一致。
实施例1-5与对比例1-2制得的处理剂分别按照如下步骤对山东日照某煤矿厂的煤矿污水进行处理：将需要处理的煤矿污水经污水提升泵注入到投药箱中，然后加入处理剂，处理剂的加入量是污水质量的0.5%，用以1000L污水的处理。经一系列处理后得到清水。
实施例1-5与对比例1-2实施时的煤矿污水进水与出水的水质指标如表1所示。
表1实施例1-5与对比例1-2实施时的进水与出水的水质指标
由表1可以看出，本发明利用实施例1-5中的处理剂，对煤矿污水进行处理，能有效去除污水中的SS、COD、BOD、有机物、磷和各种重金属。另外，可以观察到煤矿污水中的悬浮物被高效去除，浊度明显降低，水质变清。与对比例1-2相比较，可知，本发明在各原料的相互反应下发挥作用，具有显著性的进步。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。