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CN104773782A - 一种pdmdaac改性膨润土处理含油废水的方法 - Google Patents

一种pdmdaac改性膨润土处理含油废水的方法 Download PDF

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CN104773782A
CN104773782A CN201510120447.7A CN201510120447A CN104773782A CN 104773782 A CN104773782 A CN 104773782A CN 201510120447 A CN201510120447 A CN 201510120447A CN 104773782 A CN104773782 A CN 104773782A
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oily
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water
mud
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CN201510120447.7A
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邵红
李云姣
高鹤
丁佳
李可心
宁志高
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Shenyang University of Chemical Technology
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Shenyang University of Chemical Technology
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Abstract

一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,涉及一种处理含油废水的方法,该方法首先将钠基膨润土提纯:然后配制改性剂溶液,再制备PDMDAAC改性膨润土:取一定量PDMDAAC改性剂溶液,加入适量钠基膨润土,室温下搅拌2h,洗涤2次,真空抽滤,于80℃下烘干,在105℃下活化,研磨过筛,得到PDMDAAC改性膨润土。将PDMDAAC改性膨润土投加到含油废水中,调节含油废水的PH至6.5-7,按照每升废水投放25克PDMDAAC改性膨润土,搅拌10-25min,含油废水中油污去除率可达到85%以上,吸附去除废水中的油污废水可达标排放(GB8978-1996)。

Description

一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理含油废水的方法,特别是涉及一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法。
背景技术
随着石油的开发、轮船事故、加油站油库的泄露、石油化工企业的排污以及交通运输等人类活动,石油类污染已成为水体环境主要的污染源之一。海洋、湖泊、河流以及地下水等自然水体受到了不同程度的污染。含油污水治理成为当今环境工作者研究的热点问题。
含油废水中的油以浮油、分散油、乳化油及溶解油的状态存在,其中乳化油所占比例较低(10%-15%),但其稳定性很高,是油污废水处理中的难点和重点。常规处理方法有浮选法、絮凝法、电化学法、膜分离法和生物法。石鑫等采用常规的混凝破乳法处理乳化油废水,混凝沉淀4h后去除率只能达到71%。樊林培育石油烃降解菌株Y-2处理含石油烃污染物的钻井废泥浆,在60h, PH=7.5,培养基加入量15ml,菌液接入量20ml,转速为160rpm的条件下,Y-2对废泥浆中石油烃的降解率达到了91%。以上这些方法处理含油废水,存在耗时长、处理成本高或处理效果差等缺点。吸附法处理油类污染物效果显著,经处理后出水水质好且比较稳定,因而吸附法在含油废水处理中有着不可取代的作用。陈晓玲用活性炭作为吸附过滤材料, 对含油废水进行处理,在pH值2.35,粉末状活性炭投加量为15g时,去除率可达99%,但其成本较高。因此,寻找一种成本低、吸附效果好、对环境无二次污染、无毒无害的新型吸附剂,很有必要。
膨润土是一种在自然界分布较为广泛的粘土类矿物,属非金属矿产。中国的膨润土矿资源非常丰富,储量居世界首位,占世界总量的60%,预测资源量在70亿吨以上,并以分布广、埋藏浅、易采掘及品种齐全为特点。
膨润土是一种廉价无毒,性能优异的吸附剂。由于膨润土有很大的比表面积和阳离子交换容积,并且其表面吸附一层水膜,所以膨润土具有许多优越特性,如亲水性、膨胀性、吸附性、悬浮性和稳定性等。在环境保护领域被广泛的应用于含有机物废水的处理、含金属废水的处理、土壤污染修复和废气处理等。但因天然膨润土表面的水膜,限制了膨润土对疏水性有机物的有效吸附,并且由于其良好的亲水性和悬浮性而不易沉淀,导致在实际处理中不够理想。为使解决这一问题,加入改性剂,从而得到具有特定性能的改性膨润土。通过改性,可增大膨润土分子的比表面积、扩大层间距、增加阳离子交换容积和改变表面性质等,显著增加其吸附性能,在含有染料、重金属以及有机污染物等废水的处理中得到广泛研究。由于其良好的“亲水疏油”性,在处理含油废水时效果不好。通过有机改性可使膨润土转变为“亲油疏水”,提高对有机类污染物的去除能力。改性膨润土用于处理含油废水的研究,多以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作为改性剂,去除率可达80%左右。由于CTMAB的价格较贵(大约28000元/吨),需要找到价格更低、效果更好的改性剂将其替代,并且,有关改性膨润土对石油类污染物吸附机理的研究还较少,并且程度也较浅。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,该方法将制备好的PDMDAAC改性膨润土作为水处理剂应用到含油废水的处理中,降低含油废水中油污的含量,使低浓度的含油废水可达标排放,使高浓度的含油废水达到预处理效果,减轻后续处理的压力,提高含油废水的出水水质。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,所述方法包括以下过程:
(1)首先将钠基膨润土提纯:采用自然沉降法、高速离心法和二次分级法对钠基膨润土提纯,得到蒙脱石含量较高的优质膨润土;即,将钠基膨润土配成5%的土悬浊液,搅拌20min,静置5min后,用虹吸法取上部浆液,静置1天,用虹吸法再次取上部浆液,将上部浆液离心后,取底部糊状土干燥,研磨,再过0.074mm筛,备用;
(2)然后配制改性剂溶液:取PDMDAAC原液,溶于蒸馏水中,充分搅拌;
(3)制备PDMDAAC改性膨润土:取PDMDAAC改性剂溶液,加入适量钠基膨润土,室温下搅拌2h,洗涤2次,真空抽滤,于80℃下烘干,在105℃下活化,研磨过筛,得到PDMDAAC改性膨润土;
(4)将PDMDAAC改性膨润土投加含油废水中,调节废水的PH至6.5-7,按照每升废水投放25克PDMDAAC改性膨润土,搅拌10-25min即可。
    所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,所述制备改性膨润土的改性剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC),CAS登陆号为26062-79-3,其分子式是(C8H16NCl)n ,PDMDAAC为强阳离子聚电解质,外观为无色至淡黄色粘稠液体。
所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,所述的改性膨润土作为吸附剂处理含油废水后,经再生过程,作为原材料进行二次应用。
所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,所述PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的最佳条件:PDMDAAC和钠基膨润土的质量比为1:2,将PDMDAAC改性膨润土投加到含油废水中,投加量25g/L含油废水,调节含油废水的PH至6.5-7,搅拌时间10-25min,搅拌速度400-500r/min。
所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,所述PDMDAAC改性膨润土对含油废水的吸附为物理吸附,或化学吸附;低温时物理吸附,高温时化学吸附。
本发明的优点与效果是:
    1.本发明用钠基膨润土为原料,PDMDAAC为改性剂,制得的PDMDAAC改性膨润土属于清洁原料,作为一种新型固体吸附剂,在实际废水处理应用中符合《中国人民共和国清洁生产促进法》第一章第二条:使用清洁的能源和原料,从源头消减污染的原则,与国家和地方相关发展趋势一致,对实现循环经济发展和保护环境都有积极意义,而且具有广阔的应用前景。
     2.本发明的方法采用吸附法,原料为清洁材料,在实际应用中符合清洁生产原则,无二次污染,不会对环境造成污染。该方法工艺简单、技术要求低、运行成本低。
附图说明
图1为PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
    
(1)首先将钠基膨润土提纯:采用自然沉降法、高速离心法和二次分级法对钠基膨润土提纯,得到蒙脱石含量较高的优质膨润土。即,将钠基膨润土配成5%的土悬浊液,搅拌20min,静置5min后,用虹吸法取上部浆液,静置1天,用虹吸法再次取上部浆液,将上部浆液离心后,取底部糊状土干燥,研磨,再过0.074mm筛,备用。
(2)然后配制改性剂溶液:取一定量PDMDAAC原液,溶于蒸馏水中,充分搅拌。
(3)制备PDMDAAC改性膨润土:取一定量PDMDAAC改性剂溶液,加入适量钠基膨润土,室温下搅拌2h,洗涤2次,真空抽滤,于80℃下烘干,在105℃下活化,研磨过筛,得到PDMDAAC改性膨润土。
(4)将PDMDAAC改性膨润土投加到含油废水中,调节含油废水的PH至6.5-7,按照每升废水投放25克PDMDAAC改性膨润土,搅拌10-25min,含油废水中油污去除率可达到85%以上,吸附去除废水中的油污废水可达标排放(GB8978-1996)。
所述的钠基膨润土取自辽宁省黑山县。改性剂选取聚二甲基二烯丙基氯化铵。含油废水包括生活含油污水、某食品厂含油废水和工业含油废水,初始浓度为35mg/L~150mg/L。
实施例1
(1)取浓度在45mg/L~65mg/L的某生活含油污水,调节pH为7。
(2)将PDMDAAC改性膨润土与含油废水按质量体积比为25g:1000mL混合。
(3)在400r/min的条件下,搅拌10min,经静置沉淀后,废水可达标排放。
实施例2
(1)取浓度为35mg/L~150mg/L的某工业含油废水,调节pH为6.5。
(2)将PDMDAAC改性膨润土与工业废水按质量体积比为25g:1000mL混合。
(3)在500r/min的条件下,搅拌25min,经充分搅拌沉淀后,废水达到预处理效果。
实施例3
(1)取浓度为100mg/L~135mg/L的某食品加含油废水,调节pH为7。
(2)将PDMDAAC改性膨润土与工业废水按质量体积比为25g:1000mL混合。
(3)在450r/min的条件下,搅拌15min,经充分搅拌沉淀后,废水达到预处理效果。

Claims (5)

1.一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,其特征在于,所述方法包括以下过程:
(1)首先将钠基膨润土提纯:采用自然沉降法、高速离心法和二次分级法对钠基膨润土提纯,得到蒙脱石含量较高的优质膨润土;即,将钠基膨润土配成5%的土悬浊液,搅拌20min,静置5min后,用虹吸法取上部浆液,静置1天,用虹吸法再次取上部浆液,将上部浆液离心后,取底部糊状土干燥,研磨,再过0.074mm筛,备用;
(2)然后配制改性剂溶液:取PDMDAAC原液,溶于蒸馏水中,充分搅拌;
(3)制备PDMDAAC改性膨润土:取PDMDAAC改性剂溶液,加入钠基膨润土,室温下搅拌2h、洗涤2次、真空抽滤,于80℃下烘干、105℃下活化、研磨过筛得到PDMDAAC改性膨润土;
(4)将PDMDAAC改性膨润土投加含油废水中,调节废水的PH至6.5-7,按照每升废水投放25克PDMDAAC改性膨润土,搅拌10-25min即可。
2.根据权利要求1所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,其特征在于,所述制备改性膨润土的改性剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC),CAS登陆号为26062-79-3,其分子式是(C8H16NCl)n ,PDMDAAC为强阳离子聚电解质,外观为无色至淡黄色粘稠液体。
3.根据权利要求1所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,其特征在于,所述的改性膨润土作为吸附剂处理含油废水后,经再生过程,作为原材料进行二次应用。
4.根据权利要求1所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,其特征在于,所述PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的最佳条件:PDMDAAC和钠基膨润土的质量比为1:2,将PDMDAAC改性膨润土投加到含油废水中,投加量25g/L含油废水,调节含油废水的PH至6.5-7,搅拌时间10-25min,搅拌速度400-500r/min。
5.根据权利要求1所述的一种PDMDAAC改性膨润土处理含油废水的方法,其特征在于,所述PDMDAAC改性膨润土对含油废水的吸附为物理吸附,或化学吸附;低温时物理吸附,高温时化学吸附。
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