利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法技术

本发明专利技术公开利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，属于污水处理技术领域。处理方法包括以下步骤：S1、将二氧化硅置于水中，50

【技术实现步骤摘要】
利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，更具体的涉及利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法。

技术介绍

[0002]化工污水是化工生产中排放出的工艺废水、冷却水、废弃洗涤水、设备及场地冲洗水等废水，这些污水中含有大量的重金属离子，若是将含有重金属离子的废水直接排放则会造成污染，即便是重金属离子的浓度小，也会造成不同程度的污染，危害人类的健康，影响工农业的生产。
[0003]二氧化硅是以硅氧四面体为基本结构形成的立体网状结构，在晶体结构中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，Si原子处在正四面体中心，O原子位于四面体顶点。每个硅原子与四个氧原子相连，每个氧原子与两个硅原子相连。二氧化硅是一种化学性质较为稳定的物质，但是二氧化硅的吸附性能差，对含有重金属离子的污水吸附效果差。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，本专利技术对二氧化硅进行改性处理，提供了一种利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，提高对重金属离子的吸附效率。
[0005]本专利技术的目的是提供一种利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将二氧化硅置于水中，50
‑
60℃下分散均匀得到二氧化硅水溶液；
[0007]S2、向二氧化硅水溶液中加入阳离子聚电解质水溶液，使得阳离子聚电解质负载在二氧化硅上，洗涤、干燥生成复合二氧化硅；
[0008]S3、将污水的pH值调节至6
‑
>7，加入S2中的复合二氧化硅，搅拌处理污水中的重金属离子。
[0009]优选的，S1中，二氧化硅与水的比例为2
‑
3g：100ml。
[0010]优选的，S2中，所述阳离子电解质为聚乙烯亚胺，所述阳离子聚电解质水溶液的浓度为1
‑
1.5mg/ml。
[0011]优选的，S2中，所述负载方式为物理吸附结合，二氧化硅水溶液与阳离子聚电解质水溶液的体积比为10
‑
15:1。
[0012]优选的，S2中，反应温度为50
‑
60℃，反应时间为2
‑
3h。
[0013]优选的，S2中，干燥温度为70
‑
80℃，干燥时间为5
‑
6h。
[0014]优选的，S3中，所述复合二氧化硅与污水的比例为4
‑
6g:1L。
[0015]优选的，S3中，搅拌时间为3
‑
5h，搅拌速率为150
‑
300r/min。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术对二氧化硅置于水中，搅拌均匀后得到二氧化硅水溶液，二氧化硅表面水合，再电离，使得二氧化硅表面带有阴离子，然后将阳离子电解质溶液滴入二氧化硅水溶液
中，通过物理吸附作用，将阳离子聚电解质负载在二氧化硅表面，得到了复合二氧化硅，通过改变二氧化硅表面的物理化学性能，提高了二氧化硅的对重金属离子的去除率。
[0018]本专利技术利用二氧化硅较大的比表面积，通过物理吸附作用负载了阳离子聚电解质，以二氧化硅为核体，以阳离子聚电解质层为壳层，形成了核壳结构的复合二氧化硅，在二氧化硅和阳离子聚电解质协同作用下，可以提高对污水中重金属离子的去除效果。另外，二氧化硅表面的阳离子聚电解质通过静电引力对带负电荷的污染物也具有好的去除效果。
具体实施方式
[0019]下面对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1
[0021]本实施例提供了一种利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，按照以下步骤进行：
[0022]S1、将2g二氧化硅置于100ml的去离子水中，60℃搅拌5h，得到二氧化硅水溶液；
[0023]S2、将阳离子聚电解质PEI溶于10ml去离子水中，得到1.5mg/ml的阳离子聚电解质水溶液，在50℃下，用胶头滴管将阳离子聚电解质水溶液逐滴递加到二氧化硅水溶液中，边递加边搅拌，递加完成后，继续搅拌反应2h。反应完成后，水洗去除多余的PEI，然后将产物在40℃下真空干燥6h，得到复合二氧化硅，记为SiO2@PEI；
[0024]S3、模拟镉浓度为100mg/L的含镉废水，将污水的pH值调节至6，在1L污水中加入5g SiO2@PEI，在150r/min下搅拌5h，吸附污水中的重金属离子，铬离子的去除率见表1。
[0025]实施例2
[0026]本实施例提供了一种利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，按照以下步骤进行：
[0027]S1、将2g二氧化硅置于100ml的去离子水中，60℃搅拌5h，得到二氧化硅水溶液；
[0028]S2、将阳离子聚电解质PEI溶于10ml去离子水中，得到1.5mg/ml的阳离子聚电解质水溶液，在50℃下，用胶头滴管将阳离子聚电解质水溶液逐滴递加到二氧化硅水溶液中，边递加边搅拌，递加完成后，继续搅拌反应2h。反应完成后，水洗去除多余的PEI，然后将产物在40℃下真空干燥6h，得到复合二氧化硅，记为SiO2@PEI；
[0029]S3、模拟镉浓度为100mg/L的含镉废水，将污水的pH值调节至6.5，在1L污水中加入5g SiO2@PEI，在150r/min下搅拌5h，吸附污水中的重金属离子，铬离子的去除率见表1。
[0030]实施例3
[0031]本实施例提供了一种利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，按照以下步骤进行：
[0032]S1、将2g二氧化硅置于100ml的去离子水中，50℃搅拌5h，得到二氧化硅水溶液；
[0033]S2、将阳离子聚电解质PEI溶于10ml去离子水中，得到1.5mg/ml的阳离子聚电解质水溶液，在50℃下，用胶头滴管将阳离子聚电解质水溶液逐滴递加到二氧化硅水溶液中，边递加边搅拌，递加完成后，继续搅拌反应2h。反应完成后，水洗去除多余的PEI，然后将产物
在40℃下真空干燥6h，得到复合二氧化硅，记为SiO2@PEI；
[0034]S3、模拟镉浓度为100mg/L的含镉污水，将污水的pH值调节至7，在1L污水中加入5g SiO2@PEI，在150r/min下搅拌5h，吸附污水中的重金属离子，铬离子的去除率见表1。
[0035]实施例4
[0036]本实施例提供了一种利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，按照以下步骤进行：
[0037]S1、将3.6g二氧化硅置于120ml的去离子水中，60℃搅拌3h，得到二氧化硅水溶液；
[0038]S2、将阳离子聚电解质PEI溶于10ml去离子水中，得到1mg/ml的阳离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将二氧化硅置于水中，50
‑
60℃下分散均匀得到二氧化硅水溶液；S2、向二氧化硅水溶液中加入阳离子聚电解质水溶液，使得阳离子聚电解质负载在二氧化硅上，洗涤、干燥生成复合二氧化硅；S3、将污水的pH值调节至6
‑
7，加入S2中的复合二氧化硅，搅拌处理污水中的重金属离子。2.根据权利要求1所述的利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，其特征在于，S1中，二氧化硅与水的比例为2
‑
3g：100ml。3.根据权利要求2所述的利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，其特征在于，S2中，所述阳离子电解质为聚乙烯亚胺，所述阳离子聚电解质水溶液的浓度为1
‑
1.5mg/ml。4.根据权利要求3所述的利用二氧化硅处理化工污水重金属离子的方法，其特征在于，S2中，所述负载方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：白小慧，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：