申请日2017.12.26
公开(公告)日2018.06.08
IPC分类号C02F3/34; C02F1/28; C02F1/42
摘要
本发明提供一种高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20‑25份、纳米四氧化三铁10‑12份、脂肪酶液45‑50份、海泡石粉5‑8份、沸石粉5‑8份、麦饭石粉5‑8份、蛭石5‑8份、珍珠岩5‑8份、壳聚糖10‑12份、腐殖酸钠3‑5份、羧甲基淀粉钠10‑12份、聚合氯化铝8‑10份、茶多酚0.5‑0.7份。本发明中用于制备高温工业废水处理剂的各原料组分均无毒无害，不会造成吸附处理后的二次污染，搭配特定的制备方法，能够使各原料组分之间能够实现更好地相互促进和相互配合，从而协同发挥优异的净水作用，能够很好的去除高温工业废水中的重金属离子和有害的有机物质。
权利要求书
1.一种高温工业废水处理剂，其特征在于：所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20-25份、纳米四氧化三铁10-12份、脂肪酶液45-50份、海泡石粉5-8份、沸石粉5-8份、麦饭石粉5-8份、蛭石5-8份、珍珠岩5-8份、壳聚糖10-12份、腐殖酸钠3-5份、羧甲基淀粉钠10-12份、聚合氯化铝8-10份、茶多酚0.5-0.7份。
2.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液。
3.根据权利要求2所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养。
4.根据权利要求3所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的8%～10%。
5.根据权利要求4所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述培养条件为：培养基的pH为7.0-7.2，培养温度为23-28℃，摇床转速为150-155r/min,培养时间为至少42h。
6.根据权利要求5所述的高温工业废水 处理剂，其特征在于：所述发酵培养的培养基的制备方法为：按重量份取牛肉膏30份、蛋白胨15份和氯化钠15份溶于1000份蒸馏水中，然后用0.1mol/L NaOH溶液调节pH为7.0-7.2，再置于灭菌锅中在121℃条件下灭菌5分钟，即可。
7.根据权利要求6所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭22份、纳米四氧化三铁11份、脂肪酶液48份、海泡石粉7份、沸石粉6份、麦饭石粉6份、蛭石7份、珍珠岩6份、壳聚糖11份、腐殖酸钠4份、羧甲基淀粉钠11份、聚合氯化铝9份、茶多酚0.6份。
8.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm;所述麦饭石粉的粒径为100-120目;所述海泡石粉的粒径为150-200目;所述沸石粉的粒径为100-120目;所述蛭石的粒径为2-4mm;所述珍珠岩的粒径为2-4mm。
9.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55%;所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99%;所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30%;所述壳聚糖的含量≥99%，脱乙酰度>90%。
10.根据权利要求1所述的高温工业废水处理剂，其特征在于：所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：
(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为150-155r/min的摇床中，在25℃左右处理4-5h;
(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌30-45min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h-1.5h，即可。
说明书
高温工业废水处理剂
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高温工业废水处理剂。
背景技术
随着经济的发展，各地的化工厂越来越多，工业污水的处理成为各界关注的热点，而采用活性炭进行吸附处理为常见的处理方法，但活性炭对废水中重金属离子和有机物的吸附量很小，每次处理废水时均需使用大量的活性炭，成本较高。现有技术中，采用细菌分泌的脂肪酶液可改性活性炭，提高活性炭对于重金属和有机物的吸附量，但用于改性活性炭的脂肪酶具有温度敏感性，在高温下会失去其活性，进而失去其对活性炭的改性效果。众所周知，在工业废水产生时，往往伴随有较高的温度，可见，如采用现有的脂肪酶进行活性炭改性，制得的改性活性炭处理剂依然很难在高温废水中达到优异的处理效果;而如果先对工业废水进行降温处理，再利用活性炭处理剂处理，又将大大提高处理的成本。
因此，需要研制出一种以活性炭为主要原料的高温工业废水处理剂，提高活性炭对高温废水中有机物和重金属离子的吸附量，同时，充分发挥活性炭与其它原料的相互协同作用，提高处理剂的吸附率，降低成本，提高经济效益。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高吸附率、低成本、环保高效的高温工业废水处理剂。
本发明提供的高温工业废水处理剂，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭20-25份、纳米四氧化三铁10-12份、脂肪酶液45-50份、海泡石粉5-8份、沸石粉5-8份、麦饭石粉5-8份、蛭石5-8份、珍珠岩5-8份、壳聚糖10-12份、腐殖酸钠3-5份、羧甲基淀粉钠10-12份、聚合氯化铝8-10份、茶多酚0.5-0.7份;
进一步，所述脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液;
进一步，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉按比例1：1：2接种于培养基中进行混合发酵培养;
进一步，所述斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉总接种量为发酵培养的培养基体积的8%～10%;
进一步，所述培养条件为：培养基的pH为7.0-7.2，培养温度为23-28℃，摇床转速为150-155r/min,培养时间为至少42h;
进一步，所述发酵培养的培养基的制备方法为：按重量份取牛肉膏30份、蛋白胨15份和氯化钠15份溶于1000份蒸馏水中，然后用0.1mol/L NaOH溶液调节pH为7.0-7.2，再置于灭菌锅中在121℃条件下灭菌5分钟，即可;
进一步，所述处理剂的原料按重量份包括如下组分：活性炭22份、纳米四氧化三铁11份、脂肪酶液48份、海泡石粉7份、沸石粉6份、麦饭石粉6份、蛭石7份、珍珠岩6份、壳聚糖11份、腐殖酸钠4份、羧甲基淀粉钠11份、聚合氯化铝9份、茶多酚0.6份;
进一步，所述活性炭的粒径为0.7-0.8mm;所述麦饭石粉的粒径为100-120目;所述海泡石粉的粒径为150-200目;所述沸石粉的粒径为100-120目;所述蛭石的粒径为2-4mm;所述珍珠岩的粒径为2-4mm;
进一步，所述腐植酸钠中腐植酸干基含量≥55%;所述羧甲基淀粉钠中有效物质含量≥99%;所述聚合氯化铝中氧化铝的含量≥30%;所述壳聚糖的含量≥99%，脱乙酰度>90%;
进一步，所述高温工业废水处理剂的制备方法包括如下步骤：
(1)取活性炭、纳米四氧化三铁、脂肪酶液和茶多酚混合后，调节混合物pH为7.0，然后置于转速为150-155r/min的摇床中，在25℃左右处理4-5h;
(2)向步骤(1)中所得的混合物中加入腐殖酸钠和壳聚糖，继续搅拌30-45min后，加入海泡石粉、沸石粉、麦饭石粉、蛭石、珍珠岩、羧甲基淀粉钠和聚合氯化铝，混合搅拌1h-1.5h，即可。
本发明的有益效果：
本发明中用于制备高温工业废水处理剂的各原料组分均无毒无害，不会造成吸附处理后的二次污染，且各原料组分均具有优异的吸附功能，搭配特定的制备方法，能够使各原料组分之间能够实现更好地相互促进和相互配合，从而协同发挥净水作用，最终使得制得的处理剂能够直接用于高温工业废水，而且能够很好的去除高温工业废水中的重金属离子和有害的有机物质，吸附效果好、净化效率高、成本低且质量稳定。
本发明中，活性炭本身对于重金属和有机物就具有一定的吸附率，纳米四氧化三铁也能够吸附一定量的重金属离子;脂肪酶液、腐殖酸钠、羧甲基淀粉钠、壳聚糖等原料均含有大量的活性基团，这些原料混合后，不仅能够相互配合与工业废水中重金属离子发生络合、离子交换等反应，从而稳定的吸附重金属离子，提高吸附稳定性，形成不溶于水的沉淀物质，还能够与废水中的有机化合物发生亲和、吸附而形成氢键等，从而同时吸附重金属离子和有机化合物等有害物质;而采用的脂肪酶液为斯氏假单胞菌、绿脓杆菌和黑曲霉混合发酵培养所分泌产生的脂肪酶液，这种脂肪酶液在高温条件下依然能够保持很高的活性，具有高温稳定性，而且这种脂肪酶液自身对于重金属离子和有机物都具有非常好的吸附效果，同时茶多酚的加入能够大大提高该脂肪酶的活性;本实施例中通过特定的制备方法将各原料组分实现了充分混合，在活性炭中引入了具有磁性的纳米四氧化三铁，在活性炭和纳米四氧化三铁表面都引入具有高温酶活性的脂肪酶的活性基团，能够极好地发挥各原料组分之间的相互协同、相互配合作用;由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用，聚合氯化铝相对分子质量较大、电荷较高，能够对废水中胶体和颗粒物实现高度电中和及桥联作用，从而强力去除废水中重金属、胶体以及放射性有毒害物质等;麦饭石粉、海泡石粉及沸石粉因其自身特有的疏松多孔结构，具有较高的比表面积和表面活性，能够增大与废水的接触面积，因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能，能够吸附废水中的有机化合物和重金属离子等有害物质;蛭石有较高的层电荷数，故具有较高的阳离子交换容量和较强的阳离子交换吸附能力;珍珠岩能够起到很好的净水效果。