CN117003328A - 一种用于农药污染场地废水处理的异味控制剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于农药污染场地废水处理的异味控制剂及其制备方法,其中异味控制剂包括以下重量百分比的各成分:改性沸石粉2~4%、聚合氯化铝2~5%、硫酸亚铁铁2~3%。本发明利用纳米二氧化钛/纳米铁改性沸石粉与聚合氯化铝、硫酸亚铁制成用于农药污染场地废水处理的异味控制剂,改性沸石粉含有大量孔道结构、比表面积高,具有良好的吸附功能,提供了大量的反应位点,提高了异味控制剂的分散性,避免颗粒团聚,有利于光催化活性的提升,光催化降解水体中的有机农药和中间体等有机污染物,在合适的pH条件下,聚合氯化铝和硫酸亚铁则与水中异味物质发生混凝和沉淀,进而降低异味的影响。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,具体涉及一种用于农药污染场地废水处理的异味控制剂及其制备方法。
背景技术
由于工业污染场地大规模开展修复,近些年来关于污染场地异味问题时有发生,造成了严重的负面社会影响。农药污染场地修复过程中,异味问题更为突出,如宁波某农药厂修复项目、天津某农药厂修复项目等。现有技术中,农药品种繁多,农药废水水质复杂,其主要特点是:①污染物浓度较高,COD(化学需氧量)可达每升数万毫克;②毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有砷、汞等有毒物质以及许多生物难以降解的物质;③有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性;④水质、水量不稳定。
现有技术并没有针对农药污染场地的废水特性提出既能控制异味,又能降解砷、汞等有毒物质,并且能分解农药和中间体等有机污染物的制剂。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明的目的在于提供一种用于农药污染场地废水处理的异味控制剂及其制备方法。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
一方面,提供一种用于农药污染场地废水处理的异味控制剂,其包括以下重量百分比的各成分:改性沸石粉2~4%、聚合氯化铝2~5%、硫酸亚铁2~3%。
另一方面,提供一种用于农药污染场地废水处理的异味控制剂的制备方法,其包括以下步骤:
取适量水,加入改性沸石粉,搅拌均匀,依次加入聚合氯化铝、硫酸亚铁,最后加入柠檬酸,将溶液调节至酸性,pH值在4~6之间。
进一步地,改性沸石粉的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、将纳米二氧化钛粉和沸石粉混合,加入无水乙醇,研磨后进行焙烧,冷却至室温并再次研磨,加入蒸馏水混合均匀,制得纳米二氧化钛前驱体溶液;
步骤2、将沸石粉、纳米铁与碱溶液混合均匀,制成纳米铁前驱体溶液;
步骤3、将纳米二氧化钛前驱体溶液与纳米铁前驱体溶液混合,搅拌分散后进行水热反应,将产物冷却、离心、洗涤、干燥,即得改性沸石粉。
进一步地,步骤1与步骤2中添加的沸石粉的质量比为1:1。
进一步地,步骤1中,纳米二氧化钛粉的加入量为沸石粉质量的5%~8%。
进一步地,步骤1中,研磨时间为15~30min,焙烧温度为300~500℃,升温速率为5~10℃/min,焙烧时间为1~2h,再次研磨时间为10~20min。
进一步地,步骤2中,纳米铁的加入量为沸石粉质量的2%~5%,碱液与沸石粉的体积质量比为5:1~10:1,反应温度为50~80℃。
进一步地,步骤3中,搅拌分散10~20min,再于100~150℃水热反应10~15h。
本发明的有益效果为:
本发明利用纳米二氧化钛/纳米铁改性沸石粉与聚合氯化铝、硫酸亚铁制成用于农药污染场地废水处理的异味控制剂,改性沸石粉含有大量孔道结构、比表面积高,具有良好的吸附功能,提供了大量的反应位点,提高了异味控制剂的分散性,避免颗粒团聚,有利于光催化活性的提升,光催化降解水体中的有机农药和中间体等有机污染物,在合适的pH条件下,聚合氯化铝和硫酸亚铁则与水中异味物质发生混凝和沉淀,进而降低异味的影响。同时硫酸亚铁、聚合氯化铝、改性沸石共同作用,能够吸附废水中的砷、汞等有毒物质,达到高效净化的作用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
本实施例的用于农药污染场地废水处理的异味控制剂包括以下重量百分比的各成分:
改性沸石粉2%、聚合氯化铝2%、硫酸亚铁2%。
其根据以下步骤制备:
步骤1、将纳米二氧化钛粉和沸石粉混合,纳米二氧化钛粉的加入量为沸石粉质量的5%。加入少量无水乙醇,研磨15min后进行焙烧,焙烧温度为300℃,升温速率为5℃/min,焙烧时间为1h,冷却至室温并再次研磨10min,加入蒸馏水混合均匀,制得纳米二氧化钛前驱体溶液。
步骤2、将沸石粉、纳米铁与碱溶液混合均匀,纳米铁的加入量为沸石粉质量的2%,碱液与沸石粉的体积质量比为5:1,反应温度为50℃;制得纳米铁前驱体溶液;
步骤3、将纳米二氧化钛前驱体溶液与纳米铁前驱体溶液混合,搅拌分散10min后进行100℃水热反应10h,将产物冷却、离心、洗涤、干燥,即得改性沸石粉。
步骤4、取适量水,加入改性沸石粉,搅拌均匀,依次加入聚合氯化铝、硫酸亚铁,最后加入柠檬酸,将溶液调节至酸性,pH值为4。
在农药污染场地中,取异味严重且呈黑色的污水装入瓶中,将制备好的异味控制剂加入装有污水的瓶中,搅拌均匀后,静置半小时。经人体嗅觉识别和TVOC总量、有机污染物、重金属的测定,发现瓶口异味有明显的减轻,瓶底有沉淀物,污水颜色变清,TVOC总量较加入前减少85%,有机污染物总量较加入前减少80%,有毒物质总量较加入前减少89%。
实施例2
本实施例的用于农药污染场地废水处理的异味控制剂包括以下重量百分比的各成分:
改性沸石粉3%、聚合氯化铝3%、硫酸亚铁2%。
其根据以下步骤制备得到:
步骤1、将纳米二氧化钛粉和沸石粉混合,纳米二氧化钛粉的加入量为沸石粉质量的6%。加入少量无水乙醇,研磨22min后进行焙烧,焙烧温度为400℃,升温速率为8℃/min,焙烧时间为1.5h,冷却至室温并再次研磨15min,加入蒸馏水混合均匀,制得纳米二氧化钛前驱体溶液。
步骤2、将沸石粉、纳米铁与碱溶液混合均匀,纳米铁的加入量为沸石粉质量的3%,碱液与沸石粉的体积质量比为8:1,反应温度为65℃;制成纳米铁前驱体溶液;
步骤3、将纳米二氧化钛前驱体溶液与纳米铁前驱体溶液混合,搅拌分散15min后进行120℃水热反应12h,将产物冷却、离心、洗涤、干燥,即得改性沸石粉。
步骤4、取适量水,加入改性沸石粉,搅拌均匀,依次加入聚合氯化铝、硫酸亚铁,最后加入柠檬酸,将溶液调节至酸性,pH值为5。
在农药污染场地中,取异味严重且呈黑色的污水装入瓶中,将制备好的异味控制剂加入装有污水的瓶中,搅拌均匀后,静置半小时。经人体嗅觉识别和TVOC总量、有机污染物、重金属的测定,发现瓶口异味有明显的减轻,瓶底有沉淀物,污水颜色变清,TVOC总量较加入前减少88%,有机污染物总量较加入前减少83%,有毒物质总量较加入前减少90%。
实施例3
本实施例的用于农药污染场地废水处理的异味控制剂包括以下重量百分比的各成分:
改性沸石粉4%、聚合氯化铝5%、硫酸亚铁3%。
其根据以下步骤制备得到:
步骤1、将纳米二氧化钛粉和沸石粉混合,纳米二氧化钛粉的加入量为沸石粉质量的8%。加入少量无水乙醇,研磨30min后进行焙烧,焙烧温度为500℃,升温速率为10℃/min,焙烧时间为2h,冷却至室温并再次研磨20min,加入蒸馏水混合均匀,制得纳米二氧化钛前驱体溶液。
步骤2、将沸石粉、纳米铁与碱溶液混合均匀,纳米铁的加入量为沸石粉质量的5%,碱液与沸石粉的体积质量比为10:1,反应温度为80℃;制成纳米铁前驱体溶液;
步骤3、将纳米二氧化钛前驱体溶液与纳米铁前驱体溶液混合,搅拌分散20min后进行150℃水热反应15h,将产物冷却、离心、洗涤、干燥,即得改性沸石粉。
步骤4、取适量水,加入改性沸石粉,搅拌均匀,依次加入聚合氯化铝、硫酸亚铁,最后加入柠檬酸,将溶液调节至酸性,pH值为6。
在农药污染场地中,取异味严重且呈黑色的污水装入瓶中,将制备好的异味控制剂加入装有污水的瓶中,搅拌均匀后,静置半小时。经人体嗅觉识别和TVOC总量、有机污染物、重金属的测定,发现瓶口异味有明显的减轻,瓶底有沉淀物,污水颜色变清,TVOC总量较加入前减少84%,有机污染物总量较加入前减少82%,有毒物质总量较加入前减少88%。
本发明利用纳米二氧化钛/纳米铁改性沸石粉与聚合氯化铝、硫酸亚铁制成用于农药污染场地废水处理的异味控制剂,改性沸石粉含有大量孔道结构、比表面积高,具有良好的吸附功能,提供了大量的反应位点,提高了异味控制剂的分散性,避免颗粒团聚,有利于光催化活性的提升,光催化降解水体中的有机农药和中间体等有机污染物,在合适的pH条件下,聚合氯化铝和硫酸亚铁则与水中异味物质发生混凝和沉淀,进而降低异味的影响。同时硫酸亚铁、聚合氯化铝、改性沸石共同作用,能够吸附废水中的砷、汞等有毒物质,达到高效净化的作用。
于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种用于农药污染场地废水处理的异味控制剂,其特征在于,包括以下重量百分比的各成分:改性沸石粉2~4%、聚合氯化铝2~5%、硫酸亚铁2~3%。
2.一种权利要求1所述的用于农药污染场地废水处理的异味控制剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
取适量水,加入改性沸石粉,搅拌均匀,依次加入聚合氯化铝、硫酸亚铁,最后加入柠檬酸,将溶液调节至酸性,pH值在4~6之间。
3.根据权利要去2所述的制备方法,其特征在于,改性沸石粉的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、将纳米二氧化钛粉和沸石粉混合,加入无水乙醇,研磨后进行焙烧,冷却至室温并再次研磨,加入蒸馏水混合均匀,制得纳米二氧化钛前驱体溶液;
步骤2、将沸石粉、纳米铁与碱溶液混合均匀,制得纳米铁前驱体溶液;
步骤3、将纳米二氧化钛前驱体溶液与纳米铁前驱体溶液混合,搅拌分散后进行水热反应,将产物冷却、离心、洗涤、干燥,即得改性沸石粉。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1与步骤2中添加的沸石粉的质量比为1:1。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,纳米二氧化钛粉的加入量为沸石粉质量的5%~8%。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,研磨时间为15~30min,焙烧温度为300~500℃,升温速率为5~10℃/min,焙烧时间为1~2h,再次研磨时间为10~20min。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,纳米铁的加入量为沸石粉质量的2%~5%,碱液与沸石粉的体积质量比为5:1~10:1,反应温度为50~80℃。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,搅拌分散10~20min,再于100~150℃水热反应10~15h。
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