申請日2015.07.22
公開(公告)日2017.07.11
IPC分類號C02F1/48; C02F103/30
摘要
本發明公開了一種廉價復合磁種制備方法及利用該磁種處理印染廢水的方法，所述廉價復合磁種制備方法包括以下步驟：S10、麥秸稈前處理;S20、煉鋼廠除塵灰前處理;S30、制備復合磁種：將步驟S10中經過前處理后的麥秸稈及步驟S20中經過前處理后的煉鋼廠除塵灰進行復合后到復合磁種，而且原料來源豐富，無需復雜的制備工藝，產品價格低廉，既減輕了污染治理的負擔又節約了資源，成本低，制備工藝簡單易操作且處理效果好，具有獨特良好的應用前景。
權利要求書
1.一種廉價復合磁種制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S10、麥秸稈前處理
將麥秸稈粉碎研磨后用過篩，然后高壓蒸汽滅菌后，用去離子水洗滌，離心分離去除雜質后，干燥后得到麥秸稈粉末;
S20、煉鋼廠除塵灰前處理
將煉鋼廠除塵灰研磨并過篩后，用去離子水浸泡、洗滌，靜置后除去上層液體，留下的固體物質經過濾、干燥后研磨再過篩;
S30、制備復合磁種
將步驟S10中經過前處理后的麥秸稈及步驟S20中經過前處理后的煉鋼廠除塵灰加入到戊二醛溶液中得混合液A，其中每40～60ml戊二醛溶液中加入煉鋼廠除塵灰1g，麥秸稈0.8～1g，所述戊二醛溶液的濃度為1.5wt%～2.5wt%，將混合液A攪拌混合均勻后，用去離子水洗滌、干燥并研磨后得到復合磁種。
2.根據權利要求1所述的廉價復合磁種制備方法，其特征在于，所述步驟S10中，所述“麥秸稈前處理”具體包括以下步驟：將麥秸稈粉碎研磨后過100目篩，通過篩子的粉末進行高壓蒸汽滅菌20～30分鐘，用去離子水洗滌，離心分離，以去除雜質，并經過真空干燥10～12小時得麥秸稈粉末。
3.根據權利要求1所述的廉價復合磁種制備方法，其特征在于，所述步驟S20中，所述的煉鋼廠除塵灰為從鋼鐵廠排放的煙塵中通過靜電除塵器除下的除塵灰。
4.根據權利要求3所述的廉價復合磁種制備方法，其特征在于，所述步驟S20中，所述“煉鋼廠除塵灰前處理”具體包括以下步驟：將除塵灰經研磨后用200目篩子篩分，通過篩子的除塵灰用去離子水浸泡、洗滌，靜置后除去上層液體，留下的固體物質經過濾、干燥后研磨，過200目篩后備用。
5.根據權利要求1所述的廉價復合磁種制備方法，其特征在于，所述步驟S30中，所述戊二醛溶液的濃度為2wt%。
6.根據權利要求1所述的廉價復合磁種制備方法，其特征在于，所述步驟S30中，所述攪拌為機械攪拌10～12小時，所述干燥為真空干燥8～10小時。
7.一種廉價復合磁種，其特征在于，以煉鋼廠除塵灰為載體，在其外表面交聯復合有麥秸稈粉末;所述廉價復合磁種由如權利要求1～6任一項所述的制備方法制備得到。
8.一種復合磁種處理印染廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：將所述復合磁種加入到印染廢水中，加入量為1.5～2.5g/L，調節pH為5～6后，攪拌條件下反應20～40分鐘后，將廢水通過，磁場強度為0.8～1.2特斯拉的磁場;所述復合磁種由權利要求1～6任一項所述的廉價復合磁種制備方法制備得到。
9.根據權利要求8所述的磁種處理印染廢水的方法，其特征在于，磁種的加入量為2g/L，調節pH為5.5后，攪拌條件下反應30分鐘。
說明書
廉價復合磁種制備方法及利用該磁種處理印染廢水的方法
技術領域
本發明涉及印染廢水、電鍍廢水的污水處理、重金屬回收，尤其涉及一種廉價復合磁種制備方法及利用該磁種處理印染廢水的方法。
背景技術
近年來，磁分離水處理技術引起人們的關注，與傳統的化學法、生物法等水處理方法不同，磁分離屬于物理分離技術，處理工藝簡單，設備投入小，處理成本低，占地面積小，無二次污染。其基本原理是，先在水中加入磁種材料，利用磁種表面上的活性基團吸附水中污染物，然后通過磁體產生的強磁場實現其分離。顯然，實現磁分離水處理的核心是磁種材料。針對不同水源，水中污染物的成分譜，需要研制出適合的磁種，以保證能夠吸附各種污染物。如何設計“磁種”材料，使其既保持磁性又具有吸附或絮凝水中無磁性污染物的功能是磁分離處理污水中無磁性污物的功能是磁分離處理污水中無磁性污染物的關鍵。
磁分離最初用于選礦，近年來在環保水處理領域逐漸得到應用。磁種作為磁分離的核心技術，得到了廣泛研究。其中，投加磁種，運用磁分離技術處理印染廢水作為一種新的印染廢水處理技術，具有處理效率高、設備體積小及結構簡單等優點，目前市場上的磁種多以納米Fe3O4為主，納米Fe3O4具有良好的超順磁性，但制備工藝復雜，成本高昂，使得該技術不能大面積推廣。因此，降低制備磁種的成本是需要解決的問題。
發明內容
本發明旨在克服現有技術中的復合磁種成本高的缺陷，提供一種廉價復合磁種制備方法，制備的復合磁種制備成本低并且對廢水處理效果好。
本發明的廉價復合磁種制備方法，包括以下步驟：
S10、麥秸稈前處理
將麥秸稈粉碎研磨后用過篩，然后高壓蒸汽滅菌后，用去離子水洗滌，離心分離去除雜質后，干燥后得到麥秸稈粉末;
S20、煉鋼廠除塵灰前處理
將煉鋼廠除塵灰研磨并過篩后，用去離子水浸泡、洗滌，靜置后除去上層液體，留下的固體物質經過濾、干燥后研磨再過篩;
S30、制備復合磁種
將步驟S10中經過前處理后的麥秸稈及步驟S20中經過前處理后的煉鋼廠除塵灰加入到戊二醛溶液中得混合液A，其中每40～60ml戊二醛溶液中加入煉鋼廠除塵灰1g，麥秸稈0.8～1g，所述戊二醛溶液的濃度為1.5wt%～2.5wt%(wt重量百含量，下同)，將混合液A攪拌混合均勻后，用去離子水洗滌、干燥并研磨后得到復合磁種。
纖維素、木素和多戊糖是麥秸稈粉末的主要化學成分，其表面呈絮狀、多孔、疏松結構，這種結構為吸附提供了巨大的表面積，使眾多的官能團如氨基、羧基和磷酸基等能與吸附質接觸，從而達到去除污染物的目的。麥秸稈粉末由于其加工簡單、來源廣、環境友好而成為修飾磁性除塵灰粒子的良好選擇。
優選的，所述步驟S10中，所述“麥秸稈前處理”具體包括以下步驟：將麥秸稈粉碎研磨后過100目篩，通過篩子的粉末進行高壓蒸汽滅菌20～30分鐘，用去離子水洗滌，離心分離，以去除雜質，并經過真空干燥10～12小時得麥秸稈粉末。將麥秸稈通過上述處理，能夠使麥秸稈粒度合適，能夠更好的與煉鋼廠除塵灰復合。
優選的，所述步驟S20中，所述的煉鋼廠除塵灰為從鋼鐵廠排放的煙塵中通過靜電除塵器除下的除塵灰。由于采用除塵灰為原料，與現有技術中采用納米Fe3O4為原料相比，成本大大降低，并且將鋼鐵廠排放的煙塵中的除塵灰回收利用，實現了資源回收利用。
優選的，所述步驟S20中，所述“煉鋼廠除塵灰前處理”具體包括以下步驟：將除塵灰經研磨后用200目篩子篩分，通過篩子的除塵灰用去離子水浸泡、洗滌，靜置后除去上層液體，留下的固體物質經過濾、干燥后研磨，過200目篩后備用。將煉鋼廠除塵灰通過上述處理，能夠使其粒度合適，能夠更好的與麥秸稈粉末交聯復合。
優選的，所述步驟S30中，所述戊二醛溶液的濃度為2wt%，將戊二醛溶液的濃度控制在2wt%，更有利于麥秸稈粉末與煉鋼廠除塵灰的復合。
優選的，所述步驟S30中，所述攪拌為機械攪拌10～12小時，所述干燥為真空干燥8～10小時，以便獲得的復合磁種對廢水有更好的處理效果。
本發明還提供了一種廉價復合磁種，其以煉鋼廠除塵灰為載體，在其外表面交聯復合有麥秸稈粉末。
本發明還提供了一種利用所述的磁種處理印染廢水的方法，包括以下步驟：將所述復合磁種加入到印染廢水中，加入量為1.5～2.5g/L，調節PH為5～6后，攪拌條件下反應20～40分鐘后，將廢水通過磁場強度為0.8～1.2特斯拉的磁場。
優選的，所述磁種的加入量為2g/L，調節PH為5.5后，攪拌條件下反應30分鐘。
本發明提出了將麥秸稈粉末與煉鋼廠除塵灰交聯復合，制備的復合磁種不僅具有良好的磁性，而且通過麥秸稈粉末對煉鋼廠除塵灰改性，擴展了煉鋼廠除塵灰性能，通過對印染廢水的應用實例表明，該制備方法制備的廉價復合磁種不僅能夠將煉鋼廠除塵灰回收利用，既減輕了污染治理的負擔又節約了資源，而且以麥秸稈粉末對煉鋼廠除塵灰為主要原料，生產成本低，制備工藝簡單易操作，具有獨特良好的應用前景，并且制備的廉價復合磁種對廢水的處理效果好。
