【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理用絮凝剂，具体涉及一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备与应用。
技术介绍
1、随着世界人口增加和经济发展，水污染和水资源短缺问题日益突出，对全社会的可持续发展造成严重威胁。全世界普遍认为，污水资源化利用是应对这种挑战最有效的方法，这样不仅可以提供优质再生水，还可以通过资源/能源回收。但是，由于不同来源的污水成分复杂多变，经常存在少量难处理成分，利用现有处理技术难以彻底去除或处理过程长、成本过高不利于可持续发展。乳液废水就是典型的难处理废水之一，在我国大量存在。
2、乳液相关废水中，油污染物一般以稳定的水包油微滴(<20mm)形式存在，具有表面活性剂含量高、多组分共存、体系稳定性强、含油量大等特点。由于表面活性剂发挥乳化剂作用，在乳滴周围形成了亲水基指向水疏水基指向油的坚固界面膜保护层，通过降低界面能(界面张力)和zeta电位等作用，保护乳液可以在水中长期稳定存在，难以通过传统水处理物理方法和生物方法有效脱除。因此，长期以来乳液废水处理技术的核心就是破乳。通过添加破乳剂或使用物理方法(改变温度、高压电场、超声、膜过滤等)使废水中原有乳滴失稳，然后再采用物理、化学和生物的方法实现油水分离和表面活性剂等有机污染物以及各种添加剂的去除，通常需要几种方法联合进行。在已有的研究工作中，破乳被认为是乳液废水处理最困难的步骤，严重制约着乳液废水清洁高效处理。因此，开发在不需要破乳的条件下，能够简便、高效处理乳液废水的新方法具有广阔的应用前景。
3、絮凝作为一种不可或缺的水处理技术，因其成
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术利用特殊的溶胶凝胶法将有机钛酸酯溶于质子溶剂与铁盐的醇水溶液进行交联反应并形成溶胶，进一步凝聚形成凝胶，经过陈化干燥得到固体钛铁絮凝剂，该絮凝剂可以实现对乳液废水的不破乳混凝处理。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1：将稳定剂溶于质子溶剂中，然后加入有机钛酸酯，得到溶液a；
5、步骤2：将无机铁盐溶于低碳脂肪醇或低碳脂肪醇/水混合溶剂中，调节ph，得到溶液b；
6、步骤3：将溶液b加入溶液a中，搅拌均匀，形成溶胶；
7、步骤4：将上述溶胶陈化干燥，即得所述固体钛铁絮凝剂。
8、进一步地，所述步骤1中稳定剂为乙酸、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯中的一种；质子溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇单甲醚中的一种；有机钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丙酯、钛酸四乙酯中的一种。
9、进一步地，所述步骤1中稳定剂与有机钛酸酯的摩尔比为1:1～30。
10、进一步地，所述步骤1中稳定剂与质子溶剂的体积比为1:10～200。
11、进一步地，所述步骤2中无机铁盐为fecl2、fecl3、fe(no3)2、fe(no3)3、feso4、fe2(so4)3中的一种；低碳脂肪醇为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇中的一种。
12、进一步地，所述步骤2中铁盐与有机钛酸酯的摩尔比为1:0.5～5，ph为1.0～6.0。
13、进一步地，所述步骤4中溶胶陈化的时间为8～48h。
14、一种如前所述的制备方法制得的固体钛铁絮凝剂，其是由fe原子均匀镶嵌于ti-o-r结构骨架中并通过共价键合而形成的有机无机杂化絮凝剂。
15、一种如前所述的固体钛铁絮凝剂的应用，用于不破乳处理乳液废水。
16、进一步地，所述乳液废水包括含乳液的矿井水、食品加工废水、切削液废水、油田废水、日化生产企业废水，以及含油水混合乳液的生活污水。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
18、(1)本专利技术采用特殊的溶胶-凝胶法制备，通过陈化干燥得到固体钛铁杂化絮凝剂；(2)本专利技术絮凝剂通过共价键将有机钛酸酯和铁原子杂化，有机钛酸酯的有机组分与无机组分铁盐之间水解缩聚通过fe-o-ti相连；(3)本专利技术絮凝剂分子中的钛和铁金属离子分布更均匀，并且钛盐与铁盐的结合，可以更好的适应水环境中的ph值，具有更宽阔的应用范围；(4)本专利技术絮凝剂产品的固体形态克服了传统液体絮凝剂存在的输运和储存稳定性问题，并降低输运成本；(5)本专利技术絮凝剂具有更好电中和、吸附架桥和网捕卷扫等优异能力，其中钛和铁的高价态大幅度提高了絮凝剂的电荷中和能力，促进了在水中表面带负电荷的乳液混凝去除；共价杂化的有机功能基团保证了在不破乳的情况下混凝处理乳液废水，并能够高效共去除水浊度以及有机物、氮磷等污染物；(6)由于钛元素和铁元素均对生物圈无明显危害，另外钛还是生物亲和性元素，本专利技术絮凝剂不会影响人类身体健康和周围生态环境，有利于乳液废水处理后的资源化利用。
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1.一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中稳定剂为乙酸、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯中的一种；质子溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇单甲醚中的一种；有机钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丙酯、钛酸四乙酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中稳定剂与有机钛酸酯的摩尔比为1:1～30。
4.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中稳定剂与质子溶剂的体积比为1:10～200。
5.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中无机铁盐为FeCl2、FeCl3、Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、FeSO4、Fe2(SO4)3中的一种；低碳脂肪醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种不破乳处
7.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中溶胶陈化的时间为8～48h。
8.一种权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的固体钛铁絮凝剂，其特征在于：其是由Fe原子均匀镶嵌于Ti-O-R结构骨架中并通过共价键合而形成的有机无机杂化絮凝剂。
9.一种权利要求8所述的固体钛铁絮凝剂的应用，其特征在于：用于不破乳处理乳液废水。
10.根据权利要求9所述的固体钛铁絮凝剂的应用，其特征在于：所述乳液废水包括含乳液的矿井水、食品加工废水、切削液废水、油田废水、日化生产企业废水，以及含油水混合乳液的生活污水。
...【技术特征摘要】
1.一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中稳定剂为乙酸、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯中的一种；质子溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇单甲醚中的一种；有机钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丙酯、钛酸四乙酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中稳定剂与有机钛酸酯的摩尔比为1:1～30。
4.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中稳定剂与质子溶剂的体积比为1:10～200。
5.根据权利要求1所述的一种不破乳处理乳液废水的固体钛铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中无机铁盐为fecl2、fecl3、fe(no3)2、fe(no3)3、f...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜志平，孔令旭，申婧，孙慧芳，李剑锋，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：
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