申请日2018.02.07
公开(公告)日2018.06.29
IPC分类号C02F1/52; C02F1/54; C02F103/10; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种基于蒙脱石的污水处理剂及其制备方法和应用，该污水处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石33‑41份、甲基四氢苯酐11‑19份、二氧化硅3‑7份、六次甲基四胺18‑26份、醋酸乙烯酯5‑12份。将蒙脱石、二氧化硅混合研磨，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后加热搅拌;然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后加热搅拌，过滤干燥;与醋酸乙烯酯混合加热搅拌、煅烧即得。本发明耐高温、耐低温，且除油率、除固体悬浮物效率显著增加，沉降速度快、投加量少，处理水量大，处理速度快，耐冲击能力强，处理效果好，对设备无腐蚀性，适用于工业废水领域，特别适用于会产生大量的含有废油类的废水的钢铁行业、稠油高温污水的净化处理等。
权利要求书
1.一种基于蒙脱石的污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：蒙脱石33-41份、甲基四氢苯酐11-19份、二氧化硅3-7份、六次甲基四胺18-26份、醋酸乙烯酯5-12份。
2.根据权利要求1所述的基于蒙脱石的污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：蒙脱石35-39份、甲基四氢苯酐13-17份、二氧化硅4-6份、六次甲基四胺20-24份、醋酸乙烯酯7-10份。
3.根据权利要求1所述的基于蒙脱石的污水处理剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：蒙脱石37份、甲基四氢苯酐15份、二氧化硅5份、六次甲基四胺22份、醋酸乙烯酯8份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的基于蒙脱石的污水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将甲基四氢苯酐与其质量4.5-5倍的乙醇混合，制得甲基四氢苯酐溶液;将六次甲基四胺与其质量3-3.5倍的去离子水混合，制得六次甲基四胺溶液;
2)将蒙脱石、二氧化硅混合研磨2.2-2.5h、过150-200目筛，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后先升温至68-72℃并在该温度下搅拌处理1.5-1.6h，然后升温至80-82℃并在该温度下搅拌处理50-55min，冷却至室温;然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后先升温至59-61℃并在该温度下搅拌处理40-45min，然后升温至120-124℃并在该温度下搅拌处理48-52min，再升温至158-162℃并在该温度下搅拌处理30-40min，降至室温，过滤去除滤液，取沉淀物，洗涤干燥;制得混合物A;
3)将混合物A与醋酸乙烯酯混合，在60-70℃的温度下搅拌1.5-1.6h制得混合物B;
4)将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。
5.根据权利要求4所述的基于蒙脱石的污水处理剂的制备方法，其特征在于，洗涤、干燥是用水洗涤，100℃烘箱干燥。
6.根据权利要求4所述的基于蒙脱石的污水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，加入六次甲基四胺溶液后的搅拌转速为350-400 r/min。
7.根据权利要求4所述的基于蒙脱石的污水处理剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，加入甲基四氢苯酐溶液后的搅拌转速为200 r/min。
8.如权利要求1-3任一所述的污水处理剂在工业废水处理中的应用。
9.根据权利要求8所述的污水处理剂在工业废水处理中的应用，其特征在于，工业废水包括含有废油的钢铁废水、稠油油田污水。
说明书
一种基于蒙脱石的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，具体是一种基于蒙脱石的污水处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。其中，油田污水中的稠油高温污水的组分非常复杂：含有固体杂质、微生物、溶解气体和可溶性盐类等多种组分，且普遍存在有机物种类杂、矿化度高、含油量高、成垢离子含量高的特征，使污水的净化更加复杂，处理难度更大。钢铁行业、焦化行业等会产生大量的含有废油类的物质，该种油品油质差、含水量高、成分复杂，含污泥、润滑脂类和水分等杂质。因此传统的处理剂无法达到良好的处理效果。此外，现有的处理剂用于油田稠油高温污水处理时，虽然絮凝效果好，但对乳化油的破乳性能及胶体微粒的净化性能较差;用于钢铁行业的处理剂用量大，不同时具备耐高温、低温的处理效果。而蒙脱石虽然是处理剂领域中常用原料，但是其本身处理效果差，需要超声等处理后方具有显著的效果。而超声设备对企业来说增加了成本，超声会导致蒙脱石结构被部分破坏，不利于长期稳定发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于蒙脱石的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：
一种基于蒙脱石的污水处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石33-41份、甲基四氢苯酐11-19份、二氧化硅3-7份、六次甲基四胺18-26份、醋酸乙烯酯5-12份。
作为本发明进一步的方案：所述基于蒙脱石的污水处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石35-39份、甲基四氢苯酐13-17份、二氧化硅4-6份、六次甲基四胺20-24份、醋酸乙烯酯7-10份。
作为本发明进一步的方案：所述基于蒙脱石的污水处理剂，按照重量份的原料包括：蒙脱石37份、甲基四氢苯酐15份、二氧化硅5份、六次甲基四胺22份、醋酸乙烯酯8份。
一种基于蒙脱石的污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将甲基四氢苯酐与其质量4.5-5倍的乙醇混合，制得甲基四氢苯酐溶液;将六次甲基四胺与其质量3-3.5倍的去离子水混合，制得六次甲基四胺溶液;
2)将蒙脱石、二氧化硅混合研磨2.2-2.5h、过150-200目筛，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后先升温至68-72℃并在该温度下搅拌处理1.5-1.6h，然后升温至80-82℃并在该温度下搅拌处理50-55min，冷却至室温;然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后先升温至59-61℃并在该温度下搅拌处理40-45min，然后升温至120-124℃并在该温度下搅拌处理48-52min，再升温至158-162℃并在该温度下搅拌处理30-40min，降至室温，过滤去除滤液，取沉淀物，洗涤干燥;制得混合物A;
3)将混合物A与醋酸乙烯酯混合，在60-70℃的温度下搅拌1.5-1.6h制得混合物B;
4)将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。
作为本发明进一步的方案：洗涤、干燥是用水洗涤，100℃烘箱干燥。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，加入六次甲基四胺溶液后的搅拌转速为350-400r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，加入甲基四氢苯酐溶液后的搅拌转速为200r/min。
本发明另一目的是提供所述污水处理剂在工业废水处理中的应用。
作为本发明进一步的方案：工业废水包括含有废油的钢铁废水、稠油油田污水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用六次甲基四胺、甲基四氢苯酐对研磨后的蒙脱石、二氧化硅进行处理，经不同温度搅拌处理、煅烧制得的处理剂，耐高温、耐低温，且除油率、除固体悬浮物效率显著增加，沉降速度快、投加量少，处理水量大，处理速度快，耐冲击能力强，处理效果好，对设备无腐蚀性。本发明原料简单易得，制备工艺简单、易操作，生产成本低廉，适于工业化生产，适用于工业废水领域，特别适用于会产生大量的含有废油类的废水的钢铁行业、稠油高温污水的净化处理等。
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，一种基于蒙脱石的污水处理剂，包括以下原料：蒙脱石33kg、甲基四氢苯酐11kg、二氧化硅3kg、六次甲基四胺18kg、醋酸乙烯酯5kg。
将甲基四氢苯酐与其质量4.5倍的乙醇混合，制得甲基四氢苯酐溶液;将六次甲基四胺与其质量3倍的去离子水混合，制得六次甲基四胺溶液。将蒙脱石、二氧化硅混合研磨2.2h、过150目筛，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后先升温至68℃并在该温度下搅拌处理1.5h，然后升温至80℃并在该温度下搅拌处理50min，冷却至室温;搅拌转速为350r/min。然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后先升温至59℃并在该温度下搅拌处理40min，然后升温至120℃并在该温度下搅拌处理48min，再升温至158℃并在该温度下搅拌处理30min，搅拌转速为200r/min。降至室温，过滤去除滤液，取沉淀物，用水洗涤，100℃烘箱干燥;制得混合物A。将混合物A与醋酸乙烯酯混合，在60℃的温度下搅拌1.5h制得混合物B。将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。
实施例2
本发明实施例中，一种基于蒙脱石的污水处理剂，包括以下原料：蒙脱石41kg、甲基四氢苯酐19kg、二氧化硅7kg、六次甲基四胺26kg、醋酸乙烯酯12kg。
将甲基四氢苯酐与其质量5倍的乙醇混合，制得甲基四氢苯酐溶液;将六次甲基四胺与其质量3.5倍的去离子水混合，制得六次甲基四胺溶液。将蒙脱石、二氧化硅混合研磨2.5h、过200目筛，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后先升温至72℃并在该温度下搅拌处理1.6h，然后升温至82℃并在该温度下搅拌处理55min，冷却至室温;搅拌转速为400r/min。然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后先升温至61℃并在该温度下搅拌处理45min，然后升温至124℃并在该温度下搅拌处理52min，再升温至162℃并在该温度下搅拌处理40min，搅拌转速为200r/min。降至室温，过滤去除滤液，取沉淀物，用水洗涤，100℃烘箱干燥;制得混合物A。将混合物A与醋酸乙烯酯混合，在70℃的温度下搅拌1.6h制得混合物B。将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。
实施例3
本发明实施例中，一种基于蒙脱石的污水处理剂，包括以下原料：蒙脱石35kg、甲基四氢苯酐13kg、二氧化硅4kg、六次甲基四胺20kg、醋酸乙烯酯7kg。
将甲基四氢苯酐与其质量5倍的乙醇混合，制得甲基四氢苯酐溶液;将六次甲基四胺与其质量3.5倍的去离子水混合，制得六次甲基四胺溶液。将蒙脱石、二氧化硅混合研磨2.5h、过200目筛，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后先升温至70℃并在该温度下搅拌处理1.6h，然后升温至81℃并在该温度下搅拌处理55min，冷却至室温;搅拌转速为400r/min。然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后先升温至60℃并在该温度下搅拌处理45min，然后升温至122℃并在该温度下搅拌处理50min，再升温至160℃并在该温度下搅拌处理35min，搅拌转速为200r/min。降至室温，过滤去除滤液，取沉淀物，用水洗涤，100℃烘箱干燥;制得混合物A。将混合物A与醋酸乙烯酯混合，在65℃的温度下搅拌1.6h制得混合物B。将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。
实施例4
本发明实施例中，一种基于蒙脱石的污水处理剂，包括以下原料：蒙脱石39kg、甲基四氢苯酐17kg、二氧化硅6kg、六次甲基四胺24kg、醋酸乙烯酯10kg。
将甲基四氢苯酐与其质量5倍的乙醇混合，制得甲基四氢苯酐溶液;将六次甲基四胺与其质量3.5倍的去离子水混合，制得六次甲基四胺溶液。将蒙脱石、二氧化硅混合研磨2.5h、过200目筛，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后先升温至70℃并在该温度下搅拌处理1.6h，然后升温至81℃并在该温度下搅拌处理55min，冷却至室温;搅拌转速为400r/min。然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后先升温至60℃并在该温度下搅拌处理45min，然后升温至122℃并在该温度下搅拌处理50min，再升温至160℃并在该温度下搅拌处理35min，搅拌转速为200r/min。降至室温，过滤去除滤液，取沉淀物，用水洗涤，100℃烘箱干燥;制得混合物A。将混合物A与醋酸乙烯酯混合，在65℃的温度下搅拌1.6h制得混合物B。将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。
实施例5
本发明实施例中，一种基于蒙脱石的污水处理剂，包括以下原料：蒙脱石37kg、甲基四氢苯酐15kg、二氧化硅5kg、六次甲基四胺22kg、醋酸乙烯酯8kg。
将甲基四氢苯酐与其质量5倍的乙醇混合，制得甲基四氢苯酐溶液;将六次甲基四胺与其质量3.5倍的去离子水混合，制得六次甲基四胺溶液。将蒙脱石、二氧化硅混合研磨2.5h、过200目筛，然后加入六次甲基四胺溶液，密封后先升温至70℃并在该温度下搅拌处理1.6h，然后升温至81℃并在该温度下搅拌处理55min，冷却至室温;搅拌转速为400r/min。然后与甲基四氢苯酐溶液混合，密封后先升温至60℃并在该温度下搅拌处理45min，然后升温至122℃并在该温度下搅拌处理50min，再升温至160℃并在该温度下搅拌处理35min，搅拌转速为200r/min。降至室温，过滤去除滤液，取沉淀物，用水洗涤，100℃烘箱干燥;制得混合物A。将混合物A与醋酸乙烯酯混合，在65℃的温度下搅拌1.6h制得混合物B。将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。
对比例1
除不含有六次甲基四胺外，其配方及制备过程与实施例5一致。
对比例2
除不含有甲基四氢苯酐外，其配方及制备过程与实施例5一致。
对比例3
不含有六次甲基四胺与甲基四氢苯酐外，其配方及制备过程与实施例5一致。
对比例4
将各原料混合，加入实施例中的其它原料，在65℃的温度下搅拌1.6h制得混合物B。将混合物B在460℃的温度下煅烧4h即得。其原料分量与实施例5一致。
将实施例1-5、对比例1-4制得的处理剂以及市售的处理剂分别投加到某油田稠油污水站处理流程中的旋流反应器进口处，本发明实施例1-5处理后水中的油含量和固体悬浮物含量均有显著下降，应用效果如表1所示(注：药剂加量均按有效含量计算)。实施例1-5及对比例1-4的投加量均为25mg/L，市售的处理剂的投加量均为100mg/L。