一种强效脱色剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用含铝污泥制备强效脱色剂的方法，利用铝材厂的含铝污泥对膨润土进行改性，极大提高了膨润土的物化性能，制得了一种性能优良的强效脱色剂。将该强效脱色剂用于印刷废水处理，当含铝污泥与膨润土质量比为5:1，投加量为0.8g/L、吸附时间40min、pH值6.0～8.0时，其对印染废水的脱色率可达92％，同时COD去除率超过80％，具有显著的净化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理
，特别是一种强效脱色剂及其制备方法。
技术介绍
印刷废水是纺织印染行业的主要排放物，具有色度大、有机物含量高及水温、水量、水质和pH值变化大等特点。近年来，随着大量新型助剂、浆料的使用，有机污染物的可生化性降低，处理难度加大。加强印刷费水的处理，对环境保护，维持生态平衡起着及其重要的作用。在铝材加工中，对铝材进行表面处理是必不可少的工序，其中在抛光、酸洗、氧化、着色等过程中，需要消耗大量清洗水，每平米铝材耗水约65～180L，为铝材厂工业废水的主要来源。经中和调节及混凝沉淀后，得到废水污泥，这些污泥主要成分为胶状氢氧化铝和部分无定形体。这种污泥经过干化处理后直接填埋是目前大部分企业采用的处置方式，不仅占用大量的土地资源，而且造成铝资源的浪费，还有可能产生二次污染。如何将铝材厂污泥用到印刷废水处理中，达到“以废止废”的目的，对于铝材厂污泥的资源化利用具有重要的环保意义。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种利用含铝污泥制备的强效脱色剂及其制备方法，用于处理印刷废水。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种强效脱色剂，其特征在于，由含铝污泥和膨润土组成，其中所述含铝污泥与膨润土的重量比为3:1-7:1。优选地，所述的含铝污泥包括Al2O3。优选地，所述的含铝污泥中Al2O3的含量为6-18％。进一步优选地，所述的含铝污泥由广东肇庆某铝材厂提供，其含水率75％，铝含量(以Al2O3计)8.5％，其它部分由CaO、Fe2O3、Na2O、SiO2等组成。优选地，所述的膨润土由广东省地质矿产公司提供，过200目筛，其化学组成为：SiO272.86％，Al2O313.93％，Fe2O31.89％，TiO20.20％，MnO20.006％，CaO0.49％，MgO1.58％，K2O0.87％，Na2O2.15％，P2O50.05％。进一步优选地，所述的含铝污泥与膨润土的重量比为5:1。一种制备上述强效脱色剂的方法，包括以下步骤：(1)量取60-70mL31％的工业盐酸于500mL烧杯中，在缓慢搅拌下加入200-300g含铝污泥，保温搅拌；(2)缓慢加入30-75g膨润土，保温搅拌，其间适当的补水防止凝结，得到粘稠灰白色浆液；(3)将步骤(2)得到的粘稠灰白色浆液烘干，煅烧后冷却，用蒸馏水冲洗、抽滤，烘干并粉碎过筛，得到改性膨润土样品。优选地，步骤(1)中保温搅拌的温度为55-65℃，时间为25-35min；步骤(2)中保温搅拌的温度为为55-65℃，时间为50-60min。优选地，步骤(3)中的煅烧温度为500-600℃，时间为1-2h。优选地，改性膨润土的粒径为150-250目。上述强效脱色剂的使用方法，包括每1L印刷费水中投入0.6-0.8g的脱色剂，在pH6.0-8.0条件下吸附40-50min。本专利技术的有益效果是膨润土是以蒙脱石为主要成分的无机矿物，具有较强的吸附能力及阳离子交换能力，且资源丰富、价格便宜，广泛应用于石油化工及水处理行业。本专利技术利用铝材厂废弃污泥对膨润土进行改性，将污泥中的Al以羟基铝的形式引入膨润土的层状结构中，极大提高了其物化性能，具有明显的净化效果。将铝材厂废弃污泥用于废水处理材料的制备，不仅可以解决其占用土地、资源浪费及污染环境的问题，还可以达到“以废治废”的目的。附图说明图1(a)是改性前膨润土的扫描电镜图。图1(b)是改性膨润土的扫描电镜图。图2是改性膨润土(a)和改性前膨润土(b)的X射线衍射图。图3是含铝污泥与膨润土质量比对脱色率的影响。图4是改性膨润土的投加量对脱色率影响。图5是吸附时间对脱色率的影响。图6是pH对脱色率的影响。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面用具体实施例来详细说明本专利技术的技术方案，但本专利技术并不局限于此。含铝污泥由广东肇庆某铝材厂提供，其含水率75％，铝含量(以Al2O3计)8.5％，其它部分由CaO、Fe2O3、Na2O、SiO2等组成。膨润土由广东省地质矿产公司提供，过200目筛，其化学组成为：SiO272.86％，Al2O313.93％，Fe2O31.89％，TiO20.20％，MnO20.006％，CaO0.49％，MgO1.58％，K2O0.87％，Na2O2.15％，P2O50.05％。实施例1一种强效脱色剂，由以下原料组成：含铝污泥250g，膨润土50g。上述强效脱色剂的制备方法，包括以下步骤(1)量取65mL31％的工业盐酸于500mL烧杯中，在缓慢搅拌下加入含铝污泥，在60℃保温搅拌30min；(2)缓慢加入膨润土，60℃保温搅拌1h，其间适当的补水防止凝结，得到粘稠灰白色浆液；(3)将步骤(2)得到的粘稠灰白色浆液烘干，500℃煅烧2h后冷却，用蒸馏水冲洗、抽滤，烘干并粉碎过200目筛，得到改性膨润土样品。实施例2一种处理印刷废水的强效脱色剂，由以下原料组成：含铝污泥225g，膨润土75g。上述强效脱色剂的制备方法，同实施例1中的制备方法。实施例3一种处理印刷废水的强效脱色剂，由以下原料组成：含铝污泥240g，膨润土60g。上述强效脱色剂的制备方法，同实施例1中的制备方法。实施例4一种处理印刷废水的强效脱色剂，由以下原料组成：含铝污泥258g，膨润土43g。上述强效脱色剂的制备方法，同实施例1中的制备方法。实施例5一种处理印刷废水的强效脱色剂，由以下原料组成：含铝污泥266g，膨润土38g。上述强效脱色剂的制备方法，同实施例1中的制备方法。实验例1扫描电镜(SEM)取微量改性前膨润土和实施例1的改性后膨润土分别真空喷金处理后，在扫描电镜上观察分析，结果如图1(a)和1(b)所示。观察发现，与原膨润土相比，经过含铝污泥改性后的膨润土孔隙率提高较多，层状结构变得更加明显，原颗粒状变为片状，使其比表面积大幅提高，在结构上更利于吸附脱色。实验例2X射线衍射分析(XRD)取少量粉末状改性前膨润土和实施例1的改性后膨润土分别在室温下用X射线衍射仪测试，扫描范围为2～100°。结果如图2所示，a为经含铝污泥改性后膨润土的XRD图谱，b为改性前膨润土XRD图谱，膨润土的衍射角2θ为7.002°，根据Bragg方程，衍射角变小，结构的层间距离变大，而经过含铝污泥改性后，a中衍射峰基本消失，表明膨润土经过含铝酸液浸泡、煅烧后，原片层结构被撑开，甚至剥离，羟基铝进入膨润土层状结构中。实验例3改性后膨润土脱色性能(一)含铝污泥与膨润土质量比对脱色率的影响取1L实际印染综合废水和1L活性红染料模拟废水，调节pH值6～7，分别加入0.8g的实施例1-5的脱色剂，60r/min搅拌10min，静置30min后取上清液，在最大吸收波长处测定吸光度，计算脱色率R，R＝(1-A/A0)×100％式中A、A0为处理前后废水的吸光度。结果如图3所示，随着含铝污泥与膨润土质量比增加，对实际印染综合废水及活性红染料模拟废水的脱色率呈先上升后下降趋势，在质量比为5：1时，对两种废水的脱色率最大，可分别达到82％、89％；首先，使用的含铝污泥铝含量较稳定，变化不大，均含量为8.5％(以Al2O3计)，因此，当含铝污泥用量小时，改性材料的脱色以吸附为主；随着铝含量上升到一定比例，将铝的混凝能力与膨润土吸附能力达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强效脱色剂，其特征在于，由含铝污泥和膨润土组成，其中所述含铝污泥与膨润土的重量比为3:1‑7:1。

【技术特征摘要】
1.一种强效脱色剂，其特征在于，由含铝污泥和膨润土组成，其中所述含铝污泥与膨润土的重量比为3:1-7:1。2.根据权利要求1所述的强效脱色剂，其特征在于，所述的含铝污泥与膨润土的重量比为5:1。3.根据权利要求1所述的强效脱色剂，其特征在于，所述的含铝污泥包括Al2O3。4.根据权利要求1-3中任一项所述的强效脱色剂，其特征在于，所述的含铝污泥中Al2O3的含量为6-18％。5.一种制备权利要求1-4中任一项所述的强效脱色剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)量取60-70mL31％的工业盐酸于500mL烧杯中，在搅拌下缓慢加入200-300g含铝污泥，充分溶解后，保温搅拌；(2)缓慢加入30-75g的膨润土，保温搅拌，得到粘稠灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁敏锐，马琦，谭铭卓，
申请(专利权)人：广东慧信环保有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44